高中生物教學(xué)中的批判性思維培養(yǎng)摭談

摘要：在對(duì)生命現(xiàn)象的研究和對(duì)生物活動(dòng)規(guī)律的把握、遵循和運(yùn)用中，既需要客觀的認(rèn)識(shí)、理性的思考，也需要批判性的創(chuàng)新。因此，生物學(xué)科的有效學(xué)習(xí)要求學(xué)生具有批判性的接受能力，不迷信書(shū)本、標(biāo)準(zhǔn)答案和權(quán)威。只有批判性地接受生物知識(shí)，明確應(yīng)該相信什么，不應(yīng)該相信什么，才有創(chuàng)新的可能?；诟咧猩锝虒W(xué)實(shí)踐，提出批判性思維的培養(yǎng)路徑：強(qiáng)調(diào)探究實(shí)驗(yàn)“質(zhì)疑—探究”的過(guò)程，活用教材中的思維訓(xùn)練欄目;重現(xiàn)科學(xué)史上的“精彩瞬間”

關(guān)鍵詞：高中生物 批判性思維 質(zhì)疑—探究 思維訓(xùn)練 科學(xué)史

高中生物學(xué)課程強(qiáng)調(diào)對(duì)生命現(xiàn)象的研究和對(duì)科學(xué)本質(zhì)的探索。加強(qiáng)生物科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)生活、生產(chǎn)的聯(lián)系，有助于學(xué)生形成正確的自然觀念、社會(huì)責(zé)任，樹(shù)立正確的科學(xué)態(tài)度、價(jià)值觀和世界觀。在對(duì)生命現(xiàn)象的研究和對(duì)生物活動(dòng)規(guī)律的把握、遵循和運(yùn)用中，既需要客觀的認(rèn)識(shí)、理性的思考，也需要批判性的創(chuàng)新。因此，生物學(xué)科的有效學(xué)習(xí)要求學(xué)生具有批判性的接受能力，不迷信書(shū)本、標(biāo)準(zhǔn)答案和權(quán)威。只有批判性地接受生物知識(shí)，明確應(yīng)該相信什么，不應(yīng)該相信什么，才有創(chuàng)新的可能?；蚬こ?、細(xì)胞工程、克隆技術(shù)、生物制藥、空氣污染、水污染、生物固氮、環(huán)境保護(hù)、新型冠狀病毒等都是生物學(xué)的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題，這些問(wèn)題都與人類息息相關(guān)。如果學(xué)生能做到批判性地接受和思考，那么他們不僅可以健康地生活，而且有可能造福人類。

我國(guó)高中階段沒(méi)有培養(yǎng)批判性思維的專門課程，而是通過(guò)各門學(xué)科的教學(xué)，讓學(xué)生的批判性思維能力在不知不覺(jué)中得到提高，即所謂的“浸入式”訓(xùn)練方法。對(duì)此，筆者在高中生物教學(xué)中積極地探索與實(shí)踐，發(fā)掘了以下三條培養(yǎng)批判性思維的路徑：

一、強(qiáng)調(diào)探究實(shí)驗(yàn)“質(zhì)疑—探究”的過(guò)程

生物是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。在生物教學(xué)中，少做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，多做探究實(shí)驗(yàn)，是常見(jiàn)且有效的培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的手段?？梢龑?dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，本著開(kāi)放的態(tài)度，做真正的探究實(shí)驗(yàn)，對(duì)教材推薦的實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟等進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)“質(zhì)疑—探究”的過(guò)程，培養(yǎng)批判性思維。

例如，“綠葉中色素的提取和分離”是高中生物中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)。筆者在開(kāi)設(shè)本節(jié)實(shí)驗(yàn)課的過(guò)程中，充分信任學(xué)生，預(yù)設(shè)他們的需求，準(zhǔn)備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材。學(xué)生提出了多個(gè)富有想象力的探究話題，如“探究用無(wú)水乙醇作為層析液的可行性”“探究用單層尼龍布、紗布、濾紙過(guò)濾的效果”“探究清水提取色素的效果”“探究實(shí)驗(yàn)材料的選擇及其可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響”。由于所有問(wèn)題的發(fā)起點(diǎn)都是學(xué)生，所有的質(zhì)疑都是基于思考，具有一定的可探究性，整節(jié)課充滿了活力，學(xué)生真正做到了“我想學(xué)”，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者有意識(shí)地滲透批判性思維的培養(yǎng)，不斷追問(wèn)：你的探究方向是什么？理由是什么？現(xiàn)象背后的原因是什么？這引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，尊重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，積極思考和分析。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)本身存在一定偶然性，而且學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備有限，對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析不一定完全正確。但這些并不妨礙對(duì)學(xué)生發(fā)生的學(xué)習(xí)行為的肯定。本節(jié)課學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，證明了教材中大部分操作、選擇的正確性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一部分操作、選擇的不唯一性，拓寬了思路，真正做到了“知其然，知其所以然”。

二、活用教材中的思維訓(xùn)練欄目

高考試題答案通常具有唯一性，為了更好地應(yīng)試，常規(guī)的做法是反復(fù)進(jìn)行試題訓(xùn)練。一定程度上，這能夠有效提高學(xué)生知識(shí)熟練度，但同時(shí)也會(huì)制約學(xué)生批判性思維的發(fā)展。新課改對(duì)學(xué)生的批判性思維有了更高要求。對(duì)此，不少教材都編排了相關(guān)的思維訓(xùn)練欄目，如人教版高中生物教材中的《思維訓(xùn)練》欄目、2019年審定的蘇教版高中生物教材中的《積極思維》欄目等。這些欄目沒(méi)有簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)結(jié)論，而是通過(guò)問(wèn)題串的形式，層層推進(jìn)，引發(fā)思考。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師可以根據(jù)學(xué)情把握教學(xué)的廣度和深度，不需要每個(gè)問(wèn)題都給出具體的、唯一的答案，給學(xué)生預(yù)留足夠的討論時(shí)間和思考空間，開(kāi)闊學(xué)生的眼界與思維，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新的批判性思維品質(zhì)。

例如，蘇教版高中生物必修1《生命活動(dòng)需要酶和能源物質(zhì)》一節(jié)的《積極思維》欄目，提出了“多酶片為什么用于治療消化不良癥？”這一問(wèn)題。為了讓學(xué)生更好地完成回答，教材提出思考：（1）有人說(shuō)，多酶片可以作為家庭藥箱中的常備藥品，在腸胃不適時(shí)，適量服用，這種觀點(diǎn)對(duì)嗎？為什么？（2）多酶片的“作用類別”和“適應(yīng)證”分別是什么？（3）我們還知道人體哪些疾病的治療也依賴酶的作用？學(xué)生在日常生活中會(huì)接觸到一些與酶有關(guān)的生活用品，如多酶片。學(xué)生知道多酶片可以促進(jìn)消化，但是不知道多酶片為什么可以促進(jìn)消化。《積極思維》欄目提出的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考酶與日常生活、生產(chǎn)的關(guān)系，找尋背后的原理。教師可以向?qū)W生呈現(xiàn)“多酶片藥品說(shuō)明書(shū)”，引導(dǎo)學(xué)生閱讀說(shuō)明書(shū)，還可以增加討論題：為什么雙層包衣片的內(nèi)層為胰酶，外層為胃蛋白酶？如果反過(guò)來(lái)會(huì)怎么樣？這樣的討論題不僅為后面學(xué)習(xí)酶的專一性以及環(huán)境因素對(duì)酶活性的影響做了孕伏，而且能幫助學(xué)生潛移默化地養(yǎng)成批判性思維的習(xí)慣——從多個(gè)角度分析、多問(wèn)問(wèn)為什么。

三、重現(xiàn)科學(xué)史上的“精彩瞬間”

牛頓有一句名言：“如果說(shuō)我看得比別人更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏??！泵恳粋€(gè)“科學(xué)巨人”在取得成就的過(guò)程中總會(huì)定格很多“精彩瞬間”。帶領(lǐng)學(xué)生重現(xiàn)這些“精彩瞬間”，像科學(xué)家一樣思考，可有效培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

摩爾根是一位偉大的遺傳學(xué)家，是基因?qū)W說(shuō)的創(chuàng)始人。由于發(fā)現(xiàn)了染色體在遺傳中的作用，他在1933年獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。摩爾根的部分研究成果，在高中生物教材中以結(jié)論的形式呈現(xiàn)，對(duì)其研究過(guò)程提及較少。這給高中生物教師教學(xué)留出了發(fā)揮的空間，可以這樣展開(kāi)教學(xué)——

師1900年，孟德?tīng)柺攀?6年后，他的遺傳學(xué)說(shuō)被人們重新發(fā)現(xiàn)。摩爾根十分熟悉孟德?tīng)栠z傳定律，但他是用批判性思維的眼光看待這一理論的。他認(rèn)為，這些定律可能只適用于豌豆而不適用于其他生物。這樣的懷疑有沒(méi)有道理？

生有道理。孟德?tīng)柺褂猛愣棺隽顺浞值膶?shí)驗(yàn)，但是也僅限于豌豆。如果是內(nèi)在的規(guī)律，那么應(yīng)該也適用于其他生物，包括植物和動(dòng)物。

師你的想法和摩爾根很接近。無(wú)論是自己的假說(shuō)，還是別人的學(xué)說(shuō)，摩爾根都采取了用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度。為了檢驗(yàn)孟德?tīng)栠z傳定律是否具有普適性，他做了誘發(fā)果蠅突變的實(shí)驗(yàn)：用一只白眼雄果蠅和一只紅眼雌果蠅交配，子一代全是紅眼。對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以怎么分析？

生子一代全是紅眼，說(shuō)明紅眼對(duì)白眼的表現(xiàn)為顯性，符合孟德?tīng)栠z傳定律。

師確實(shí)如此。如果你是摩爾根，會(huì)怎樣做下一步的果蠅實(shí)驗(yàn)？

生我會(huì)模仿孟德?tīng)柾愣箤?shí)驗(yàn)，讓子一代果蠅相互交配，如果子二代中的紅眼果蠅和白眼果蠅比例為3∶1，就能進(jìn)一步證明孟德?tīng)柾愣箤?shí)驗(yàn)的結(jié)果同樣適用于果蠅。

師看來(lái)你具有和科學(xué)家一樣的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)年摩爾根就是這樣做的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全符合孟德?tīng)柕睦碚?，所以摩爾根?duì)孟德?tīng)柛优宸?。他決定沿著這條線索追蹤下去，看看動(dòng)物到底是怎樣遺傳的。他進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，子二代的白眼果蠅全是雄性。我們可以怎么分析這一現(xiàn)象？

生這說(shuō)明控制果蠅眼色的基因在性染色體上。

師大家有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，摩爾根在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證孟德?tīng)柕睦碚摰倪^(guò)程中，已經(jīng)有了屬于自己的研究結(jié)果。大家課后可以進(jìn)一步去推演分析，看看控制眼色的基因是位于性染色體的同源區(qū)段，還是X染色體或者Y染色體的非同源區(qū)段？

教師可以還原科學(xué)史上的“精彩瞬間”，重現(xiàn)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生分析與反省，通過(guò)反復(fù)揣摩，找出問(wèn)題并尋求解決的方法，培養(yǎng)批判性思維。分析的過(guò)程，不是簡(jiǎn)單地回顧科學(xué)家當(dāng)年的做法和思考，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與度，尤其是思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和批判性。通過(guò)引導(dǎo)分析，拉近與科學(xué)家之間的距離，像科學(xué)家一樣思考和開(kāi)展批判性思維。

學(xué)生在批判性接受的過(guò)程中，學(xué)習(xí)效率不斷提高，成功的滿足感能夠促進(jìn)更多的多巴胺分泌，從而形成良性循環(huán)，提高學(xué)習(xí)的積極性和質(zhì)效。從更長(zhǎng)的時(shí)間維度看，學(xué)習(xí)的本質(zhì)不僅是增加知識(shí)，更是要不斷提升學(xué)習(xí)的能力。知識(shí)會(huì)遺忘，能力伴隨終身。批判性思維能夠讓學(xué)生更好地厘清邏輯關(guān)系，辯證地接受學(xué)習(xí)信息，從而實(shí)現(xiàn)終身發(fā)展。

本文系國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金“十三五”規(guī)劃2016年度教育學(xué)一般課題“普通高中學(xué)生批判性思維培養(yǎng)研究”（批準(zhǔn)號(hào)：BHA160148）的階段性研究成果。

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