在高中生物學教學中通過科技文獻閱讀培養(yǎng)思辨能力*

戴 亞（中國人民大學附屬中學 北京 100080）

2016年，世界教育創(chuàng)新峰會WISE 公布了《面向未來：21世紀核心素養(yǎng)教育的全球經(jīng)驗》的報告。“核心素養(yǎng)”主要指學生應具備的，能適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。報告將批判性思維、創(chuàng)造性與問題解決、學會學習與終身學習并列為通用核心素養(yǎng)中的高階認知。2017年，《普通高中生物學課程標準（2017年版）》正式頒布實施，標志著我國生物學教育邁入了新時代。生物學學科核心素養(yǎng)由生命觀念、科學思維、科學探究與社會責任4 個維度組成。其中“科學思維”是指“能夠基于生物學事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學社會議題”［1］。課程標準在批判性思維方面對教學和考試評價提出了要求。

根據(jù)課程標準核心素養(yǎng)的要求，2018年，《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試北京卷考試說明》對生物學科的能力要求進行了調整，提出了包括理解能力、應用能力、思辯能力和創(chuàng)新能力4 個層次的能力要求框架［2］?！八急婺芰Α笔桥行运季S的核心技能，因此，考試說明將對學生批判性思維的考查落實到“思辨能力”上，對教學目標給予了明確的指導。

本文根據(jù)考試說明對學生思辨能力的具體要求，針對學生存在的不足，論述如何通過閱讀科技文獻提高學生的思辨能力。

1 考試說明中關于思辨能力的具體要求

思辨能力就是思考辨析能力。所謂思考指的是分析、推理、判斷等思維活動；所謂辨析指的是對事物的情況、類別、事理等的辨別分析?？荚囌f明將“思辨”具體化為“論證”與“評價”?！罢撟C”是指“在給定情境中，綜合運用生物學知識或通過對信息進行分析與綜合，得出結果或結論，闡明思維過程”；“評價”是指“依據(jù)生物學知識闡釋研究方案的合理性，論述研究結果與結論之間的一致性”［2］。

2 科技文獻閱讀在培養(yǎng)高中生批判性思維中的作用

2.1 學生在思辨方面存在的問題及成因 傳統(tǒng)的中國式教育對具有批判性思維的學生沒有特別的鼓勵，也未鼓勵教師對其進行批判性思維方法的訓練，導致中國學生往往習慣于接受書本、專家、教師所傳授的知識，接受社會上廣為流傳的經(jīng)驗。這并非是因為中國學生天生缺乏批判性精神，而是因為由來已久的教育模式。思辨能力訓練，是以邏輯方法作為基礎發(fā)展的一系列思維技巧。而邏輯學論證很少在我國的中學教學中被提及。歐美在具體的分析與論證、評價與判斷方面，已形成了一套行之有效的方法與技能，而這些正是我國所缺乏的。

2.2 科技文獻閱讀訓練的作用 思辨能力可通過訓練得以提高，包括其技巧、習慣和態(tài)度。在課堂中講授科學史是培養(yǎng)思辨能力的重要途徑。在中學沒有專門的批判性思維課程，思辨的技巧、邏輯推理方法等可在生物學教學中，通過科學史逐步、有計劃、系統(tǒng)地進行傳授。此外，培養(yǎng)生物學思辨能力最有效的辦法是閱讀。生物學是高中科學學科中能將所學知識與大量前沿科學研究建立密切聯(lián)系的學科。因此，閱讀前沿科技文獻應作為課堂教學的有效補充，既開拓視野，又為思維訓練提供了豐富的情境；閱讀材料有完整的邏輯推理過程可供分析，還可反復練習。很多西方發(fā)達國家通過科技文獻閱讀訓練自然科學的思辨技巧已有一套成熟的體系，從小學到大學階段設置不同的難度。近年來，一些中國大學開始將批判性思維教育納入本科通識教育體系，主要措施就是開設專門的閱讀與寫作課程。

對科學文本的閱讀理解和分析能力，以及用科學語言邏輯嚴謹?shù)乇硎?，是科學認知能力與科學素養(yǎng)的基礎要素，是學習能力的重要組成。近年的北京市高考試題也廣泛采用科技文獻作為素材進行命制，考查考生的科學閱讀能力、邏輯推理能力和科學表述能力。

綜上所述，科技文獻閱讀是思辨能力培養(yǎng)的有效工具之一，也是試題考查的需要，素養(yǎng)教育與應試并不矛盾。

3 利用科技文獻培養(yǎng)思辨與創(chuàng)造能力

3.1 科技文獻的種類、特點及選取原則 科技文獻有科普文、科研新聞和原始論文等。

科普文章就是將已有的科學知識和方法、思想和精神，通過文字表達，使之成為易被讀者理解的文章，告知讀者科學界的主流觀點。國內適合高中生閱讀的高質量科普文章常見于《環(huán)球科學》雜志、果殼網(wǎng)等。由于科普文章的目的是告知性的，文中鮮有證據(jù)鏈和推理的呈現(xiàn)，不適合用于思維訓練。

近年出現(xiàn)的一些學術公眾號，例如，學術經(jīng)緯、BioArt 等，其服務對象主要是科研人員，其中的科技新聞為讀者提供前沿研究成果，對國際一流期刊最新發(fā)表的論文開展深入淺出的解讀。這些內容文筆平實，很容易讀懂，又與生產、生活或健康緊密聯(lián)系，易引起學生的興趣。文章包含問題的提出，主要推理過程、結果和結論，適合作為高中生推理論證的訓練材料。有些文章相比原始論文會出現(xiàn)偏差，這時學生若能發(fā)現(xiàn)其中的邏輯缺陷將會使閱讀更加有趣，令學生產生成就感。然而科技新聞較少呈現(xiàn)原文中的具體實驗技術、實驗對照的設置和實驗數(shù)據(jù)，可作為高、中、低年級訓練基本邏輯推理的材料。但到高年級，對實驗設計與數(shù)據(jù)解讀有更高要求時，再用這些公眾號的文章時，應補充原文相關信息。

原始文獻是以作者本人的研究成果為依據(jù)而創(chuàng)作的，例如期刊論文。原始論文內容全面、精準，是最可靠的閱讀材料。但原始文獻專業(yè)術語較多，缺乏趣味性，且高質量的原始文獻大多是英文，對中學生來講不具有可讀性。教師可根據(jù)中文公眾號中的科技新聞，找到其對應的論文，將實驗方法和設計、圖表等原始數(shù)據(jù)補充到新聞中，這對于高年級學生非常必要。

3.2 如何閱讀科技文獻 教師應首先讓學生明確閱讀的目的：一方面是了解科學研究的論證和邏輯結構；另一方面是培養(yǎng)思辨能力，認識任何一項研究都會受時間、經(jīng)費、研究人員經(jīng)驗及其他條件的限制而不完善或有錯誤，因此，思辨是必要的，有助于課題研究的改進和深入，有助于學科發(fā)展。

供學生閱讀的文章均來自學術經(jīng)緯和BioArt的科技新聞（高年級需補充如前所述原始論文中的部分信息）。學生在閱讀時應思考如下問題：

?作者提出的問題是什么？ 問題提出的背景是什么？［論證］

?若有新的術語出現(xiàn)，其概念是什么？［論證］

?作者的假設是什么？ 是否可檢驗？［論證］

?作者如何設計實驗以驗證假設？ 實驗方法是什么？ 應怎樣設置對照，對照足夠嗎？［論證、評價］

?分析數(shù)據(jù)、圖、表：實驗處理是什么？實驗數(shù)據(jù)是否支持結果？［論證、評價］

?實驗結論是什么？ 實驗結果是否支持結論并回答了最初的問題？［論證、評價］

?同樣的結果，是否還有其他解釋？［論證、評價］

?如果覺得作者的解釋有問題，應該如何改進實驗才能支持作者的結論？［論證、評價］

?若研究中提出了若干問題，它們之間是什么關系？［論證］

?研究結果在理論和應用上分別有什么重要意義？［論證］

?針對本研究中問題提出的背景和其應用價值，在本研究的基礎上還需進一步探究什么問題？你的假設是什么，如何通過實驗證明？［創(chuàng)新］

給學生的建議：

?閱讀時思考以上問題，在文中進行圈畫、標注，在頁邊空白處記錄自己的思考和疑問。

?讀2 遍。第1 遍，速讀，厘清文章的主線邏輯，邏輯推理及核心結論，了解研究的貢獻。第2遍，細讀，批判性地閱讀。

?用概念圖或文字表述的方式呈現(xiàn)該研究的邏輯思路，包括問題、假設、實驗設計、實驗結果、結論，用不同顏色的筆在其上標注你的思考和評價。

由于思辨需要一定的生物學知識和方法基礎，建議閱讀訓練在學完2 個模塊后開展。初始階段，教師應根據(jù)文章的內容設置具體的問題，引導學生閱讀。教師還應糾正學生的邏輯錯誤，強調區(qū)別因果或相關關系，充分或/和必要條件，結果和結論；還應總結一些規(guī)律，例如研究的意義往往在于證實長久以來的假說、填補空白、深入了解機制、改變原有認識、或對于理論的應用等。幾次練習以后，教師不必提出具體問題，學生可自由閱讀。閱讀可在學期中每隔一段時間進行，也可作為假期作業(yè)集中布置。文章可由教師指定，也可讓學生在指定范圍內自選。學生課外閱讀，然后進行課堂討論，在課堂中建立傾聽、積極思考和討論的氣氛，也可由教師對學生個別指導。優(yōu)秀的作業(yè)可進行班級展示。

3.3 閱讀效果 上述閱讀訓練是針對《考試說明》關于論證、評價、假設、設計的能力要求設計的，也適用于閱讀科研級別的論文。在此過程中，學生經(jīng)歷了如何理解文意，到了解和熟悉論證的方法（檢驗假說），再到能批判性思考的轉變，不僅顯著提高了接收新信息和進行復雜邏輯分析的能力，重要的是思辨逐漸成為一種態(tài)度和習慣。

以低年級學生的一次作業(yè)為例，可看到第1次閱讀能厘清文章的邏輯推理主線及核心結論，即掌握了“論證”的基本思路，但還不能批判性地思考。經(jīng)過多次練習，一個學期后，再讀同一篇文章就能進行“評價”（圖1）。學生對于自己的進步是非常欣喜的。

圖1 學生的科技文閱讀作業(yè)

4 總結

思辨能力培養(yǎng)是教育的核心目標之一。我國的科學教育已充分認識了思辨能力培養(yǎng)的重要性，但實際教學中思辨能力培養(yǎng)的實踐，尤其是顯性化、程式化、可解釋、可訓練的培養(yǎng)方案還很匱乏，亟待開展扎根于課堂的實踐。

閱讀是培養(yǎng)思辨能力的最有效手段。筆者篩選、固定了適合高中生閱讀的科技文獻的類型和來源，將之引入生物學教學，將學生置于陌生的閱讀情境，培養(yǎng)其獲取信息的能力；又在思辨的方法上給予學生科學、規(guī)范、清晰的要求和指引，使之成為一種可傳達與訓練，可顯性化、程序化的思維方式，成為人的基本素養(yǎng)。通過長期反復的練習，學生不僅提高了思維、表達、交流能力，而且在學習的態(tài)度上也有了根本的轉變，將思辨內化為一種習慣，這是使學生終身受益的改變。