高中生生物學批判性思維的培養研究

摘 要：批判性思維作為高中生物學學科核心素養中科學思維中的重要思維能力之一，同時也是科學研究所必備的能力之一。讓學生學會在批判與辯證的過程中理解知識的內涵。教師在教學過程中則可以利用問題驅動式教學、探究式教學模式;創設真實的教學情境以及采取多元性的教學評價來培養學生的批判性思維能力。

關鍵詞：批判性思維 教學模式 自主探究

批判性思維是2017版高中生物新課程標準中提出的重要科學思維之一，也是生物學科核心素養的重要組成部分。深度學習是一種基于科學思維發展的理解性學習，能夠在批判與辯證的過程中深入學習。批判性思維是深度學習的一個重要特征，而且批判性思維和深度學習是一個雙向促進的過程，批判性思維可以幫助學習者對自己的學習過程進行監控與反思，從而能夠實現自我監督、自我反思，同時實現深度學習。建立起學生批判性思維能力則對高中生在生物學中進行深度學習有著重要的意義。

1 利用問題驅動，引導學生獨立思考

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，根據證據作出結論，并且作出明確的判斷。批判性思維是人類應該具有的基本能力，是人們應對社會生活中的各種錯覺、欺騙、迷信的保證。批判性思維是一種獨特的思維方式，是人類思想獨立和觀念創新的重要前提，是人類文明進步的重要條件。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。當我們進行批判性思維時，我們總是注意我們思考的對象和方式。當我們發現錯誤或思考解決問題的不同方式時，我們都急于去探究一番。進行批判性思維的學生往往非常樂于學習，即使是最難的智力任務，他們也能從中發現挑戰和學習的機會。

以問題驅動的教學模式已經成為了當下生物課堂的主流，但在教學實施過程中問題的設置維度如果較為單一，對深層次挖掘問題缺乏主動性。這將不利于學生對于問題的深度思考，往往限制了學生的思維，形成思維定式。所以，只有教師有效設置問題，才能使學生充分的參與到課堂中來成為課堂中的主體，最終達成課堂中的深度學習。而有效促進學生展開問題解決學習的教學模式應該滿足兩個條件：一是合理創設情境，吸引學生學習興趣，獨立自主的思考有探索空間的問題;二是基于教學目標，創設真實存在的、能統領教學內容與發展學生核心素養的問題。教師通過設置具有思考性、挑戰性的問題，激發學生的求知欲，使其能夠深度思考、深層次挖掘問題。

因此，教師在進行生物科學史或生物實驗教學過程中，可以提出一系列問題串引發學生思考：科學家運用了怎樣的科學方法完成實驗并得出結論？科學家是如何設計實驗的？科學家在探究過程中取得成功的關鍵？在問題引導下，學生可以在深度思考中形成一定的科學思維能力。同時，學生可以通過對于實驗過程的分析，加強對于實驗的理解并從更廣闊的視角深化實驗認識。這一過程中充分鍛煉了學生批判性思維傾向中的分析能力和系統化能力，從而完善學生的認知體系。另外，由此鞏固學生的批判性思維習慣，增強其自我反思、自我認識的能力。學生在獨立思考中，從批判性的視角去反復推敲答案，最終加強對知識的理解。

2 創設真實情境，學生積極參與課堂

在教學過程中教師一味采取講解式教學，則很難在這一過程中突出學生的主體位置，使得學生的課堂參與度比較差，導致高中生缺乏批判性思維。而高一年級，正是建立起學生批判性思維能力的關鍵時機。因此，教師在教學中創設生活中的真實情境，激發學生學習的主動性，提升批判性思維傾向中的求知欲等思維能力。例如，在“細胞膜”這一節課的教學過程中，教師可以創設制作菠菜雞蛋湯這一情境。通過這一情境，教師向學生展示制作菠菜雞蛋湯的過程中需要對菠菜進行清洗與焯水。并展示洗菠菜的水和焯菜的水，觀察他們的顏色變化。引導學生思考產生這一現象的原因，教師進一步引導總結出其中細胞膜所起到的功能。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皿中。讓學生感受蛋白與蛋黃之間的膜狀結構，如果破壞掉這層卵黃膜會導致蛋黃流出與蛋白相混合。進而，引導學生進一步總結細胞膜的第二點功能。接著，教師向學生展示：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。浸泡一段時間后，將葉片表面的墨跡洗凈，讓學生觀察菠菜葉片內部是否被墨水染上顏色。學生通過觀察，發現葉片依舊成鮮綠色并沒有被染色。進而教師拋出問題：為什么葉片并沒有被染色？是細胞中的哪一結構，發揮了怎樣的功能？在所創設的情境中引發學生的思考，進而推知細胞膜可以控制物質進出細胞，才使得墨汁中的溶劑不能隨意進入細胞中。通過現象與事實的引入，將微觀無法感知的生理功能，以直觀現象展示出來。吸引學生的學習興趣，才能夠使其進入到深度的思考中，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情境，貼近學生的生活，吸引學習興趣積極參與到課堂中來。

再如在學習“細胞中的糖類”時，可以直接將食品包裝上的配料表展示給學生，讓學生發現其中糖類的含量。例舉生活中常見的糖類，將生活中的生物學問題引入到課堂中來，通過創設真實情境產生具有意義的問題，讓學生自行解決各種單糖、二糖以及多糖之間的關系。充分的體現了以學生為主體，并在解決問題的過程中形成獨立思考的意識，建立起科學思維能力，從而提高學生自主探究的能力。教師也可以進一步對一些食品中過量添加糖類的現象進行總結與教材內容中與社會聯系的板塊相結合，使學生認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慣建立起社會責任感。

3 發展探究式教學，引導學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值的技能，但無論是小學生還是大學生都很缺乏。人們相信批判性思維是教育和培訓的產物，這些技能可以學會，因而也可以教授，并且可以進行客觀測試。隨著現代社會對創造、創新價值的強調，作為創造力的核心，批判性思維能力的培養成為了教育研究的熱點問題。20世紀中葉以來，英美等西方國家興起了一場影響廣泛的批判性思維運動。許多教育研究者、哲學家、心理學家和教師就批判性思維的培養問題開展了諸多試驗、論辯，提出了不少富有價值的見解，并逐漸形成了課程與教學兩種路徑。剖析這些路徑及 其相關模式和理論之爭，揭示其基本內涵和特點，并在此基礎上尋求這些模式、理論對于我國開展批判性思維能力培養的有益啟示，將具有十分重要的意義。

探究式教學主張學生在學習過程中進行自主的學習，強調以學生為主體，教師為主導。探究式教學則需要教師引導學生深入問題并能夠善于發現問題，形成一定的問題意識，并善于尋找解決問題的方法，豐富實驗設計思路，通過實踐領悟生物學奧秘。進而提高學生解決問題的能力、創造力。在高中生物學教學中，教師可以對探究性實驗進行合理的設計與安排，通過讓學生在實驗的全過程中，不斷反思與優化，深化對基礎知識的理解并提升科學探究能力。例如，高中生物學必修一中“探究植物細胞的吸水和失水的探究性實驗”，首先通過創設常見的腌菜會失水的現象，吸引學生對問題進行深入探究。進而以問題驅動的方式提出植物細胞在什么情況下會失水的問題。在學生深度探討解決問題的過程中，讓學生自行搜集資料信息，學會批判性的、有選擇性的看待問題，找到解決這一問題的原理。學生通過對相關資料分析，通過與滲透作用實驗對比進行實驗設計。探究式教學基本思路與探究性實驗保持一致，整個過程能夠提升學生的邏輯性思維與批判性思維能力。

探究式教學的展開不僅限于實驗課堂中，在介紹結構與功能的相應課程中也可以展開。例如“細胞中的脂質”這一節課中，關于脂肪功能的教學，教師則可以充分利用探究式教學模式來幫助學生建立起批判性思維體系。關于脂肪的功能中較為重要的一點是，脂肪是很好的儲能物質，而對于這一功能學生在頭腦中會自動與剛剛學習的另外一種能源物質糖類進行比對，建立起一定的認識。所以，教師在課程設計中應針對脂肪為什么能夠作為良好的儲能物質這一問題進行設計，使學生進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式，來完成一系列問題：對比兩種物質，誰的C、H含量更高一些？有機物氧化分解的產物一般為？那么，兩種物質完全氧化分解產生的CO2和H2O更多的是？釋放的能量更多的是？由此問題串的引導，學生可以做出假設脂肪完全燃燒產生的能量更多。教師向學生提供相關實驗器材，讓學生自主設計實驗來驗證這一猜想。這時，學生根據已有的器材，自然想到了定性的實驗方式，即觀察脂肪與冰糖完全燃燒火焰的程度。教師進行引導，定性的實驗對于實驗結果的說服力較弱，是否可以進一步改進成定量實驗，以數據說明問題。學生在不斷自我否定的過程中，設計了新實驗：稱取等質量的冰糖和豬油，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，通過這一過程學生在對開始的定性實驗進行自我批判與改進后，設計了更具有說服力的定量實驗。以升高的溫度作為實驗數據說明問題。通過這一教學實例我們可以發現，教師精妙的運用探究式教學，學生不但能夠深化對知識本身的理解，而且對于他們的科學探究、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，強化學生批判性思維

無論是間接教學模式，還是直接教學模式，或是后來提出的綜合模式，它們都非常重視批判性思維發生、進行的過程，讓學生享受批判性思維用于具體情景、問題的過程。教師的教學方法，無論是對話法、討論法，還是自由提問法，都旨在促使學生參與批判性思維過程之中。這些理論和模式認為，只要讓學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過程中，學生才能迸發出巨大的獨立思考的能量。實際上，由于批判性思維的培養更需要訓練、實踐和應用，因此，即使我們教給學生一些批判性 思維的方法、技能和程序，如果不讓他們自己親身經歷，則一定會重蹈傳統教學“重視識記和考試”之復轍。此外，間接教學模式也為我們指明了“學以致用、親身歷練”的重要性。但一直以來，我們非常重視考試結果，致使學生傾向于將技能、方法等轉化為靜態的知識而記誦下來，他們既缺乏實踐機會，也不敢作任何創新嘗試。這便使我們的學生遇到問題時，首先詢問的總是書本或教師，患上了思想依賴癥：既不想獨立思考，也不會獨立思考。汲取西方實踐的有益經驗和有關學者的建議，我們 認為，在對學生批判性思維能力培養的教育教學中，務必將批判性思維的知識技能融入批判性思維實踐之中：編寫講義，指導學生發展批判性思維技能;有效示范，把這些方法用到學科教學中;收集并運用與學科有關的批判性思維的實例;提供實踐機會（包括各種考試和檢測題），讓學生練習批判性思維技能。由此，或可使學生獲得批判性思維的能力。

學習是一個復雜的過程，教師在課堂教學中主要起到一個引導者的作用，幫助學生找到最佳的學習方法與策略，最終使得學生自己理解知識并加以運用。所以，教師的引導與評價對于學生的發展至關重要。那么在多元性評價體系的建構過程中，應注重學習的多因素性和復雜性。學生作為學習過程的主體，其相關表現與行為會一定程度上影響到學習效果。教師可以進行綜合性評價，將筆試、口試和實驗操作相結合，更加系統、全面的對學生進行測評，從而實現評價的全面性、多元性。教師進行多方面的評價，學生才能全面的反思提高自己的綜合能力。首先，教師可以根據教學內容，在課堂環節中設置貼近學生生活實際的趣味性問題，使學生完全投入于課堂中主動思考解決問題。教師以此形式進行課堂口試，從而進行口試評價，既可以提高學生的參與度，又能夠促進學生的科學思維發展。另外，教師還可以在實驗教學中，測評學生的實驗探究能力，對學生的實驗設計、實驗過程以及實驗態度進行綜合評價，從而培養學生團隊意識和科學探究精神。

教學過程與教學評價均注重學習者的批判性思維能力、科學探究能力、自我評價與自我反思能力等的提升與培養。在教學活動的設計中注重引導學習者及時對整個學習過程進行回顧，對其中的各個過程給予有效的評價與監控，對于檢測到的不合理的地方給予有效的調節。所以，教師在進行教學活動的設計時，應及時自我評價，能夠更準確的指出學習者現存的問題，提出更有效的解決方案。一方面幫助學習者更好的分析自身現存的不足之處，同時也可以知道其它學習者身上存在的問題，讓學習者直面問題。另一方面也可以幫助學習者更加深入的了解自己制定的解決方案的可行性，同時也可以是學習者了解到其它學習者解決方案的思路，進而擴寬自己的思維，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，學科教學（生物）專業。研究方向：高中生物學教學。