抑制控制與批判性思維的關(guān)系及其對物理教學(xué)的啟示肖洋"，博士，華南師范大學(xué)教授、博導(dǎo)，物理教育研究所副所長，國家教材建設(shè)重點(diǎn)研究基地（中小學(xué)物理教材研究）副主任。研究方向?yàn)槲锢斫逃郎y評、學(xué)科教學(xué)知識(shí)與學(xué)習(xí)科學(xué)，主持國家社科基金、國家自科基金等縱向課題4項(xiàng)。在《InternationalJournalofScienceEducation》《PhysicalReviewPhysicsEducationResearch》等國內(nèi)外期刊發(fā)表論文數(shù)十篇。獲第六屆全國高校青教賽一等獎(jiǎng)、廣東省青教賽理科組第一名及五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆Ｕ?批判性思維是促使學(xué)生深度理解物理概念并提升其解決復(fù)雜問題能力的關(guān)鍵因素。然而，傳統(tǒng)教學(xué)多聚焦于批判性思維相關(guān)的分析推理技能，較少關(guān)注批判性思維的認(rèn)知基礎(chǔ)。通過分析三個(gè)典型的物理學(xué)習(xí)案例，揭示批判性思維在物理學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)特征。在此基礎(chǔ)上，基于雙加工理論和抑制控制理論，提出物理學(xué)習(xí)中批判性思維的認(rèn)知基礎(chǔ)在于學(xué)生能否識(shí)別并抑制直覺優(yōu)勢反應(yīng)，轉(zhuǎn)而調(diào)動(dòng)系統(tǒng)2進(jìn)行理性思考。接著，從認(rèn)知行為與神經(jīng)機(jī)制兩個(gè)方面梳理抑制控制與批判性思維的實(shí)證證據(jù)。最后，從抑制控制訓(xùn)練融入物理課堂、提供支持性的物理課堂環(huán)境、抑制控制的自我監(jiān)控與實(shí)踐等方面提出對物理教學(xué)的啟示。關(guān)鍵詞：批判性思維；抑制控制；雙加工理論中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A批判性思維是21世紀(jì)人才應(yīng)該具備的關(guān)鍵能力，尤其在科學(xué)教育領(lǐng)域，其對于學(xué)生形成理性判斷、批判評估與創(chuàng)新表達(dá)的能力尤為重要。習(xí)近平總書記在中國科協(xié)第十次全國代表大會(huì)上的講話中特別指出：“要更加重視人才自主培養(yǎng)，更加重視科學(xué)精神、創(chuàng)新能力、批判性思維的培養(yǎng)培育。國內(nèi)外科學(xué)課程亦高度強(qiáng)調(diào)批判性思維的重要性[2-3]，如《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出：“需要培養(yǎng)學(xué)生能夠基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判，進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)新性見解的能力與品質(zhì)”[2]。然而，我國青少年的批判性思維能力發(fā)展仍文章編號(hào)：1003-6148（2025）6-0001-7面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。Loyalka等人對中、美、印、俄四國STEM專業(yè)大學(xué)生的追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國大學(xué)生在入學(xué)時(shí)批判性思維能力與他國相當(dāng)，但在四年后出現(xiàn)顯著下降[4]。因此，僅依賴邏輯訓(xùn)練或知識(shí)灌輸可能不足以支撐學(xué)生批判性思維的持續(xù)發(fā)展。近年來，來自認(rèn)知心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的研究為理解批判性思維提供了新視角。研究指出，批判性思維不僅依賴推理技能，還受到個(gè)體能否抑制系統(tǒng)1產(chǎn)生的直覺性優(yōu)勢反應(yīng)、成功調(diào)動(dòng)系統(tǒng)2進(jìn)行邏輯加工的制約[5]。例如，在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者可能會(huì)因套用直覺或經(jīng)驗(yàn)法則而作出錯(cuò)誤判斷。這些快速反應(yīng)往往具有高度自動(dòng)化特征，難以被意識(shí)到，因而需要抑制控制的參與才能啟動(dòng)反思性或批判性的思維加工。本文基于雙加工理論與抑制控制理論，指出物理學(xué)習(xí)中批判性思維的認(rèn)知基礎(chǔ)在于學(xué)習(xí)者能否識(shí)別并抑制直覺優(yōu)勢反應(yīng)，轉(zhuǎn)而調(diào)動(dòng)系統(tǒng)2進(jìn)行理性思考，這種抑制系統(tǒng)1和調(diào)動(dòng)系統(tǒng)2的能力與執(zhí)行功能中的抑制控制密切相關(guān)。本文在回顧批判性思維內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，通過三個(gè)典型的物理學(xué)習(xí)案例揭示批判性思維在物理學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，進(jìn)一步從理論和實(shí)證層面梳理了抑制控制與批判性思維之間的關(guān)聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，本文還從抑制控制的視角對物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維提出了建議。1物理學(xué)習(xí)中的批判性思維1.1批判性思維的基本內(nèi)涵批判性思維的概念最早可追溯至杜威（Dewey）提出的“反省性思維”，即一種能主動(dòng)對問題進(jìn)行反復(fù)思考，從而獲得新認(rèn)識(shí)的思維方式[。恩尼斯（Ennis）在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了“合理性\"維度，將批判性思維定義為：“合理而反思性的思考，旨在決定人們是否相信某事或該如何行動(dòng)”[7]。在此基礎(chǔ)上，范西昂（Facione）采用德爾菲法組織46位美國批判性思維方面的專家開展多輪咨詢，提出了具有廣泛影響力的定義—“批判性思維是一種有目的的、自我調(diào)節(jié)的判斷過程，涵蓋對證據(jù)、概念、方法、標(biāo)準(zhǔn)和情境等方面的解釋、分析、評估、推理與闡釋”8]。后續(xù)研究進(jìn)一步指出，元認(rèn)知尤其是自我監(jiān)控與自我調(diào)節(jié)，在有效進(jìn)行批判性思維中同樣扮演著重要角色[9]。批判性思維不僅是公民在社會(huì)中的核心素養(yǎng)，更是各專業(yè)領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵能力，它有助于個(gè)體避免先入為主的信念干擾、基于證據(jù)和邏輯得出合理結(jié)論[\"0]。盡管如此，學(xué)界在“批判性思維是否為通用能力\"或者說是否需要考慮其“學(xué)科特定性\"這一問題上存在爭議。一方面，有學(xué)者強(qiáng)調(diào)其作為領(lǐng)域通用技能的價(jià)值[11-2]；而有的學(xué)者則強(qiáng)調(diào)，有效的批判性思維實(shí)踐往往依賴于具體學(xué)科背景與對領(lǐng)域知識(shí)的理解[13-14]。為整合這一爭論，近年來研究者傾向于采納一種折衷觀點(diǎn)：批判性思維在某些基本技能上具有遷移性，但其應(yīng)用成效又不可避免地依賴于特定領(lǐng)域的知識(shí)[15]在技能層面，多數(shù)學(xué)者一致認(rèn)為，批判性思維至少包括解釋、假設(shè)建構(gòu)、分析、評估、推理、闡釋與反思等方面[8，11，16]。批判性思維不僅是一系列可習(xí)得的認(rèn)知技能，更體現(xiàn)為一種主動(dòng)使用這些技能的穩(wěn)定心理傾向。所謂傾向，指的是個(gè)人在面對問題決策或信息時(shí)所表現(xiàn)出的積極態(tài)度和習(xí)慣性思維方式[8]。研究者普遍強(qiáng)調(diào)尋求真理性、思想開放性、分析性、系統(tǒng)性、自信性、好詢問性和成熟性等核心傾向[17-18]。這些傾向在實(shí)際思維過程中的調(diào)節(jié)作用不容忽視：即使個(gè)體擁有高水平的思維技能，若缺乏積極使用這些技能的動(dòng)機(jī)，其批判性思維也難以有效發(fā)揮。換言之，批判性思維傾向決定了個(gè)體是否愿意主動(dòng)運(yùn)用批判性思維技能去解決問題和作出合理判斷[8]。本文并不試圖對技能與傾向作出明確的界定，而是希望從整體上幫助讀者理解批判性思維所涵蓋的基本組成要素。下面將結(jié)合具體實(shí)例，闡述批判性思維在物理學(xué)習(xí)與問題解決中的表現(xiàn)。1.2批判性思維在物理學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)物理學(xué)不僅是一門解釋自然現(xiàn)象的科學(xué)，更強(qiáng)調(diào)邏輯推理、條件分析和證據(jù)使用的思維方式。在物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生常常受到直覺經(jīng)驗(yàn)、刻板印象或簡化思維模式的影響，容易陷入一種“認(rèn)知捷徑\"的陷阱，從而作出片面或不合理的判斷。批判性思維技能要求個(gè)體能在面對復(fù)雜或真實(shí)物理問題時(shí)進(jìn)行解釋、分析、推理和評估，而批判性思維傾向則促使學(xué)生在上述認(rèn)知過程中表現(xiàn)出真理尋求、開放心態(tài)等態(tài)度傾向。本文試圖通過三個(gè)案例展示批判性思維在物理學(xué)習(xí)中的具體表現(xiàn)?！景咐弧俊叭萜鱾?cè)壁的孔中噴出的液體”與簡單因果解釋人民教育出版社義務(wù)教育教科書物理八年級下冊第九章第二節(jié)“液體的壓強(qiáng)\"曾有一張配圖，展示了液體從容器側(cè)壁的孔中噴出（圖1），其原意在于說明液體對側(cè)壁有壓強(qiáng)。但由于原配圖畫了兩個(gè)孔，學(xué)生會(huì)觀察到液體從不同高度的容器側(cè)壁孔中射出時(shí)，下孔的射程明顯遠(yuǎn)于上孔。需要指出的是，目前修訂后的版本僅保留了一個(gè)側(cè)壁的孔。在觀察原兩孔的配圖時(shí)，學(xué)生常表現(xiàn)出一種“簡化解釋傾向”—“深度越深、壓強(qiáng)越大、水噴得越遠(yuǎn)”，從而直接得出“噴射距離由壓強(qiáng)決定\"的單因果結(jié)論。這一解釋的合理性顯然有所欠缺，而從批判性思維思考的技能要求出發(fā)，學(xué)習(xí)者應(yīng)進(jìn)一步展開分析與推理：液體射程是否僅由壓強(qiáng)/小孔處液體的深度決定？是否還與小孔處的液面高度等變量相關(guān)？若僅滿足于第一印象或直覺思維形成的解釋，批判性思維技能中的分析與推理可能尚未充分發(fā)揮作用。同時(shí)，學(xué)生若具備開放心態(tài)與真理尋求的傾向，也更可能主動(dòng)質(zhì)疑已有解釋，探索更多變量，而非滿足于單一的原因?？偟膩碚f，這一案例展示了批判性思維在物理學(xué)習(xí)中進(jìn)行因果機(jī)制推理的重要性?！景咐俊半娮杪孰S溫度變化”與論證有效性的識(shí)別在物理學(xué)習(xí)中，經(jīng)常會(huì)要求學(xué)習(xí)者對實(shí)驗(yàn)測得的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納推理。例如，在《電磁學(xué)批判性思維測驗(yàn)》中有一個(gè)關(guān)于論證有效性的題目，通過呈現(xiàn)如表1所示的測量數(shù)據(jù)，要求作答者根據(jù)數(shù)據(jù)判斷能否得出“電阻率隨溫度升高而增大\"的論點(diǎn)[19]。學(xué)生在觀察到表格中數(shù)值整體隨溫度遞增后，可能會(huì)迅速給出肯定的判斷，并以“從數(shù)據(jù)中可以看出電阻率的數(shù)值一直在隨溫度升高而增大\"為理由支持該論點(diǎn)。然而，批判性思維在此問題中可能發(fā)揮關(guān)鍵作用，即引導(dǎo)學(xué)生深入質(zhì)疑結(jié)論的適用范圍與證據(jù)的邊界條件。首先，該數(shù)據(jù)僅涉及四種金屬（鋁、金、鐵、銅），因此所得結(jié)論只能適用于這四種材料，不能直接推廣至所有金屬材料。其次，該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)覆蓋的溫度范圍為100K到800K，超出該溫度區(qū)間的變化趨勢并未被測量，結(jié)論也不應(yīng)外推至其他溫度條件。此外，更具批判性的學(xué)生還可能進(jìn)一步提出：該結(jié)論僅適用于金屬材料，對于具有完全不同導(dǎo)電機(jī)制的半導(dǎo)體而言，電阻率與溫度的關(guān)系反而可能呈負(fù)相關(guān)。這種能力不僅體現(xiàn)了對于物理知識(shí)的準(zhǔn)確掌握，更顯示了對歸納推理的條件性和局限性的意識(shí)。若學(xué)生具備較高的系統(tǒng)性思維傾向，就更容易在分析過程中考察前提、限制條件和某些可能的例外情形，避免認(rèn)知上的泛化偏誤?？偟膩碚f，這一案例強(qiáng)調(diào)了批判性思維中的論證分析和評估決策技能，以及系統(tǒng)性思維傾向在物理學(xué)習(xí)中處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和形成結(jié)論方面的關(guān)鍵作用?！景咐俊颁X制品沉浮問題”與前提假設(shè)的建立在我們團(tuán)隊(duì)開發(fā)的物理學(xué)科背景下的批判性思維測驗(yàn)中，曾設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)問題一“一個(gè)鋁制品放人水中會(huì)處于什么狀態(tài)”，多數(shù)學(xué)生會(huì)直接回答“沉下去”，理由是“鋁的密度大于水\"[20]。學(xué)生若僅依賴于表面信息（如鋁制品），基于鋁密度大于水的物理知識(shí)，便會(huì)簡單推斷鋁制品必定沉入水中。學(xué)生此時(shí)如果具有較高水平的批判性思維，將會(huì)進(jìn)一步反思：鋁制品是實(shí)心的嗎？其是否為空心？是否具有特定的結(jié)構(gòu)？批判性思維此時(shí)將促使學(xué)習(xí)者從經(jīng)驗(yàn)推斷和對物理規(guī)律的機(jī)械運(yùn)用轉(zhuǎn)向條件推理，即不僅僅依賴記憶中的物理規(guī)律，還要明確其適用前提與可能變因。在回答上述問題時(shí)，學(xué)習(xí)者必須明確地假設(shè)物體的形狀和構(gòu)造，然后再接著基于相關(guān)的物理原理進(jìn)行推理論證。如果學(xué)習(xí)者認(rèn)為鋁制品可能會(huì)沉人水中，那么其往往是基于鋁的密度大于水的密度的物理知識(shí)。為了維護(hù)其推理過程，其必須假設(shè)鋁制品只由表面平整、具有一定厚度的實(shí)心鋁制成。此外，若學(xué)生具備較高的思想開放性與分析性思維傾向，就更可能主動(dòng)檢視自身的推理過程，提出例如“如果它是碗狀或內(nèi)部空心會(huì)怎么樣”等追問，從而拓展思維多樣化的路徑。在上述例子中，只有當(dāng)學(xué)習(xí)者能夠清晰地表達(dá)自己的假設(shè)前提（如“實(shí)心\"“密度均勻”，并對推理進(jìn)行反省修正時(shí)，才能真正彰顯出批判性思維的發(fā)生。上述三個(gè)案例呈現(xiàn)出批判性思維在物理學(xué)習(xí)中發(fā)揮作用的一些典型場景，學(xué)習(xí)者缺乏批判性思維時(shí)可能表現(xiàn)出簡化因果解釋、泛化歸納結(jié)論、缺乏前提假設(shè)。這些問題的背后往往是解釋、分析、推理與評估等批判性思維技能未能得到有效調(diào)動(dòng)，以及真理尋求、開放心態(tài)、系統(tǒng)性等傾向未能積極發(fā)揮作用。在物理學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者若能不斷提升上述技能并強(qiáng)化相應(yīng)的傾向，不僅能更準(zhǔn)確、深入地理解物理知識(shí)，還能逐步養(yǎng)成科學(xué)解釋與理性判斷的思維品質(zhì)。2批判性思維的抑制理論與支持證據(jù)2.1批判性思維抑制理論的提出傳統(tǒng)認(rèn)知發(fā)展理論代表人物皮亞杰（JeanPiaget）提出，兒童的認(rèn)知能力發(fā)展經(jīng)歷四個(gè)階段：感知運(yùn)動(dòng)階段（0～2歲）、前運(yùn)算階段（2～7歲）具體運(yùn)算階段（7～12歲）形式運(yùn)算階段（12歲以后）[21]。其中，形式運(yùn)算階段被認(rèn)為標(biāo)志著個(gè)體獲得抽象推理與假設(shè)演繹能力，是批判性思維得以發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在此階段，兒童不再局限于處理具體對象，而能夠操縱抽象命題和邏輯規(guī)則。隨著實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的發(fā)展，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，即使進(jìn)入青春期甚至成年，個(gè)體在簡單的演繹推理任務(wù)中也常因啟發(fā)式干擾而出現(xiàn)系統(tǒng)性錯(cuò)誤[22-23]。這些錯(cuò)誤的發(fā)生，并非源于批判性思維能力的缺失，而是由于個(gè)體無法有效抑制直覺性啟發(fā)策略[24]。這表明批判性思維的培養(yǎng)不僅僅在于是否掌握了分析和推理等規(guī)則和技能，更在于能否意識(shí)到何時(shí)應(yīng)進(jìn)行批判性思考，并成功抑制基于知識(shí)、信念或經(jīng)驗(yàn)所產(chǎn)生的優(yōu)勢反應(yīng)（prepotentresponses）的干擾[5.9]。例如，在前文提及的三個(gè)物理學(xué)習(xí)案例中，學(xué)生表現(xiàn)出在發(fā)現(xiàn)單一因果后停止思考、基于趨勢輕率歸納、未經(jīng)分析就將“鋁密度大于水”簡化為“鋁制品必然下沉”等現(xiàn)象，均體現(xiàn)出直覺驅(qū)動(dòng)下的非理性判斷。這些優(yōu)勢反應(yīng)的抑制失敗，是阻礙批判性思維相關(guān)的邏輯加工啟動(dòng)的根本原因。雙加工理論（dual-processtheories）對這一現(xiàn)象提供了基礎(chǔ)解釋框架[25]。該理論假設(shè)存在兩種心理加工系統(tǒng)：系統(tǒng)1以快速、自動(dòng)、無意識(shí)的方式處理信息，常依賴信念或經(jīng)驗(yàn)；系統(tǒng)2則以緩慢、努力、反思性的方式進(jìn)行邏輯分析，需調(diào)動(dòng)注意資源[25-26]。批判性思維是一個(gè)典型的由系統(tǒng)2主導(dǎo)的認(rèn)知過程[5.9]，而其啟動(dòng)高度依賴對系統(tǒng)1反應(yīng)的抑制[27]。在這一背景下，執(zhí)行功能（executivefunctions）中的抑制控制（inhibitorycontrol）被認(rèn)為是支撐批判性思維的核心認(rèn)知機(jī)制。抑制控制指個(gè)體在面臨沖突信息時(shí)，能夠抑制自動(dòng)化或干擾性加工，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)導(dǎo)向的判斷與行為調(diào)節(jié)[28]。在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中，批判性思維可能主要涉及以下兩類抑制控制[29-30]：認(rèn)知抑制（cognitiveinhibition），抑制無關(guān)或錯(cuò)誤的知識(shí)表征，如誤導(dǎo)性的直覺規(guī)則或迷思概念;反應(yīng)抑制（responseinhi-bition），抑制沖動(dòng)性或高度自動(dòng)化的行為反應(yīng)，轉(zhuǎn)而采取更審慎的分析策略。從理論上看，批判性思維之所以依賴抑制控制，是因?yàn)槠湟髠€(gè)體不僅具備邏輯推理技能，還需具備沖突覺察、抑制直覺反應(yīng)并將注意資源轉(zhuǎn)移至反思加工的能力[31-32]。因此，抑制控制理論對皮亞杰模型構(gòu)成重要修正：形式運(yùn)算能力的發(fā)展不應(yīng)被視為年齡階段的自然躍遷結(jié)果，而更應(yīng)理解為抑制控制能力逐步成熟、并在推理中被有效調(diào)動(dòng)的結(jié)果[23-24]。換言之，支撐個(gè)體批判性思維的邏輯推理能力之所以得以發(fā)展，是因?yàn)槠淠茉跊_突中逐漸成功抑制感知偏差、信念偏差等優(yōu)勢反應(yīng)，從而激活更適當(dāng)?shù)倪壿嬎惴ㄟM(jìn)行加工。2.2抑制控制與批判性思維關(guān)系的實(shí)證支持近年來，實(shí)證研究從認(rèn)知行為和神經(jīng)機(jī)制兩個(gè)層面提供了支持批判性思維抑制控制理論的多維證據(jù)。在認(rèn)知行為層面，相關(guān)研究普遍使用經(jīng)典的抑制控制任務(wù)，并將其表現(xiàn)與批判性思維測驗(yàn)或典型任務(wù)的表現(xiàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。Li等人（2021）采用了反向眼跳（antisaccade）測量反應(yīng)抑制能力，該任務(wù)要求被試抑制對突發(fā)刺激的自動(dòng)注視行為，轉(zhuǎn)而注視與刺激相反方向出現(xiàn)的目標(biāo)箭頭，并作出方向判斷。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該任務(wù)中的正確率顯著正向預(yù)測被試在加利福尼亞批判性思維測驗(yàn)中的得分，表明反應(yīng)抑制能力是啟動(dòng)高水平思維的基礎(chǔ)31]。在認(rèn)知抑制方面，宋潔等人（2017）使用詞匯判斷Stroop任務(wù)，要求被試在面對“同意\"和“反對\"等肯定/否定詞時(shí)，僅對其顏色作出判斷，抑制詞義干擾。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高批判性思維傾向者的反應(yīng)時(shí)間顯著更短，說明其在語義抑制方面表現(xiàn)更佳[33]。還有的研究考察了抑制任務(wù)與需要批判性思維參與的信念偏差推理任務(wù)表現(xiàn)的關(guān)系，例如，將Stroop任務(wù)的表現(xiàn)與含信念偏差的三段論推理任務(wù)表現(xiàn)相關(guān)聯(lián)，通過將Stroop任務(wù)的表現(xiàn)與工作記憶和轉(zhuǎn)換一起合成為執(zhí)行功能總分后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)執(zhí)行功能越強(qiáng)，個(gè)體越能抵抗直覺信念干擾、作出基于批判性思維的邏輯推理判斷[34]在神經(jīng)機(jī)制層面，功能性磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging，fMRI）研究發(fā)現(xiàn)，批判性思維任務(wù)激活了右側(cè)頂葉一前額葉網(wǎng)絡(luò)（rightparietal-prefrontalnetwork）[35]。前額葉對抑制控制也非常重要[36-37]，認(rèn)知抑制主要依賴右背外側(cè)前額葉皮層（rightdorsolateralprefrontalcortex，rDLPFC）38]，反應(yīng)抑制則涉及右腹外側(cè)前額葉皮層（rightventrolateralprefrontalcortex，rVLPFC）[39]當(dāng)采用重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（repetitivetranscranialmagneticstimulation，rTMS）十?dāng)_這些與抑制相關(guān)的腦區(qū)后，個(gè)體在含信念偏差的三段論推理任務(wù)中的表現(xiàn)顯著變差[40]；而在對含信念偏差的推理問題進(jìn)行一定的邏輯訓(xùn)練后，額下回激活得到增強(qiáng)[41]。上述研究為抑制控制對批判性思維的作用提供了因果性的神經(jīng)證據(jù)。還有研究采用事件相關(guān)電位（event-relatedpo-tential，ERP）探討了抑制控制與批判性思維的關(guān)系。P3是最常用于反映抑制控制的ERP成分[42-43]，有研究發(fā)現(xiàn)，低批判性思維的個(gè)體在完成測量反應(yīng)抑制的Go/NoGo任務(wù)時(shí)會(huì)誘發(fā)更大P3成分波幅，表明批判性思維可能需要抑制控制的支持[31]。另一些研究則直接考察了完成含信念偏差的三段論推理等典型批判性思維任務(wù)誘發(fā)的ERP成分。在三段論推理中，信念沖突條件誘發(fā)更強(qiáng)的P3波幅，反映更大程度的資源調(diào)配、反應(yīng)更新，同時(shí)也表征了抑制控制的參與[34]。Lv等人（2024）比較了高、低批判性思維能力者完成含信念偏差的三段論推理任務(wù)的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高批判性思維能力者表現(xiàn)出更大的P3和LNC（晚期負(fù)成分）波幅，且主要集中于前額葉區(qū)域。而在可能需要抑制大數(shù)偏差的協(xié)變檢測任務(wù)中，研究發(fā)現(xiàn)高準(zhǔn)確率被試在沖突與非沖突條件下均表現(xiàn)出更大的N2波幅，提示其具備更強(qiáng)的沖突檢測與抑制傾向[44]。我們團(tuán)隊(duì)基于單擺實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了科學(xué)歸納推理任務(wù)，當(dāng)信念與證據(jù)不一致的任務(wù)更需要批判性思維發(fā)揮作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不一致任務(wù)誘發(fā)更顯著的N2和N400波幅，前者提示對沖突的覺察和抑制控制的需要感知，后者指向?qū)φZ義沖突的整合與加工[45]。上述ERP研究表明，批判性思維并非一系列靜態(tài)的能力，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)認(rèn)知過程，涉及沖突覺察、抑制調(diào)節(jié)、整合判斷的階段性加工，抑制控制貫穿其中，發(fā)揮關(guān)鍵作用。3抑制控制參與批判性思維對物理教學(xué)的啟示近年來的研究不斷揭示，學(xué)生在面對物理問題時(shí)常受到系統(tǒng)1產(chǎn)生的優(yōu)勢反應(yīng)干擾，例如基于生活經(jīng)驗(yàn)、直覺推斷或習(xí)得性規(guī)則形成的快速判斷。這些反應(yīng)雖可能具有一定的適應(yīng)性，卻常常導(dǎo)致在涉及變量控制、因果解釋、圖像分析等關(guān)鍵場景中出現(xiàn)推理偏差（見前面討論的三個(gè)案例）。正如本文第二部分所述，批判性思維不僅需要相關(guān)的技能，更需要通過抑制系統(tǒng)1偏直覺的優(yōu)勢反應(yīng)，調(diào)動(dòng)系統(tǒng)2的反思性加工實(shí)現(xiàn)理性判斷。物理教學(xué)若要有效培育學(xué)生的批判性思維，不能僅限于物理知識(shí)和基本批判性思維技能的傳授，更應(yīng)主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)抑制控制在批判性思維中的重要作用。首先，有必要將抑制控制的訓(xùn)練融入物理教學(xué)當(dāng)中。傳統(tǒng)教學(xué)往往將批判性思維視為一種“高級技能”，但忽視了其背后的認(rèn)知機(jī)制，使學(xué)生難以理解“為什么明明知道原理，卻仍然犯錯(cuò)”。教師可以在教學(xué)中向?qū)W生介紹雙加工理論與抑制控制理論的核心觀點(diǎn)，幫助他們理解：人類思維常受系統(tǒng)1的直覺干擾，批判性思維的發(fā)展之所以困難，是因?yàn)樗皇侵R(shí)與技能的簡單調(diào)用，而是一個(gè)主動(dòng)識(shí)別沖突、抑制優(yōu)勢反應(yīng)、轉(zhuǎn)向邏輯加工的過程。研究表明，只有通過持續(xù)訓(xùn)練抑制能力才能真正激活系統(tǒng)2加工[23.46]。例如，物理教師可采用停止信號(hào)（stop-signal）[47]，在常見易錯(cuò)問題或直覺誤導(dǎo)圖像中插入停頓提示，引導(dǎo)學(xué)生在快速反應(yīng)前問自己“我是不是太快地用了一個(gè)熟悉的推理模式”。通過這樣的重復(fù)練習(xí)，可以引導(dǎo)學(xué)生形成抑制反應(yīng)，在試圖調(diào)用熟悉的推理模式時(shí)停下來進(jìn)行批判性思考。其次，有必要提供支持抑制控制的物理課堂環(huán)境，從而促進(jìn)批判性思維的培養(yǎng)。從課堂環(huán)境層面，物理教師應(yīng)營造支持抑制控制的教學(xué)環(huán)境與文化。抑制控制是一種認(rèn)知資源密集型能力，需在低焦慮、高覺察的環(huán)境中逐步培養(yǎng)[48]。教師可鼓勵(lì)慢思考與延遲反應(yīng)，避免搶答文化，明確強(qiáng)調(diào)“第一反應(yīng)不一定對\"“改變想法是批判性思維的體現(xiàn)”。最后，物理教學(xué)有必要基于抑制控制理論培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的自我監(jiān)控與批判性思維能力。要使抑制控制真正幫助學(xué)習(xí)者發(fā)展批判性思維，還需將其從外部指導(dǎo)轉(zhuǎn)化為內(nèi)部自我監(jiān)控。教師可引導(dǎo)學(xué)生使用反思日志[49]，記錄每次判斷中自己的第一反應(yīng)，是否感受到?jīng)_突、是否改變了想法以及原因。通過這種記錄，學(xué)生可以從反思中覺察到原有認(rèn)知路徑的偏誤。長期實(shí)踐后，學(xué)生能夠逐漸發(fā)展出識(shí)別干擾、暫停反應(yīng)、反思加工的批判性思維模式，將抑制控制轉(zhuǎn)化為科學(xué)批判性思維的一部分。[1]中華人民共和國中央人民政府.兩院院士大會(huì)中國科協(xié)第十次全國代表大會(huì)在京召開習(xí)近平發(fā)表重要講話[EB/OL].（2021-05-28）[2025-05-11].https：///xinwen/2021-05/28/content_5613702.htm.[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.[3]NATIONALRESEARCHCOUNCIL.Nextgenera-tionsciencestandards：Forstates，bystates[M].TheNationalAcademiesPress，2013.[4]LoyalkaP，LiuOL，LiG，etal.SkilllevelsandgainsinuniversitySTEMeducationinChina，India，RussiaandtheUnitedStates[J].NatureHumanBehaviour，2O21，5（7）：892-904.[5]BonnefonJF.TheProsandConsofIdentifyingCriticalThinkingwithSystem2Processing[J].Topoi，2018，37（1）：113-119.[6]DeweyJ.Howwethink：arestatementoftherelationofreflectivethinkingtotheeducativeprocess[M].Boston，MA：DCHeathandPublishers，1933.[7]EnnisRH.ALogicalBasisforMeasuringCriticalThinkingSkills[J].EducationalLeadership，1985（43）：44-48.[8]FacionePA.CriticalThinking：AStatementofExpertConsensusforPurposesofEducationalAssessmentandInstruction（theDelphiReport）[M].Millbrae：TheCaliformiaAcademicPress，1990.[9]HalpernDF.ThoughtandKnowledge：AnIntroductiontoCriticalThinking（5thEdition）[M].NewYork：PsychologyPress，2013.[10]WestRF，ToplakME，StanovichKE.Heuristicsandbiasesasmeasuresofcriticalthinking：Asociationswithcognitiveabilityandthinkingdispositions[J].JournalofEducationalPsychology，2008，100（4）：930-941.[11]EnnisRH.CriticalThinkingandSubjectSpecificity：ClarificationandNeededResearch[J].EducationalResearcher，1989，18（3）：4-10.[12]HalpernDF.Teachingcriticalthinkingfortransferacrossdomains：Disposition，skils，structuretraining，andmetacognitivemonitoring[J].AmericanPsychologist，1998，53（4）：449-455.[13]McpeckJE.CriticalThinkingandSubjectSpecificity：AReplytoEnnis[J].EducationalResearcher，1990，19（4）：10-12.[14]MooreTJ.Criticalthinkinganddisciplinarythinking：acontinuingdebate[J].HigherEducationResearchamp;Development，2011，30（3）：261-274.[15]DaviesM.Criticalthinkingandthedisciplinesreconsidered[J].HigherEducationResearchamp;Development，2013，32（4）：529-544.[16]羅清旭，楊鑫輝.《加利福尼亞批判性思維技能測驗(yàn)》的初步修訂[J].心理科學(xué)，2002，25（6）：740-741.[17]FacionePA，F(xiàn)acioneNC.TheCaliforniaCritical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