高中生生物學(xué)批判性思維的培養(yǎng)研究

摘 要：批判性思維作為高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)思維中的重要思維能力之一，同時(shí)也是科學(xué)研究所必備的能力之一。讓學(xué)生學(xué)會在批判與辯證的過程中理解知識的內(nèi)涵。教師在教學(xué)過程中則可以利用問題驅(qū)動式教學(xué)、探究式教學(xué)模式;創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境以及采取多元性的教學(xué)評價(jià)來培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。

關(guān)鍵詞：批判性思維 教學(xué)模式 自主探究

批判性思維是2017版高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的重要科學(xué)思維之一，也是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。深度學(xué)習(xí)是一種基于科學(xué)思維發(fā)展的理解性學(xué)習(xí)，能夠在批判與辯證的過程中深入學(xué)習(xí)。批判性思維是深度學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特征，而且批判性思維和深度學(xué)習(xí)是一個(gè)雙向促進(jìn)的過程，批判性思維可以幫助學(xué)習(xí)者對自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)控與反思，從而能夠?qū)崿F(xiàn)自我監(jiān)督、自我反思，同時(shí)實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。建立起學(xué)生批判性思維能力則對高中生在生物學(xué)中進(jìn)行深度學(xué)習(xí)有著重要的意義。

1 利用問題驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考

批判性思維是一種理性的、反省的思維，它用于分析各種論爭、識別各種謬誤和偏見，根據(jù)證據(jù)作出結(jié)論，并且作出明確的判斷。批判性思維是人類應(yīng)該具有的基本能力，是人們應(yīng)對社會生活中的各種錯(cuò)覺、欺騙、迷信的保證。批判性思維是一種獨(dú)特的思維方式，是人類思想獨(dú)立和觀念創(chuàng)新的重要前提，是人類文明進(jìn)步的重要條件。批判性思維使我們思考自己的思想，以及自己觀念背后的理由。當(dāng)我們進(jìn)行批判性思維時(shí)，我們總是注意我們思考的對象和方式。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或思考解決問題的不同方式時(shí)，我們都急于去探究一番。進(jìn)行批判性思維的學(xué)生往往非常樂于學(xué)習(xí)，即使是最難的智力任務(wù)，他們也能從中發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)和學(xué)習(xí)的機(jī)會。

以問題驅(qū)動的教學(xué)模式已經(jīng)成為了當(dāng)下生物課堂的主流，但在教學(xué)實(shí)施過程中問題的設(shè)置維度如果較為單一，對深層次挖掘問題缺乏主動性。這將不利于學(xué)生對于問題的深度思考，往往限制了學(xué)生的思維，形成思維定式。所以，只有教師有效設(shè)置問題，才能使學(xué)生充分的參與到課堂中來成為課堂中的主體，最終達(dá)成課堂中的深度學(xué)習(xí)。而有效促進(jìn)學(xué)生展開問題解決學(xué)習(xí)的教學(xué)模式應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：一是合理創(chuàng)設(shè)情境，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，獨(dú)立自主的思考有探索空間的問題;二是基于教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)存在的、能統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容與發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的問題。教師通過設(shè)置具有思考性、挑戰(zhàn)性的問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲，使其能夠深度思考、深層次挖掘問題。

因此，教師在進(jìn)行生物科學(xué)史或生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，可以提出一系列問題串引發(fā)學(xué)生思考：科學(xué)家運(yùn)用了怎樣的科學(xué)方法完成實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論？科學(xué)家是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的？科學(xué)家在探究過程中取得成功的關(guān)鍵？在問題引導(dǎo)下，學(xué)生可以在深度思考中形成一定的科學(xué)思維能力。同時(shí)，學(xué)生可以通過對于實(shí)驗(yàn)過程的分析，加強(qiáng)對于實(shí)驗(yàn)的理解并從更廣闊的視角深化實(shí)驗(yàn)認(rèn)識。這一過程中充分鍛煉了學(xué)生批判性思維傾向中的分析能力和系統(tǒng)化能力，從而完善學(xué)生的認(rèn)知體系。另外，由此鞏固學(xué)生的批判性思維習(xí)慣，增強(qiáng)其自我反思、自我認(rèn)識的能力。學(xué)生在獨(dú)立思考中，從批判性的視角去反復(fù)推敲答案，最終加強(qiáng)對知識的理解。

2 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，學(xué)生積極參與課堂

在教學(xué)過程中教師一味采取講解式教學(xué)，則很難在這一過程中突出學(xué)生的主體位置，使得學(xué)生的課堂參與度比較差，導(dǎo)致高中生缺乏批判性思維。而高一年級，正是建立起學(xué)生批判性思維能力的關(guān)鍵時(shí)機(jī)。因此，教師在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)生活中的真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提升批判性思維傾向中的求知欲等思維能力。例如，在“細(xì)胞膜”這一節(jié)課的教學(xué)過程中，教師可以創(chuàng)設(shè)制作菠菜雞蛋湯這一情境。通過這一情境，教師向?qū)W生展示制作菠菜雞蛋湯的過程中需要對菠菜進(jìn)行清洗與焯水。并展示洗菠菜的水和焯菜的水，觀察他們的顏色變化。引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，教師進(jìn)一步引導(dǎo)總結(jié)出其中細(xì)胞膜所起到的功能。接著展示菠菜雞蛋湯中的雞蛋，教師把雞蛋去殼完整置于培養(yǎng)皿中。讓學(xué)生感受蛋白與蛋黃之間的膜狀結(jié)構(gòu)，如果破壞掉這層卵黃膜會導(dǎo)致蛋黃流出與蛋白相混合。進(jìn)而，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步總結(jié)細(xì)胞膜的第二點(diǎn)功能。接著，教師向?qū)W生展示：將一片完好的菠菜葉放置于提前配置好的適宜濃度墨水中。浸泡一段時(shí)間后，將葉片表面的墨跡洗凈，讓學(xué)生觀察菠菜葉片內(nèi)部是否被墨水染上顏色。學(xué)生通過觀察，發(fā)現(xiàn)葉片依舊成鮮綠色并沒有被染色。進(jìn)而教師拋出問題：為什么葉片并沒有被染色？是細(xì)胞中的哪一結(jié)構(gòu)，發(fā)揮了怎樣的功能？在所創(chuàng)設(shè)的情境中引發(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而推知細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，才使得墨汁中的溶劑不能隨意進(jìn)入細(xì)胞中。通過現(xiàn)象與事實(shí)的引入，將微觀無法感知的生理功能，以直觀現(xiàn)象展示出來。吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能夠使其進(jìn)入到深度的思考中，并能夠用辯證與批判性的眼光看待問題。以制作菠菜雞蛋湯這一教學(xué)情境，貼近學(xué)生的生活，吸引學(xué)習(xí)興趣積極參與到課堂中來。

再如在學(xué)習(xí)“細(xì)胞中的糖類”時(shí)，可以直接將食品包裝上的配料表展示給學(xué)生，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中糖類的含量。例舉生活中常見的糖類，將生活中的生物學(xué)問題引入到課堂中來，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境產(chǎn)生具有意義的問題，讓學(xué)生自行解決各種單糖、二糖以及多糖之間的關(guān)系。充分的體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，并在解決問題的過程中形成獨(dú)立思考的意識，建立起科學(xué)思維能力，從而提高學(xué)生自主探究的能力。教師也可以進(jìn)一步對一些食品中過量添加糖類的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)與教材內(nèi)容中與社會聯(lián)系的板塊相結(jié)合，使學(xué)生認(rèn)識到過量食用糖類添加劑對身體的危害，從而形成健康的飲食習(xí)慣建立起社會責(zé)任感。

3 發(fā)展探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生建立批判性思維體系

批判性思維常常被視為一種或一套有價(jià)值的技能，但無論是小學(xué)生還是大學(xué)生都很缺乏。人們相信批判性思維是教育和培訓(xùn)的產(chǎn)物，這些技能可以學(xué)會，因而也可以教授，并且可以進(jìn)行客觀測試。隨著現(xiàn)代社會對創(chuàng)造、創(chuàng)新價(jià)值的強(qiáng)調(diào)，作為創(chuàng)造力的核心，批判性思維能力的培養(yǎng)成為了教育研究的熱點(diǎn)問題。20世紀(jì)中葉以來，英美等西方國家興起了一場影響廣泛的批判性思維運(yùn)動。許多教育研究者、哲學(xué)家、心理學(xué)家和教師就批判性思維的培養(yǎng)問題開展了諸多試驗(yàn)、論辯，提出了不少富有價(jià)值的見解，并逐漸形成了課程與教學(xué)兩種路徑。剖析這些路徑及 其相關(guān)模式和理論之爭，揭示其基本內(nèi)涵和特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上尋求這些模式、理論對于我國開展批判性思維能力培養(yǎng)的有益啟示，將具有十分重要的意義。

探究式教學(xué)主張學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。探究式教學(xué)則需要教師引導(dǎo)學(xué)生深入問題并能夠善于發(fā)現(xiàn)問題，形成一定的問題意識，并善于尋找解決問題的方法，豐富實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，通過實(shí)踐領(lǐng)悟生物學(xué)奧秘。進(jìn)而提高學(xué)生解決問題的能力、創(chuàng)造力。在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師可以對探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與安排，通過讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的全過程中，不斷反思與優(yōu)化，深化對基礎(chǔ)知識的理解并提升科學(xué)探究能力。例如，高中生物學(xué)必修一中“探究植物細(xì)胞的吸水和失水的探究性實(shí)驗(yàn)”，首先通過創(chuàng)設(shè)常見的腌菜會失水的現(xiàn)象，吸引學(xué)生對問題進(jìn)行深入探究。進(jìn)而以問題驅(qū)動的方式提出植物細(xì)胞在什么情況下會失水的問題。在學(xué)生深度探討解決問題的過程中，讓學(xué)生自行搜集資料信息，學(xué)會批判性的、有選擇性的看待問題，找到解決這一問題的原理。學(xué)生通過對相關(guān)資料分析，通過與滲透作用實(shí)驗(yàn)對比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。探究式教學(xué)基本思路與探究性實(shí)驗(yàn)保持一致，整個(gè)過程能夠提升學(xué)生的邏輯性思維與批判性思維能力。

探究式教學(xué)的展開不僅限于實(shí)驗(yàn)課堂中，在介紹結(jié)構(gòu)與功能的相應(yīng)課程中也可以展開。例如“細(xì)胞中的脂質(zhì)”這一節(jié)課中，關(guān)于脂肪功能的教學(xué)，教師則可以充分利用探究式教學(xué)模式來幫助學(xué)生建立起批判性思維體系。關(guān)于脂肪的功能中較為重要的一點(diǎn)是，脂肪是很好的儲能物質(zhì)，而對于這一功能學(xué)生在頭腦中會自動與剛剛學(xué)習(xí)的另外一種能源物質(zhì)糖類進(jìn)行比對，建立起一定的認(rèn)識。所以，教師在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)針對脂肪為什么能夠作為良好的儲能物質(zhì)這一問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)行深度探索中得出問題的原因。首先，教師通過展示三酰甘油與葡萄糖的化學(xué)式，來完成一系列問題：對比兩種物質(zhì)，誰的C、H含量更高一些？有機(jī)物氧化分解的產(chǎn)物一般為？那么，兩種物質(zhì)完全氧化分解產(chǎn)生的CO2和H2O更多的是？釋放的能量更多的是？由此問題串的引導(dǎo)，學(xué)生可以做出假設(shè)脂肪完全燃燒產(chǎn)生的能量更多。教師向?qū)W生提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一猜想。這時(shí)，學(xué)生根據(jù)已有的器材，自然想到了定性的實(shí)驗(yàn)方式，即觀察脂肪與冰糖完全燃燒火焰的程度。教師進(jìn)行引導(dǎo)，定性的實(shí)驗(yàn)對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力較弱，是否可以進(jìn)一步改進(jìn)成定量實(shí)驗(yàn)，以數(shù)據(jù)說明問題。學(xué)生在不斷自我否定的過程中，設(shè)計(jì)了新實(shí)驗(yàn)：稱取等質(zhì)量的冰糖和豬油，將其完全燃燒加熱相同溫度的水，待兩者均完全燃燒盡后，測量使水升高的溫度差來證明誰釋放的能量更多。所以，通過這一過程學(xué)生在對開始的定性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自我批判與改進(jìn)后，設(shè)計(jì)了更具有說服力的定量實(shí)驗(yàn)。以升高的溫度作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明問題。通過這一教學(xué)實(shí)例我們可以發(fā)現(xiàn)，教師精妙的運(yùn)用探究式教學(xué)，學(xué)生不但能夠深化對知識本身的理解，而且對于他們的科學(xué)探究、批判性思維以及邏輯性思維能力等都有較大的提高。

4 采取多元性評價(jià)，強(qiáng)化學(xué)生批判性思維

無論是間接教學(xué)模式，還是直接教學(xué)模式，或是后來提出的綜合模式，它們都非常重視批判性思維發(fā)生、進(jìn)行的過程，讓學(xué)生享受批判性思維用于具體情景、問題的過程。教師的教學(xué)方法，無論是對話法、討論法，還是自由提問法，都旨在促使學(xué)生參與批判性思維過程之中。這些理論和模式認(rèn)為，只要讓學(xué)生在批判性思維過程中享有思維的愉悅，那么他們就會積極主動地參與批判性思維活動。一些研究 還表明，只有在一種愉快的、自由的和寬松的教育教學(xué)過程中，學(xué)生才能迸發(fā)出巨大的獨(dú)立思考的能量。實(shí)際上，由于批判性思維的培養(yǎng)更需要訓(xùn)練、實(shí)踐和應(yīng)用，因此，即使我們教給學(xué)生一些批判性 思維的方法、技能和程序，如果不讓他們自己親身經(jīng)歷，則一定會重蹈傳統(tǒng)教學(xué)“重視識記和考試”之復(fù)轍。此外，間接教學(xué)模式也為我們指明了“學(xué)以致用、親身歷練”的重要性。但一直以來，我們非常重視考試結(jié)果，致使學(xué)生傾向于將技能、方法等轉(zhuǎn)化為靜態(tài)的知識而記誦下來，他們既缺乏實(shí)踐機(jī)會，也不敢作任何創(chuàng)新嘗試。這便使我們的學(xué)生遇到問題時(shí)，首先詢問的總是書本或教師，患上了思想依賴癥：既不想獨(dú)立思考，也不會獨(dú)立思考。汲取西方實(shí)踐的有益經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)學(xué)者的建議，我們 認(rèn)為，在對學(xué)生批判性思維能力培養(yǎng)的教育教學(xué)中，務(wù)必將批判性思維的知識技能融入批判性思維實(shí)踐之中：編寫講義，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)展批判性思維技能;有效示范，把這些方法用到學(xué)科教學(xué)中;收集并運(yùn)用與學(xué)科有關(guān)的批判性思維的實(shí)例;提供實(shí)踐機(jī)會（包括各種考試和檢測題），讓學(xué)生練習(xí)批判性思維技能。由此，或可使學(xué)生獲得批判性思維的能力。

學(xué)習(xí)是一個(gè)復(fù)雜的過程，教師在課堂教學(xué)中主要起到一個(gè)引導(dǎo)者的作用，幫助學(xué)生找到最佳的學(xué)習(xí)方法與策略，最終使得學(xué)生自己理解知識并加以運(yùn)用。所以，教師的引導(dǎo)與評價(jià)對于學(xué)生的發(fā)展至關(guān)重要。那么在多元性評價(jià)體系的建構(gòu)過程中，應(yīng)注重學(xué)習(xí)的多因素性和復(fù)雜性。學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程的主體，其相關(guān)表現(xiàn)與行為會一定程度上影響到學(xué)習(xí)效果。教師可以進(jìn)行綜合性評價(jià)，將筆試、口試和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，更加系統(tǒng)、全面的對學(xué)生進(jìn)行測評，從而實(shí)現(xiàn)評價(jià)的全面性、多元性。教師進(jìn)行多方面的評價(jià)，學(xué)生才能全面的反思提高自己的綜合能力。首先，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在課堂環(huán)節(jié)中設(shè)置貼近學(xué)生生活實(shí)際的趣味性問題，使學(xué)生完全投入于課堂中主動思考解決問題。教師以此形式進(jìn)行課堂口試，從而進(jìn)行口試評價(jià)，既可以提高學(xué)生的參與度，又能夠促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展。另外，教師還可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，測評學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)態(tài)度進(jìn)行綜合評價(jià)，從而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識和科學(xué)探究精神。

教學(xué)過程與教學(xué)評價(jià)均注重學(xué)習(xí)者的批判性思維能力、科學(xué)探究能力、自我評價(jià)與自我反思能力等的提升與培養(yǎng)。在教學(xué)活動的設(shè)計(jì)中注重引導(dǎo)學(xué)習(xí)者及時(shí)對整個(gè)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行回顧，對其中的各個(gè)過程給予有效的評價(jià)與監(jiān)控，對于檢測到的不合理的地方給予有效的調(diào)節(jié)。所以，教師在進(jìn)行教學(xué)活動的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)自我評價(jià)，能夠更準(zhǔn)確的指出學(xué)習(xí)者現(xiàn)存的問題，提出更有效的解決方案。一方面幫助學(xué)習(xí)者更好的分析自身現(xiàn)存的不足之處，同時(shí)也可以知道其它學(xué)習(xí)者身上存在的問題，讓學(xué)習(xí)者直面問題。另一方面也可以幫助學(xué)習(xí)者更加深入的了解自己制定的解決方案的可行性，同時(shí)也可以是學(xué)習(xí)者了解到其它學(xué)習(xí)者解決方案的思路，進(jìn)而擴(kuò)寬自己的思維，提升解決問題的能力。以更加多元性的角度看待問題，強(qiáng)化批判性思維能力。

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作者簡介：

王懷敏：（1998—），女，滿族，黑龍江省哈爾濱市人，碩士，單位：哈爾濱師范大學(xué)，學(xué)科教學(xué)（生物）專業(yè)。研究方向：高中生物學(xué)教學(xué)。