批判性思维作为21世纪公民核心素养之一受到教育界的高度关注,研究者致力于探索如何在学校教育中提升学生批判性思维水平,发挥不同学科的特质共同为学生批判性思维发展服务是一个重要的课题。我国基础教育阶段关于批判性思维教学的研究刚刚起步,尤其在中学科学教育领域的研究相对较少,而事实上科学发展的历程离不开质疑和批判,批判性思维与科学思维有着天然的联系,它们都强调证据意识,强调以开放的心态公正理性地进行推理和评价,在科学教育领域开展批判性思维教学有其独特的学科优势。基于此本研究聚焦于探索如何在高中物理学科教学中提升中学生批判性思维水平,主要包括以下几个部分:探索具有物理学科特质的批判性思维概念框架,编制中学生物理学科批判性思维水平测试量表,探索中学物理课堂批判性思维教学的有效策略。本研究采用逐层聚焦的方式构建了具有物理学科特质的批判性思维概念框架。首先通过文本分析提炼科学领域批判性思维的主要指标,据此设计专家意见咨询表,3轮专家意见咨询后确定物理学科领域批判性思维概念框架,主要包含思维技能和思维倾向2个一级指标和若干二级指标。根据概念框架编制了具有良好信效度的《物理学科领域中学生批判性思维技能量表》（前后测）和《中学生批判性思维倾向量表（学科版）》。量表构建完成后,对上海市两所中学初二到高二的部分学生进行了测试。发现中学生物理学科批判性思维技能普遍偏低,虽然总体趋势是随着年级的增长在持续地发展,但并非线性发展,有一个相对发展缓慢的瓶颈期;且各年级学生的批判性思维技能无性别差异。而中学生学科批判性思维倾向水平较高,开放性、独立性和反省性3个二级指标达到了良好水平;但除系统性和独立性在初三阶段发展比较快,反省性在高二阶段有所发展,其它阶段学生的批判性思维倾向没有发生大的变化,说明学生的批判性思维倾向在中学阶段发展有限。根据测量结果,我们选择了上海市HP区一所学校高一高二2个年级共4个班级进行了近一年的教学干预。采用了基于设计的研究方法,在教学干预过程中根据学生反馈不断地调整教学策略,最终形成了“Vee型图”教学策略,强调在突出物理学科特质的基础上进行批判性思维教学。教学干预后,用量表、植入性调查和访谈的方法对教学效果进行了综合分析,数据显示:在高中物理课堂进行批判性思维教学干预可以有效提升全体学生的批判性思维水平,而且学生在批判性思维技能维度的提升比批判性思维倾向维度的提升更加显著。在批判性思维技能维度,实验班学生与对照班学生的平均分显示出统计意义上的显著性差异;在思维倾向维度,虽然实验班学生并非在各二级指标上都显示出和对照班的显著性差异,但实验班学生在各二级指标的平均分都高于对照班,且前后测分数显示高一普通班学生在系统性这一指标上表现出统计上的显著性差异,这说明本研究所提出的高中物理课堂批判性思维教学策略对提升学生批判性思维倾向是有帮助的,而且可能对学业成绩一般的学生帮助更大;本研究还利用了《加利福尼亚批判性思维技能量表》对学生批判性思维迁移能力进行了测试,发现教学策略对学生批判性思维的迁移水平也有明显帮助作用,而且学优生的批判性思维迁移能力优于学业成绩一般的学生。最后,根据教学干预过程中积累的经验及对教师访谈资料的分析,本研究提出了4个可能影响教学干预效果的因素:教师对批判性思维的理解;教师的科学本质观;学生的元认知发展水平;教师对批判性思维教学策略的掌握。同时提出了学科领域批判性思维教学的几点建议,以期为今后学科领域批判性思维教学提供一些参考。