基于“證據(jù)”的學(xué)生批判性思維能力培養(yǎng)研究

陶小敏

批判性思維是科學(xué)探究過程中最基本的思維形式,是創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)與前提。批判性思維是指通過個體的主動思考,對所學(xué)知識的真實(shí)性、精確性、過程、理論、方法、背景、論據(jù)和評價等進(jìn)行個人的判斷,從而對做什么和相信什么做出合理決策的思維認(rèn)知過程。從科學(xué)探究的過程可知,證據(jù)是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的關(guān)鍵載體,科學(xué)證據(jù)的獲得、分析、評估和運(yùn)用,更是一種思維的方法。學(xué)生只有通過開展與證據(jù)相關(guān)的探索、實(shí)驗(yàn)、觀察、測量和分析等方法,參加不同的科學(xué)實(shí)踐活動,才能對科學(xué)概念產(chǎn)生深刻的理解。

一、以“證據(jù)”為核心培養(yǎng)批判性思維技能

批判性思維技能包括:抓住中心思想和議題;判斷論據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性;判斷推理的質(zhì)量和邏輯的一致性;察覺出那些已經(jīng)明說或未明說的偏見、立場、意圖、假設(shè)及觀點(diǎn);從多種角度考察合理性;在更大的背景中檢查適用性;評定事物的價值和意義;預(yù)測可能的后果等。培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維技能主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1. 主動思考,獲得證據(jù)的可能性

在批判性思維中,我們不是被動地等待,更不是消極地接受刺激,而是積極地參與到相應(yīng)的活動中去;不是被動地聽候指示,而是建設(shè)性地思考,作出自己的判斷。比如,在感知活動中,盡管有科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)菢拥挠心康牡幕顒哟嬖?但它多半是被動性的,我們的感知器官只是在接受到外界事物刺激的情況下才會有反應(yīng)產(chǎn)生。而批判性思維卻必須對我們自己或他人的思維主動、積極地加以思考。

例如,發(fā)現(xiàn)一瓶水結(jié)冰后,冰體積比水更大,學(xué)生能主動基于證據(jù)可以獲得的問題進(jìn)行思考,這是偶然性的體積變大,還是任何水或水溶液結(jié)冰體積都會膨脹,甚至是任何物質(zhì)溫度下降體積都會膨脹,如果不是,又是什么樣的物體降溫后體積會膨脹?而不是僅提出“這是為什么?”與獲得證據(jù)的可能性無關(guān)的問題。又如,有的學(xué)生會作一些類似這樣的激烈爭論:“我只知道這是真的,不管你說什么!”或“那是我個人的觀點(diǎn),無論如何都不會改變”。在毫無證據(jù)的條件下接受一個結(jié)論或者期待他人也這樣做,是惰性思維的明證。一個具有批判性思維的人會問:“支持或反駁這一論斷的證據(jù)何在?與其對立的觀點(diǎn)是什么?這些證據(jù)的可靠性怎樣?”如果無法直接檢驗(yàn)證據(jù)的可靠性,那么根據(jù)證據(jù)來源的可靠性也可以作出判斷。在科學(xué)研究中,一個具有可行性、創(chuàng)造性和吸引力的想法最初總是會讓人激動,但要想使其成為一個嚴(yán)謹(jǐn)正確的觀點(diǎn),歸根結(jié)底必須有證據(jù)的支持,而不能單憑傳聞或盲目崇拜權(quán)威,應(yīng)主動思考決定啟動還是停止獲得證據(jù)的探究活動。

2. 獨(dú)立思考,分析證據(jù)的真實(shí)性

批判性思維不是人云亦云、隨聲附和,也不是自我思想的重新闡述,而是對自己和他人思維所作的有個性、獨(dú)立的思考。也就是說,有自己的見地。當(dāng)我們相信某種東西,接受某種思想,決不是不分青紅皂白全部加以照收。而是首先采用批判性思維,進(jìn)行具體分析,作出自己獨(dú)立的判斷,然后決定采納或拒絕。

證據(jù)的目標(biāo)是要證明什么,以什么作為證明對象,證明對象是什么狀態(tài)。由于證據(jù)需要學(xué)生收集、固定,而學(xué)生對于證據(jù)的選擇、取舍、確認(rèn)、使用等都會產(chǎn)生重大影響。因此,對證據(jù)的真實(shí)性需要獨(dú)立思考分析,特別是對證據(jù)的干擾性原因。

例如,班上同學(xué)分別用氯酸鉀來制取氧氣,發(fā)現(xiàn)有一位同學(xué)用排水法收集一瓶氧氣的速度比其他同學(xué)慢得多?？赡茉蚝芏?如裝置漏氣,氯酸鉀用量偏少,酒精燈火焰溫度很低,沒有使用催化劑,催化劑太少,催化劑與氯酸鉀固體沒有充分混合……但關(guān)鍵是證據(jù),并能讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)事實(shí)來證明,從而真正提高批判性思維能力和動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3. 嚴(yán)密思維,確定證據(jù)的充分性

批判性思維不像理性加工活動,以創(chuàng)新為宗旨,它是對思維的再思維。當(dāng)我們自己或他人有了某種觀點(diǎn)和思想之后,我們利用批判性思維加以審查,看其事實(shí)是否充分可靠;批判性思維者反對并拒絕簡單的概括和思考,他們的思維絕不停留在理所當(dāng)然的判斷上?！拜p率概括”是學(xué)生推理過程中容易出現(xiàn)的一種邏輯錯誤?！拜p率概括”也叫“以偏概全”,是指只根據(jù)少數(shù)的個別事實(shí),就推出一般性的結(jié)論,并且把這個結(jié)論看做是必然的、無可懷疑的論斷。運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行歸納推理是一種重要的邏輯推理形式,完全歸納推理可以論證創(chuàng)新成果,不完全歸納推理可以產(chǎn)生新猜想、實(shí)現(xiàn)新創(chuàng)造,概率預(yù)測與歸納劃類推理是人們從事實(shí)踐活動、發(fā)現(xiàn)新事物的重要思想方法。

例如,點(diǎn)燃兩支蠟燭,分別放在白鐵皮架的兩個階梯上,把白鐵皮架放在燒杯里,然后沿?zé)趦A倒二氧化碳。從實(shí)驗(yàn)可以看到蠟燭自下而上熄滅。有的同學(xué)往往只從這一次實(shí)驗(yàn)就得出:“二氧化碳的密度比空氣大,二氧化碳不支持燃燒”這兩個結(jié)論,事實(shí)上,氣體的密度與條件有關(guān),二氧化碳也可支持鎂條等物質(zhì)燃燒。又如,在過氧化氫溶液中加入二氧化錳后,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體的速度迅速加快,有的同學(xué)會立即推斷出“二氧化錳起催化作用”的結(jié)論。

從一個實(shí)驗(yàn)就得出一般性的結(jié)論或者必然性的論斷,這是教學(xué)中經(jīng)常發(fā)生的問題。運(yùn)用不完全歸納推理方法,是我們常用的思維方法,它是根據(jù)某類事物中的部分對象具有某種屬性,推出該類事物的全部對象都具有這種屬性的結(jié)論。不完全歸納推理由于前提只考察了某類事物中的部分對象具有這種屬性,而結(jié)論卻斷定該類事物的全部對象都具有這種屬性,其結(jié)論所斷定的范圍顯然超出了前提所斷定的范圍,所以,前提同結(jié)論之間的聯(lián)系是或然的。也就是說,即使前提真實(shí),推理形式正確,其結(jié)論也未必一定是真的,不過,它是發(fā)現(xiàn)新真理的方法。

4. 全面審查,評估證據(jù)的科學(xué)性

當(dāng)我們對自己和他人的思維進(jìn)行反思的時候,決不是抓住枝葉片節(jié)大做文章。而必須對被反思的思維進(jìn)行全方位的、多視角的審視,甚至包括其他批判主體的看法和評判。斷章取義,以個人愛好進(jìn)行取舍是批判性思維之大忌。全面審視甚至要求我們的批判性思維能經(jīng)受批判。

例如,在某次電解水的實(shí)驗(yàn)中加入了少量的氫氧化鈉溶液,測得分別與電源正、負(fù)兩極相連的陽、陰兩極上產(chǎn)生的氣體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

仔細(xì)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),第7分鐘出現(xiàn)的數(shù)據(jù)存在問題。因?yàn)閺牡?分鐘起每1分鐘電解時陰極產(chǎn)生的氣體增加10cm3,陽極產(chǎn)生的氣體增加5cm3,可知這時氣體的溶解已達(dá)飽和,而第7分鐘電解時陰極產(chǎn)生的氣體增多6cm3,陽極產(chǎn)生的氣體增多5cm3,因此第7分鐘測定的數(shù)據(jù)可能不科學(xué)。

對證據(jù)的科學(xué)性進(jìn)行審查評估,要考慮其他可能的解釋,一個批判性思維者所闡述的假設(shè)是富有創(chuàng)造性的,它能夠?yàn)橄嚓P(guān)的事物提供合理的論理解釋。

5. 有效批判,運(yùn)用證據(jù)的說服力

批判性思維并不單單是要發(fā)表個人的看法,更主要的是必須有充分的理由和根據(jù)。僅僅對某一問題發(fā)表一點(diǎn)個人獨(dú)立的看法,甚至是嶄新的觀點(diǎn),這并無多大意義。更重要的是,我們必須要有說服力地進(jìn)行批判,要有理有據(jù)、令人信服。批判性思維的本質(zhì)是要闡明你的觀點(diǎn)是什么和為什么。二者缺一不可。為此,我們往往利用專家權(quán)威的說法、科學(xué)定律、事實(shí)根據(jù)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等等來支持自己的觀點(diǎn),以有效地去評判被反思的思維。

例如,為了說明聲音產(chǎn)生的條件是物質(zhì)的振動,有學(xué)生用下列事實(shí)證據(jù):(1)放在鐘罩內(nèi)的鬧鐘正在響鈴,把鐘罩內(nèi)的空氣抽去一些后,鈴聲明顯減小。(2)使正在發(fā)聲的音叉接觸水面,水面濺起水花。(3)吹笛子時,手指按住不同的孔便會發(fā)出不同的聲音。(4)在吊著的大鐘上固定一支細(xì)小的筆,把鐘敲響后,用紙?jiān)诠P尖上迅速勻速直線拖動,可以在紙上畫出一條來回彎曲的細(xì)線。以上事實(shí)雖然都與聲音有關(guān),但有的是聲音產(chǎn)生的條件,有的是影響聲音傳播的因素,有的是影響音頻的因素。

又如,18世紀(jì)一位名叫本杰明·拉什的醫(yī)生認(rèn)為:“只有放血才能治好黃熱病?！彪m然他的很多病人都死了,但他仍堅(jiān)持這種治療方法。他把病人的痊愈歸功于放血療法,而將病人的死亡歸結(jié)于病情太嚴(yán)重。從運(yùn)用證據(jù)的說服力角度來分析,拉什未能分析和驗(yàn)證他的假設(shè)。他違反了證偽原則——他將病人的痊愈歸功于放血療法來支持他的假設(shè),而把病人的死亡歸結(jié)于病情太嚴(yán)重,所以放血也沒用。這樣,就沒有任何可能的反證來駁斥他的觀點(diǎn)了。

學(xué)生通過對這些證據(jù)進(jìn)行分析、解讀,對獲得的信息進(jìn)行選擇、評價,區(qū)分有關(guān)的與無關(guān)的資料,然后歸納出支持研究問題的理由和根據(jù)。這種嚴(yán)格的對證據(jù)的評價及依照證據(jù)得出結(jié)論的思維過程,有利于培養(yǎng)學(xué)生具有判斷論據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性的意識與能力。

總而言之,批判性思維是一種特殊的反思性認(rèn)識活動。其基本功能是通過全面地審查自己和他人的思維而重新理解世界,明晰思維,并由此形成自己獨(dú)到的見解。批判性思維既可以作為一種獨(dú)立的反思活動而存在,又可以作為貫穿認(rèn)識過程始終的一種思維形式而存在。它在人們的認(rèn)識活動中具有非常重要的意義。

二、以“證據(jù)”為核心的批判性思維問題設(shè)計(jì)

批判性思維問題有利于激活學(xué)生的批判思維意識,促使學(xué)生朝某個方向思考,并用審視的眼光來看待問題,以提高學(xué)生學(xué)會“善于批判”的策略和能力。

圍繞證據(jù)進(jìn)行批判性思維問題設(shè)計(jì)的原則有:

1. 可行性

對于初中學(xué)生而言,由于他們掌握的科學(xué)知識畢竟有限,生活經(jīng)驗(yàn)不很豐富,分析問題和解決問題的能力不是很強(qiáng),思維活動正處于形象思維、抽象性思維向創(chuàng)造性思維發(fā)展的過渡階段。因此,科學(xué)教學(xué)中所設(shè)置的問題情境在內(nèi)容、方式、方法以及要求上,要有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,要符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律、知識基礎(chǔ)和能力水平,設(shè)問的角度、難度要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),使學(xué)生經(jīng)過思考以后能找到答案,即“跳一跳,摘得到桃子”。既要避免問題抽象化,超出學(xué)生的能力所及,也要避免簡單化,沒有思考的力度,這樣有利于學(xué)生在分析、解決問題時逐漸學(xué)會從多角度、多層次尋找知識間的聯(lián)系,以更開放的視野看問題。

2. 探究性

創(chuàng)設(shè)不拘一格的探究性問題情境,是探究教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。它能引發(fā)學(xué)生的好奇心,激起探究的樂趣,使學(xué)生用自己的知識、經(jīng)驗(yàn),積極思考,積極參與課堂活動。探究性問題往往從一個簡單的知識點(diǎn)出發(fā),逐漸發(fā)展到多個知識點(diǎn),甚至從一學(xué)科出發(fā),再涉及生物、物理等其他學(xué)科的知識。探究性問題可以克服學(xué)生在解決問題過程中的“答案唯一性”“答案標(biāo)準(zhǔn)性”的思維定勢,往往能夠激起學(xué)生強(qiáng)烈的問題意識和探求動機(jī),引發(fā)學(xué)生積極思考,讓學(xué)生經(jīng)歷思考,判斷哪些證據(jù)和條件是有用的,哪些證據(jù)和條件是無關(guān)的。從而讓學(xué)生認(rèn)識到世界的多樣性,形成開放的頭腦。問題的探究性有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主、樂于思考、不迷信書本和權(quán)威、尊重他人等批判性精神。

3. 過程性

問題的設(shè)計(jì)特別要注重引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷完整思考的過程。一個好的問題往往綜合多個知識點(diǎn)并伴有多個條件,問題具有適當(dāng)?shù)碾[蔽性和啟迪性。學(xué)生在思考時要把各知識點(diǎn)和條件都考慮進(jìn)去并非一件容易的事情,學(xué)生必須經(jīng)過多次的思考才可以把所有知識點(diǎn)和條件都考慮周全。這種反復(fù)的思考過程有利于學(xué)生形成縝密的思維,縝密的思維有利于學(xué)生在信息社會中學(xué)會選擇,更好地生存。過程性有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主、樂于思考的批判性精神。

例如,某固體粉末中可能含有碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸銅、氯化鈣、氯化鉀、碳酸鈣六種物質(zhì)的一種或幾種。(1)將此粉末投入足量的水中,充分?jǐn)嚢?全部溶解得到無色溶液;(2)向溶液中加入硝酸鋇溶液,有白色沉淀生成;(3)過濾,然后在白色沉淀中加入一定量稀硝酸后,沉淀有部分溶解消失。則白色粉末中的組成成分是什么?

這是一道看似容易卻需要區(qū)別“一定存在”、“可能存在”和“一定不存在”的問題。由于學(xué)生對“加入一定量稀硝酸,沉淀部分溶解消失”的理解差異,要達(dá)成一致的結(jié)論,不僅需要學(xué)生仔細(xì)思考加入硝酸少量、適量和過量三種可能情況,還要考慮碳酸鈉與氯化鈣不能共存的事實(shí)。通過讓學(xué)生說明自己觀點(diǎn)的正確性,使別人接納自己的觀點(diǎn),必須進(jìn)行批判性思考、討論交流,組織證據(jù)事實(shí),展開爭論。學(xué)生在參與討論的過程中,不僅可以對相關(guān)知識有進(jìn)一步明確的認(rèn)識,同時學(xué)生通過共同的分析、獨(dú)立的思考、大膽的發(fā)言、耐心的傾聽等活動,形成一種批判性思考的傾向和意圖。這種批判性思考的傾向和意圖的形成,比純粹的知識獲得更有意義和價值。

總之,科學(xué)探究中的批判性思維教育并不是只追求批判性思維的培養(yǎng),忽略學(xué)科教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,而是基于知識又高于知識,是以知識為載體加強(qiáng)批判性思維的培養(yǎng),又以批判性思維的養(yǎng)成來促進(jìn)學(xué)生知識的增長、能力的提高及態(tài)度的養(yǎng)成,達(dá)到科學(xué)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維目標(biāo)的共同實(shí)現(xiàn)。