江慧榮
[摘 要]批判性思維作為高階思維的一種,被確立為當代教育的基本目標之一。文章圍繞科學探究、研讀教材、解析試題三個著力點,引導學生發現問題、大膽批判,讓學生在反思、質疑、解題中培養批判性思維。
[關鍵詞]批判性思維;著力點;反思;質疑
[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2022)05-0090-03
批判性思維是指對他人或自己的觀點、做法或思維過程進行評價、質疑、矯正,并通過分析、比較、綜合等途徑達到對事物本質更為準確和全面認識的思維活動。批判性思維作為高階思維的一種,被確立為當代教育的基本目標之一。
傳統的教育是單純的繼承性教育,強調對知識的記憶,忽略知識的來源,造成學生盲從教材,極少質疑教材文本的正誤,缺乏質疑精神和批判性思維。為改變這一狀況,教師應注重培養學生的批判性思維。培養批判性思維,對提高學生的思維品質和學科核心素養有著重要的作用。下面具體闡述培養學生批判性思維的三個著力點。
一、科學探究,在反思中培養批判性思維
科學探究一般包括提出問題、作出假設、設計實驗、進行實驗、分析論證等環節,而這些也是培養學生批判性思維的基本途徑。在科學探究中,學生運用相關知識和已有經驗解決問題,并不斷地反思,很好地培養了批判性思維。
[案例1]某興趣小組的學生在做海波熔化實驗(如圖1)前通過自學課本知識知道,海波熔化時有一段時間溫度不變,所以海波屬于晶體。但在真正做實驗時,他們收集到的海波熔化時的溫度值是持續上升的,具體數據如下表所示。
該小組所繪制的海波熔化時的溫度與時間圖像(如圖2)與其他小組的圖像(如圖3)有較大差異,且該小組的實驗結論顯然與教材的結論不符。
當筆者把該小組的實驗結論展示給其他學生看時,他們感到很驚訝,也很難理解為什么會和教材的結論不相符。
這時筆者引導學生討論實驗器材和實驗操作是否存在問題,從中尋找產生不同結論的原因。
師:這個小組得出的結論與你們的不同,你們能否結合他們的實驗設計和操作過程來作出解釋呢?
首先,學生反思實驗器材和藥品是否存在問題。
生A:也許是藥品拿錯了。
生B:也許是溫度計有問題。
生Q:也許是酒精燈火焰不穩定。
生L更換藥品、溫度計和酒精燈,重新操作,得出了相同的結論。
接著,學生反思實驗操作是否存在問題。
生H:實驗操作時溫度計掛得太高,所測出的是液態海波的溫度,溫度計應掛低一些,這樣才能測出固液共存狀態的海波的溫度,另外燒杯中應用冷水。
在上述科學探究中,學生經歷了作出假設、進行實驗、分析論證等諸多環節,并通過質疑、反思最終分析出產生不同結論的原因,培養了批判性思維。教師要讓學生明白:科學探究并不是一帆風順的,是經過不計其數的失敗與不計其數的嘗試后才成功的。學生能突破思維定式,向主流觀點發起挑戰,去尋找自己和他人實驗的差異,在綜合分析各種因素的基礎上,通過實驗最后得到合理結論,都得益于學生的批判性思維。正如林崇德先生在《學習與發展》中指出的:“有了這種思維,在問題解決中,就能考慮到一切可以利用的條件,就能不斷驗證所擬定的假設,就能獲得獨特的解決問題的答案。”教師應引導學生在科學探究中不斷反思,從而讓學生在反思過程中培養批判性思維。
二、研讀教材,在質疑中培養批判性思維
李四光說:“不懷疑不能見真理。”新版科學教材是由很多專家、資深教師花了大量時間編寫的,主要從自然科學的各分支學科[包括物質科學(物理學和化學)、生命科學和地球空間科學]中選取適當概念原理的知識和過程方法的知識,有效引導學生學習,使學生獲得成功。教學中,教師應引導學生認真研讀教材,鼓勵學生大膽質疑,從而培養學生的批判性思維。
[案例2]浙教版科學教材八年級下冊第88頁的活動(如圖4)。
某小組學生對教材圖3-47提出疑問:錐形瓶的瓶塞上畫了鐵絲和氣球,鐵絲的作用是引燃白磷,那么氣球連接著鐵絲有什么用呢?
教師先對該學生的大膽質疑給予肯定,再在課堂中臨時增加小組討論環節,引導學生討論交流:氣球有什么作用?氣球怎樣才能起作用?學生通過討論得出,氣球是用于防止白磷燃燒、瓶內氣壓增大時瓶塞飛出。氣球必須與錐形瓶相通才能起作用,可以用玻璃管連接。討論結束后,讓學生畫圖,要求學生圖中加畫一根玻璃管(如圖5)。對比活動1與活動2,引導學生進一步討論具有哪些反應特點的實驗需要用到氣球。本案例通過對教材中實驗圖的具體分析,引導學生生疑、質疑、解疑,加深學生對質量守恒的理解,增強學生發現問題、解決問題的意識,進而培養學生的批判性思維。
三、解析試題,在解題中培養批判性思維
教輔是輔助學科“教”與“學”的參考性文本資源,對教材具有補充、拓展和深化的作用。科學學科涉及物理、化學、生物、地理等多學科的專業知識,如果教輔的編寫者專業知識有限,對高度專業化的知識未能做到準確深入的理解,就很難編寫出高質量、高水平的教輔。這就要求教師精選教輔,結合其中內容,給學生設計相關試題,引導學生在解題中勇于質疑、敢于批判,從而培養學生的批判性思維。
[案例3]冰與水的問題。
1.如圖6,在裝有水的容器里放一塊冰,冰塊漂浮在水面上,當冰塊全部熔化后,容器中液面高度將? ? ? ? ? ? ? (選填“上升”“下降”或“不變”)。
解析:因為冰塊漂浮在水面上,所以[F浮=G冰],又因為質量不隨物態改變而改變,所以[G水=G冰=F浮],又由[G水=ρ水g V水],[G冰= ρ水g V排],可得[ρ水g V排=ρ水g V水],整理得出[ V排=V水]? ,? ?所以液面高度不變。
2.如圖7,在裝有鹽水的容器里放一塊冰,冰塊漂浮在鹽水面上,當冰塊全部熔化后,容器中液面高度將? ? ? ? ? ? ? (選填“上升”“下降”或“不變”)。
解析:(1)當容器中的鹽水不滿時,冰化成水后質量不變,即[m水=m冰],
水的體積為:[V水=m水ρ水=m冰ρ水],
因為冰漂浮在鹽水面上,所以[F浮=G冰=m冰g],
排開水的體積為:
[V排=F浮ρ鹽水 g=m冰 gρ鹽水g=m冰ρ鹽水],
因為[ρ水小于ρ鹽水] ,所以冰化成水的體積 [V水 ]大于冰排開鹽水的體積[V排],故一塊冰漂浮在鹽水面上,其全部熔化后液面高度將上升。
(2)當容器中的鹽水滿時,冰熔化后液面高度不變。
3.在一開口朝上的容器中放進一些冰,冰熔化后,總質量( )。
A.不變 B.變大
C.變小 D.無法判斷
解析:A是學生選得最多的一個選項,學生在分析原因時只想到了“熔化”這個知識點,認為熔化是物理變化,物質發生物理變化時質量不變。其實本題的題干是開放的,冰熔化時需吸熱,空氣中的水蒸氣會液化形成水,故冰熔化后總質量應增大。
第1、第2題在八年級的提升練習中常出現,有學生對第2題提出疑問,認為其題干條件不完整,要補充說明鹽水是否裝滿。對于第3題,也有學生質疑題干條件不完整。通過質疑、解析試題,學生的文本解讀能力和辨析能力得以提升,思維的嚴密性得以增強,同時還培養了批判性思維。
[案例4]某一礦泉水瓶內裝入一定量的水,正立放在水平桌面上時水對瓶底的壓力和壓強分別為[F1]和[p1],倒立放在水平桌面上時,水對瓶蓋的壓力和壓強分別為[F2]和[p2],則[F1]? ? ? ? ? [F2],[p1]? ? ? ? ? [p2] 。
這道題的題干存在歧義,它沒有指出礦泉水瓶內是裝滿水還是未裝滿水,而這兩種情況引起壓力和壓強大小變化的結果是不同的。
(1)當礦泉水瓶內裝滿水時,壓力等于水的重力,所以[F1=F2 ]。液體的壓強與深度、液體密度有關,因為深度和密度均相同,所以[p1=p2]。
(2)當礦泉水瓶內沒裝滿水(如圖8)時,解題思路一致,因此可得到結論:[F1=F2],[p1<p2]。
在解析試題時,教師要引導學生“挖掘隱含假設”,提出問題“在這個題目或推理中,有還沒表達出來的必需的條件或前提嗎?如果有,它們合理嗎?”,并通過展開討論去探究所有的隱含前提、可能性,從而發散思維,培養批判性思維。
批判性思維在學生的發展過程中起著至關重要的作用。批判性思維要求學生“在對一個陳述或命題進行分析的基礎上作出評價或判斷”,它歸屬于布魯姆認知目標分類系統中的高階思維層次,即分析、綜合和評估。
當然,如果教師不具備批判性思維就很難去培養學生的批判性思維,教師的批判性思維是學生形成批判性思維的基礎,缺少教師的引導與熏陶,學生很難形成批判性思維。作為科學教師,應多創設問題情境,鼓勵學生質疑,重視錯例的深挖細究,在科學探究、研讀教材、解析試題等活動中讓學生積極參與,提出獨特的見解,從而有效培養學生的批判性思維。
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(責任編輯 黃春香)