在科學(xué)探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，并指出探究也是學(xué)生認(rèn)識(shí)生命世界、學(xué)習(xí)生物課程的有效方法之一，同時(shí)強(qiáng)調(diào)在探究性學(xué)習(xí)過(guò)程中要培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維的能力。美國(guó)耶魯大學(xué)校長(zhǎng)理查德·雷文指出：中國(guó)學(xué)生需要增強(qiáng)批判性思維。因此，如何在科學(xué)探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，是值得教師探討的。

1 批判性思維的含義

究竟什么是批判性思維呢?恩尼斯提出“批判性思維是指對(duì)做什么和相信什么做出合理決策的能力。就是對(duì)所看到東西的性質(zhì)、價(jià)值、精確性和真實(shí)性等方面做出個(gè)人的判斷。”當(dāng)代教育心理學(xué)認(rèn)為，批判性思維包括批判性思維技能和批判性精神兩個(gè)組成部分。一個(gè)人要成為一個(gè)批判性思維者，他不僅要求獲得批判性思維技能，而且要獲得使用這些技能的準(zhǔn)備狀態(tài)、意愿和傾向。批判性技能，除了包括分析、評(píng)價(jià)、推斷、演繹、歸納等基本思維技能外，還包括：深入的提問(wèn)技能、提出和評(píng)價(jià)假設(shè)技能、收集信息技能、評(píng)價(jià)信息來(lái)源的可信性技能、交流與合作技能等，批判性精神就是有意識(shí)地進(jìn)行評(píng)判的心理準(zhǔn)備狀態(tài)、意愿和傾向。它可激活個(gè)體的批判性思維意識(shí)，促使個(gè)體朝某個(gè)方向去思考，并作審視的眼光來(lái)看待問(wèn)題。包括：思想的開(kāi)放性和獨(dú)立性、具有較強(qiáng)的好奇性和探究欲、較強(qiáng)的自信心、堅(jiān)定的信念以及對(duì)他人的尊重等。

2 科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的最直接有效的途徑

這次生物學(xué)課程改革把培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維作為課程目標(biāo)的一部分，《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)中指出“初步學(xué)會(huì)生物科學(xué)探究的一般方法，具有……批判性思維的能力……”。要培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，需要以學(xué)生的自主、積極參與為前提。新的生物課程標(biāo)準(zhǔn)同以往的生物課程改革理念不同，它把科學(xué)探究作為突破口，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)探究過(guò)程，在知識(shí)的形成、聯(lián)系應(yīng)用過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)的方法，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。由此可見(jiàn)，在生物學(xué)教學(xué)中實(shí)施科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的最直接有效的途徑。在科學(xué)探究中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，要貫徹在科學(xué)探究的每一個(gè)環(huán)節(jié)中培養(yǎng)。

2．1在“提出問(wèn)題”中培養(yǎng)批判性思維

批判性思維的養(yǎng)成首先是一個(gè)提出問(wèn)題的過(guò)程，通過(guò)提出問(wèn)題，可以產(chǎn)生自己新的想法，具有批判性思維的人善于運(yùn)用提問(wèn)這種工具來(lái)理解身邊的事情和認(rèn)識(shí)世界；相反，缺乏批判性思維的人，往往毫無(wú)選擇地吸收信息，提不出什么問(wèn)題。培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維要求學(xué)生必須提問(wèn)而且要善于提問(wèn)。對(duì)日常生活中的生物學(xué)現(xiàn)象要用批判的眼光去審視，努力發(fā)現(xiàn)有探究?jī)r(jià)值且有操作性的問(wèn)題；對(duì)生物學(xué)科學(xué)中的定義、規(guī)律等不能不加思考地接受，要對(duì)它們有質(zhì)疑態(tài)度。質(zhì)疑是探索知識(shí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的開(kāi)始。

在學(xué)生提出問(wèn)題的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考以下問(wèn)題：你的問(wèn)題是什么?你的問(wèn)題明確嗎?你的問(wèn)題重要性如何?你的問(wèn)題現(xiàn)實(shí)嗎?例如，在學(xué)習(xí)植物的向光性原因時(shí)，有的學(xué)生提出：向光側(cè)生長(zhǎng)素分布少。是向光側(cè)生長(zhǎng)素在光下被分解了，還是向背光側(cè)轉(zhuǎn)移了?學(xué)生能夠提出這樣的問(wèn)題，表明該學(xué)生具有良好的質(zhì)疑精神，對(duì)書(shū)上“經(jīng)典”結(jié)論進(jìn)行了批判性的思考，并且所提出的問(wèn)題具有探究?jī)r(jià)值和良好的可操作性。

2．2在“猜想與假設(shè)”中培養(yǎng)批判性思維

具有批判性思維的人應(yīng)具有提出猜想與假設(shè)以及考察或評(píng)價(jià)假定的能力。在面對(duì)問(wèn)題時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生多聯(lián)想，多假設(shè)，大膽猜想。摒棄一遇到問(wèn)題就想書(shū)本上是如何說(shuō)的，就想要找到固定答案的傾向，當(dāng)然這種猜想和假設(shè)并非憑空產(chǎn)生的，而是要以已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)。

在學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)的過(guò)程中，教師要讓學(xué)生思考：你的觀點(diǎn)的框架是什么?框架是否太窄?你的觀點(diǎn)是以什么為基礎(chǔ)的?你所做的假設(shè)是什么?你的假設(shè)是否合理?你的各個(gè)假設(shè)之間是否矛盾?

例如，鯽魚(yú)的體腔背側(cè)有一個(gè)鰾，鰾內(nèi)充滿了氣體。若要探究鰾內(nèi)究竟充滿了什么氣體?教師就可以鼓勵(lì)學(xué)生大膽地進(jìn)行假設(shè)?假設(shè)1：可能是氧氣；假設(shè)2：可能是二氧化碳；假設(shè)3，可能是氧氣和二氧化碳的混合氣體；假設(shè)4：可能是氧氣多，二氧化碳少的混合氣體；假設(shè)5：可能是氧氣少，二氧化碳多的混合氣體；假設(shè)6：可能是空氣……

2．3在“制定計(jì)劃”中培養(yǎng)批判性思維

為了驗(yàn)證假設(shè)和猜想，需要制定合理的計(jì)劃。在生物學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要為學(xué)生提供機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)科學(xué)家是如何利用各種工具、技術(shù)和方法等來(lái)驗(yàn)證猜想和假設(shè)的，讓學(xué)生了解歷史上一些科學(xué)家在制定計(jì)劃中因?yàn)槿狈ε行运季S而造成的后果以及一些科學(xué)家因?yàn)榫哂信行运季S而推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步。如法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德勇于批判當(dāng)時(shí)流行的“自然發(fā)生說(shuō)”，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了微生物也有自己的父母，不可能無(wú)中生有，從而開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)微生物學(xué)，降服了引起傳染病的病原微生物，拯救了無(wú)數(shù)生命。這樣使學(xué)生深刻理解批判性思維的科學(xué)價(jià)值和歷史價(jià)值。

在制定計(jì)劃的過(guò)程中，教師要培養(yǎng)學(xué)生在多種方案中，根據(jù)實(shí)際情況、自身的能力等方面來(lái)選擇最佳方案。

例如，要探究光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論如下方案：方案1：通過(guò)測(cè)定不同光照強(qiáng)度下的光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物量如淀粉；方案2：通過(guò)測(cè)定不同光照強(qiáng)度下的光合作用產(chǎn)生的氧氣量；方案3：通過(guò)測(cè)定不同光照強(qiáng)度下的光合作用消耗的二氧化碳量；方案4：通過(guò)測(cè)定不同光照強(qiáng)度下的光合作用消耗的水量。然后，讓學(xué)生根據(jù)所給的條件以及實(shí)際情況，討論哪種方案好。如提供的材料為天竺葵，則選擇方案1好；如提供的材料為水草，則選擇方案2好。

2．4在“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”中培養(yǎng)批判性思維

實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生批判性思維方面具有獨(dú)特的作用，并且進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是完成所制定計(jì)劃的有效手段。學(xué)生通過(guò)親身設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察記錄現(xiàn)象，進(jìn)行資料的處理，或閱讀歷史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，經(jīng)過(guò)比較、判斷形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)。觀察是進(jìn)行生物科學(xué)研究的一種最基本的方法，以觀察能力的批判性為例，要注意養(yǎng)成觀察能力的恒常性、辨證性和監(jiān)控能力。例如，在學(xué)習(xí)“光合作用的發(fā)現(xiàn)”時(shí)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)前輩的實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑和完善，鼓勵(lì)學(xué)生自己重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新精神。

2．5在“收集證據(jù)”中培養(yǎng)批判性思維

在收集證據(jù)的過(guò)程中，為培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，需要學(xué)生在面臨問(wèn)題時(shí)要拋棄原來(lái)的思想，要具有較強(qiáng)實(shí)證意識(shí)，并且要誠(chéng)實(shí)；自主地去觀察，尋求解決問(wèn)題的證據(jù)，這樣有利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，改變他們機(jī)械被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，也有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和廣延性。

由于科學(xué)的動(dòng)態(tài)特性，后現(xiàn)代知識(shí)觀認(rèn)為知識(shí)遠(yuǎn)不是一成不變、完美無(wú)缺的“絕對(duì)真理”，它只是對(duì)現(xiàn)實(shí)的一種解釋或一種假設(shè)，并不是問(wèn)題的最終答案。因此在生物學(xué)教學(xué)中，教師不能把科學(xué)知識(shí)當(dāng)做絕對(duì)的真理教給學(xué)生，而應(yīng)看做是有證據(jù)的結(jié)論。在科學(xué)研究中，科學(xué)家在探究時(shí)要花費(fèi)大量的精力收集證據(jù)，并以此為基礎(chǔ)解釋自然界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同時(shí)，在科學(xué)探究教學(xué)中，通過(guò)證據(jù)的收集、從證據(jù)中提煉解釋、將解釋與已有的知識(shí)相聯(lián)系等過(guò)程，可鍛煉學(xué)生的推理及批判性思維能力，也使學(xué)生懂得科學(xué)是如何發(fā)展的。

在收集證據(jù)的過(guò)程中，要讓學(xué)生思考：你以什么樣的證據(jù)為基礎(chǔ)來(lái)思考?收集和匯報(bào)的信息清楚、公平、正確嗎?收集的信息與主題有關(guān)嗎?收集的信息對(duì)完成任務(wù)足夠嗎?

2．6在“解釋與得出結(jié)論”中培養(yǎng)批判性思維

通過(guò)對(duì)事實(shí)與證據(jù)的加工與整理，教師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生判斷事實(shí)、證據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系；按照因果關(guān)系的步驟進(jìn)行思考，對(duì)所獲得的事實(shí)與證據(jù)進(jìn)行歸納，得出正確的結(jié)論；使學(xué)生明確科學(xué)的解釋和結(jié)論是在證據(jù)的前提下進(jìn)行的。

在進(jìn)行解釋和得出結(jié)論的過(guò)程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生注意以下問(wèn)題：你以什么樣的概念、原理、學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)來(lái)思考?你對(duì)相關(guān)的原理有一個(gè)完整的理解嗎?你的推斷是什么?你做出的推斷清楚嗎?你做出的推斷合理嗎?你得出的結(jié)論合理嗎?

2．7在“反思與評(píng)價(jià)”中培養(yǎng)批判性思維

得到結(jié)論并不意味著學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)束了，教師應(yīng)要求學(xué)生對(duì)整個(gè)活動(dòng)認(rèn)真地進(jìn)行批判性的反思和評(píng)價(jià)，應(yīng)要求學(xué)生對(duì)所得到的結(jié)論要具有懷疑精神，對(duì)結(jié)論要重新認(rèn)真思考，并以此為基礎(chǔ)，提出更多更新的問(wèn)題，以進(jìn)行新的科學(xué)探究。

2．8在“表達(dá)與交流”中培養(yǎng)批判性思維

現(xiàn)代心理學(xué)的研究表明，學(xué)生的發(fā)展既不來(lái)自于外在的客體，也不來(lái)自主體先天的潛能，而是在交往和對(duì)話中的不斷批判、生成和創(chuàng)新。學(xué)生同他人交流，不但是互相了解的過(guò)程，同時(shí)也是消除自己的偏見(jiàn)的過(guò)程。這就要求學(xué)生在批判性思考時(shí)，思想要具有開(kāi)放性，愿意聽(tīng)取和采納別人的不同觀點(diǎn)，能夠把自己的觀點(diǎn)同其他人相互交流。

在與他人進(jìn)行交流與探討的過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)既要敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)，又要善于傾聽(tīng)別人的意見(jiàn)，這樣既避免了對(duì)信息的不加選擇的接受，又避免了對(duì)別人的觀點(diǎn)全盤(pán)否定，從而在交流的過(guò)程中使自己的認(rèn)識(shí)和批判性思維得到提高和深化。

總之，科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的最直接有效的途徑，批判性思維的培養(yǎng)又有利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提高。因此，教師在科學(xué)探究過(guò)程中。要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)。