在初中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)批判性思維的幾點想法

戴賓

【摘 要】生物學(xué)實驗教學(xué)有助于學(xué)生養(yǎng)成批判性思維，使學(xué)生可以在親歷實驗探究的過程中，進(jìn)行分析、質(zhì)疑、反思、論證和自我校準(zhǔn)。教師要結(jié)合實驗教學(xué)創(chuàng)造批判性思維的條件，圍繞實驗方案的設(shè)計以及對實驗結(jié)果與結(jié)論的分析開展思維訓(xùn)練。

【關(guān)鍵詞】初中生物；實驗教學(xué)；批判性思維

對于初中生來說，批判性思維的實踐逐漸開始，批判性思維處于萌芽階段。通過生物實驗教學(xué)可以使這種開端延伸，使批判性的思考成為習(xí)慣，從而達(dá)到生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的“期待學(xué)生養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣”。

一、結(jié)合實驗教學(xué)創(chuàng)造培養(yǎng)批判性思維傾向的條件

1.培養(yǎng)學(xué)生批判思考的主動性

初中學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)逐漸加重，相比而言，初中生物學(xué)科更強調(diào)科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，應(yīng)試的枷鎖不那么沉重，學(xué)生更有批判思考的動力。要想發(fā)揮這份主動性，并落實到具體的學(xué)習(xí)過程中，實驗課就是很好的辦法。實驗課本身就是學(xué)生比較感興趣的課型，學(xué)生也喜歡這種體驗式學(xué)習(xí)。

要引導(dǎo)學(xué)生積極投入批判思維，首先就要結(jié)合實驗內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境。只有通過各種情境激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，學(xué)生才會積極思考，產(chǎn)生創(chuàng)意，并圍繞創(chuàng)意進(jìn)行批判思考。比較有效的情境是利用生活經(jīng)歷、經(jīng)驗，或者某個事實現(xiàn)象作為課堂的引入。如：地窖中貯存的農(nóng)作物引發(fā)窒息事件，可以讓學(xué)生模擬小偵探，引出呼吸作用消耗氧氣的探究試驗。再如：在探究“蚯蚓在什么樣的物體表面爬的快？”這個問題時，可以用人在冰面上奔跑很容易滑倒，但在道路或者跑道上就不會滑倒為例進(jìn)行引入。

2.鼓勵學(xué)生的自主性探究

長期的傳統(tǒng)教學(xué)，使學(xué)生習(xí)慣于老師來說明實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗結(jié)果和實驗結(jié)論。而新課標(biāo)要求我們應(yīng)該鼓勵學(xué)生自主探尋答案，在批判中思考，進(jìn)行新舊知識的更替。盡量不要把預(yù)設(shè)好的內(nèi)容，讓學(xué)生被動的無條件的接受。

學(xué)生如果真正進(jìn)行了批判思維的話，他們會非常樂于學(xué)習(xí)，即使較難的智力任務(wù)，他們也能從中找到挑戰(zhàn)和學(xué)習(xí)的樂趣。比如有的同學(xué)提出“滑冰運動員滑的很快，因此人和蚯蚓不同，人在光滑的表面跑的快”，教師需要鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生提出問題，分析論點，并設(shè)計實驗來探究論證。

3.充分尊重學(xué)生對問題的觀點，并促進(jìn)他們之間有效的質(zhì)疑與交流

如：針對“蚯蚓在什么樣的表面滑的快”的問題，讓學(xué)生提出自己的觀點并說出論據(jù)支持，如果論據(jù)不正確，不急于否定他。我們要特別注意引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕涣髋c質(zhì)疑，質(zhì)疑者也應(yīng)當(dāng)拿出相應(yīng)的論據(jù)。這種交流要在互相尊重的氛圍下進(jìn)行，不能讓辯論變成毫無根據(jù)的抬杠或者詭辯甚至是互相攻擊。如在巴斯德的曲頸瓶實驗中，有同學(xué)認(rèn)為這個對照實驗的變量并不是空氣中的微生物，而是曲頸瓶和直頸瓶的形狀。有同學(xué)支持這個觀點，并提出質(zhì)疑：這個對照實驗是不是有兩個變量了？教師要引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，思考曲頸和直頸瓶帶來的本質(zhì)差別，最終得出“看似兩個變量，實際還是一個變量”的結(jié)論。

再如：在“探究種子萌發(fā)需要的外界條件”的實驗中，當(dāng)以空氣為變量設(shè)計實驗時，為了便于操作，通常是甲組實驗的種子浸泡在適量的水中，而乙組種子用水完全浸沒，以此設(shè)置對照實驗。因此會有同學(xué)說這個實驗里的變量是水的多少，也有人說是空氣，只有少數(shù)人說是“空氣的多少”，通過交流討論能夠使同學(xué)們的語言更加規(guī)范、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)。有了這樣的辯論過程，學(xué)生對知識的理解深刻了，同時也訓(xùn)練了批判思維。通過在互相尊重基礎(chǔ)上的交流，學(xué)生會變得更加自信，愿意表達(dá)。

當(dāng)然，尊重學(xué)生的意見不代表沒有原則的濫用表揚和鼓勵。教師有時候為了鼓勵學(xué)生的積極性，往往不愿意批判他們的觀點，經(jīng)常只是簡單評價就結(jié)束了對話，常聽到的就是“好的，謝謝你的發(fā)言，再想想”等類似語言。結(jié)果就是學(xué)生也不去思考自己哪里不足，沒有學(xué)會反思或者進(jìn)一步思考。如何平衡好批判性和創(chuàng)造性，這就考驗教師的教學(xué)藝術(shù)了。批判不等于挑刺、找茬，我們要引導(dǎo)學(xué)生之間互相尊重，為學(xué)生嘗試批判性討論營造環(huán)境。

二、在設(shè)計實驗方案的過程中促進(jìn)學(xué)生的批判思維能力

1.重視實驗方案的論證過程

教師要為學(xué)生提供不同的實驗器材、實驗材料以及一定的知識背景。批判思維需要一定的知識信息基礎(chǔ)，但如果老師說的太多，學(xué)生有可能會失去好奇心和想象力，所以探究性的實驗不要讓學(xué)生直接看書獲得實驗步驟。

比如：“蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快？”在選擇蚯蚓時，有人提出要用兩條蚯蚓做實驗，有人提出只能用一條蚯蚓做實驗。在判斷快慢時，有的測量單位時間內(nèi)蚯蚓爬的距離，有的計算單位距離里時間的長短。教師鼓勵學(xué)生比較論證，然后再選擇不同的可行的方案。通過這樣的論證培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知成熟度，即審慎地去接受多種解決問題的方法。

再簡單的初中生物實驗，如果缺少了物理、化學(xué)等知識背景，學(xué)生要想設(shè)計出完整的方案也是不容易的。教師通過組織學(xué)生不斷完善實驗方案，可以讓學(xué)生漸漸熟悉這種論證過程，培養(yǎng)批判的思維習(xí)慣。

2.開展不同實驗方案的對比分析

同一個實驗在不同的教材上有不同的實驗方案，在同一個教材的不同版本中也有不同的實驗方案。比如蘇教版《生物學(xué)》七年級上冊中的“光合作用需要二氧化碳的實驗”，通過對比分析舊教材和新教材（2012修訂版）中的兩個實驗配圖，讓學(xué)生理解教材為何要修改。再比如，比較“口腔內(nèi)的化學(xué)性消化”實驗和“綠葉在光下制造淀粉”的實驗，分析為什么兩個水浴加熱裝置不一樣。比較不同的實驗方案，為學(xué)生開展批判思維提供了開闊的視野和豐富的素材。教師應(yīng)當(dāng)用心研究教材，做好歸納整理，還可以對比各種版本教材，汲取精華。

3.善用反例，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力

有些實驗措施學(xué)生乍一看不能明白為什么要這么做，教師可以采取“增減法”對實驗做一些錯誤的修改，然后由學(xué)生去發(fā)現(xiàn)增減后的錯誤及原因。如：在“植物的蒸騰作用”實驗中，用塑料袋包住整個花盆，要求學(xué)生比較教材配圖，說出教材配圖中塑料袋僅僅包住莖和葉的原理。再如：在“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”的實驗中，用黑紙片只遮住葉片部分上表面，對比教材配圖中上下兩面都遮住部分葉片。通過這些錯誤的實驗操作示例，既可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，又能夠提高學(xué)生設(shè)計實驗方案的嚴(yán)謹(jǐn)性、周密的思維。

三、反思實驗結(jié)果與結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑——論證及自我校準(zhǔn)能力

1.鼓勵學(xué)生勇敢質(zhì)疑實驗結(jié)果與實驗結(jié)論

面對與理論結(jié)果不同的實驗結(jié)果，學(xué)生應(yīng)該勇敢提出問題，共同分析交流，不盲從，而要理性的去看待實驗結(jié)果。如：在“口腔內(nèi)的化學(xué)性消化”實驗中，加了唾液和加了清水的試管在水浴后滴加碘液，理論上試管中會分別出現(xiàn)變藍(lán)和變黃褐色的現(xiàn)象。但在實際實驗時，卻出現(xiàn)兩個試管都變藍(lán)的現(xiàn)象。這可能與很多因素有關(guān)：淀粉太多，唾液不夠，水浴溫度沒控制好，水浴時間不夠等。教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的實驗過程具體分析。

再如：在實際操作“植物的呼吸作用消耗氧氣”的實驗過程中，裝有新鮮蔬菜和燙過的蔬菜的錐形瓶中，燃燒的小木棒都可能熄滅。這是因為瓶里的水蒸汽太多，或是因為錐形瓶口太狹窄導(dǎo)致操作失誤。

2.引導(dǎo)學(xué)生反思、自我校準(zhǔn)

對以上的實驗過程和結(jié)果進(jìn)行反思，成敗歸因。找到不足之處后，修改實驗方案，再次實驗驗證。如：在重新設(shè)計“口腔內(nèi)的化學(xué)性消化”實驗時，教師要引導(dǎo)學(xué)生考慮加入到試管中的淀粉的量以及水浴的時間等。饅頭屑如果消化較慢，可以用淀粉糊（1%濃度，防止高溫糊化產(chǎn)生糊精）；唾液不夠的話，可以準(zhǔn)備一些刺激物（話梅或醋等）等等。

在“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”實驗里，用兩個黑色塑料袋分別裝燙過的和新鮮的蔬菜，經(jīng)過一段時間后，理論上燙過的蔬菜是不會進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的。在實施過程中，有的小組提前了2～3天準(zhǔn)備實驗裝置，導(dǎo)致燙過的蔬菜腐爛分解產(chǎn)生二氧化碳，實驗結(jié)果就是兩個黑色塑料袋里的氣體都使澄清石灰水變渾濁。通過調(diào)整實驗方案，縮短實驗準(zhǔn)備時間，就可以得到正常結(jié)果和結(jié)論了。

實驗教學(xué)經(jīng)常容易出現(xiàn)各種意外狀況，這些豐富的素材能夠使學(xué)生充分反思自我，再經(jīng)過自我校準(zhǔn)后，最終使得實驗成功。通過這樣的不斷訓(xùn)練，學(xué)生既體驗了科學(xué)研究的過程，又培養(yǎng)了批判性思維能力，還增強了自信心。

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（論文項目：本文系南京市“十二五教育科學(xué)規(guī)劃課題”“提升城郊初中生綜合表現(xiàn)力的校本課程實踐研究”（編號：L/2013/248）的研究成果。）