《義務教育科學課程標準(2022年版)》指出:基于證據與邏輯,運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法,建立證據與解釋之間的關系并提出合理見解。而批判性思維強調基于證據,通過信息分析和邏輯推理得出結論,并通過合適的方式闡明自己的觀點,接受質疑,不斷完善和深入,對提升學生的思維品質,促進深度學習落地,有著重要的意義和價值。
在威海市教研院的帶領下,“深度學習視域下提升小學生科學認知能力的教學策略研究”課題組,通過對大量科學課例的研究和真實課堂的實踐探索,嘗試尋找問題的答案。
一、批判性思維的內涵
批判性思維是一種技能,包括符合邏輯探索和推理的批判性技能、持續努力參與解決問題和通過使用批判性思維評估別人論點的傾向等等。具有批判性思維的人,不盲目相信權威信息,始終保持審慎的態度,勇于發現問題,充分發散思維,針對不同的現實問題構建解決方案,并適時做出修訂和調整。
批判性思維以提出疑問為起點,以獲取證據、分析評估為過程,以提出有說服力的判斷或決策為結果。它的基本要素主要包括質疑、求證、評判等。因此,要提升學生的批判性思維,可以從培養他們的質疑能力、求證能力和評判能力入手。
二、培養學生批判性思維的備課策略
(一)以科學史實學習為抓手,培養學生質疑能力
批判性思維要求學生不盲目信任權威,敢于對他人言論提出自己的不同看法和主張,也就是要具有獨立思考、勇于質疑的能力。
在科學史上,很多權威學說隨著人類科技的發展不斷受到沖擊,很多科學家為了真理,舍生取義,勇于挑戰權威論點,提出自己不同的見解和學說。利用科學史實教育學生,可以有效提升學生的質疑意識和能力。如教學《太陽、地球、月球》一課時,可以適時介紹科學史的知識,幫助學生認識到,批判性思維對人類科學發展推動的重要意義。
通過一系列科學史實的學習,在學生心中埋下了質疑的種子,為批判性思維的發展提供思想基礎。質疑能力的培養,主要體現在提出問題與表達交流環節。在提出問題環節,學生要根據教師提供的真實情境,提出有探究意義的科學問題;在表達交流環節,學生要依據自己的探究,提出自己的不同主張,并展示基于探究發現的有效論據。
(二)以核心問題串為抓手,培養學生求證能力
核心問題即課堂教學的關鍵性和統領性問題,通過核心問題串實現學習任務的有機聯系,體現了“以學科知識為基礎,學生疑難為起點,教學意圖為導向”的教學設計取向,有效牽引和支撐課堂教學,促進深度學習的達成。
1. 巧用結構化問題串歸納推理,提升學生的求證能力
歸納推理是學生進行求證的主要方式之一,是指從個別到一般、部分到整體的過程。歸納推理的培養有助于學生理順知識間的邏輯聯系,建構結構化的基礎知識體系,使科學探究走向深入。
而結構化問題串,能引導學生把握事物之間內在的必然聯系,學會“異中求同”的思考習慣,提升歸納推理的求證能力。如在備課《聲音的產生》時,教師設計了如下的結構化問題串:音叉、鋼尺、水、空氣等物品發出聲音時分別出現了什么現象?這些現象有什么共同特征?在這一問題串中,學生需要分別觀察音叉、鋼尺、水、空氣四種物品發出聲音時的現象,然后利用求同思維,歸納推理出所有物體發出聲音時都在振動的結論。
2. 巧設主題化問題串類比推理,提升學生的求證能力
類比推理是科學學習中經常用到的探究方式,是利用兩個事物或現象之間的相同屬性,建立前后知識間的有機聯系,形成正向遷移。因此類比推理能力的培養,對于提高學生求證能力,提升批判性思維品質,推動大單元教學理念,促進深度學習落地,具有很強的現實意義。
而主題化的問題串,將相似或同屬概念進行橫向對比分析,形成主題化學習的路徑范式,有效提升類比推理的求證能力,提升批判性思維的深度。
在低年級階段,類比推理方法的使用更趨于同質化與實體化,如在《塑料》的備課設計中,教師準備了玻璃杯、布袋與塑料袋,引導學生發現塑料的特點。在這個過程中,學生初步理清了類比推理的方法。
在中高年級階段,類比推理方法的使用向概念化延伸,如在《沸騰》一課的備課設計中,教師引導學生將沸騰與蒸發進行類比,分析二者的異同,從而讓學生更深刻地理解沸騰的特點。
3. 巧置梯次化問題串演繹推理,提升學生的求證能力
演繹推理是從一般到特殊的邏輯推理過程,利用已有的事實、原理和規則,通過邏輯推理,解決新的問題。而批判性思維要梳理已經掌握的知識經驗,形成證據鏈,驗證自己的觀點,在此過程中,演繹推理的作用不容忽視。
通過梯次化問題串,引導學生形成演繹推理的思維范式,可以有效提升求證能力,使批判性思維更加嚴謹。如在備課《我們的呼吸》時,教師巧用梯次化問題串引導學生設計實驗方案。首先出示已知科學知識:二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁;繼而設置梯次化問題串:你認為吸入和呼出氣體中二氧化碳的含量相同嗎?你想如何證明?如果石灰水變渾濁,說明什么?如果石灰水沒有變渾濁,又能說明什么?
在以上備課設計中,通過梯次化的問題串,引導學生深入思考,層層深入,靈活運用演繹推理,搭建思考、探究的橋梁,提升求證能力。
求證能力的培養主要體現在作出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論等環節,旨在通過形成有效的證據鏈條,對自己提出的假說進行嚴密的論證,從而說服他人認同自己的觀點。
(三)以思維模型為抓手,培養學生評判能力
想要準確、合乎邏輯地進行評判,學生要將自己的思維過程形成嚴密的閉環,形成完整的問題解決路徑。幫助學生建立思維模型,是培養學生評判能力的有效途徑。
在低年級階段,模型表述可更加形象生動,以適應兒童的思維特點。如教學一年級下冊《動物的家》時,教師設計了如下的模型:觀點——我認為蚯蚓喜歡潮濕的環境;理由——大多數蚯蚓喜歡待在濕土里而不是干土里;我看到濕土里有27只蚯蚓,干土里只有2只蚯蚓。
在中高年級階段,教師可引導學生利用思維導圖,更有邏輯地表達自己的觀點。如在五年級下冊《斜面》一課的學習中,教師設計了思維導圖的形式,幫助學生梳理自己的思維過程,形成正確的評判。
評判能力的培養,主要體現在得出結論、表達交流的環節,引導學生建立有效的思維模型,有助于學生基于事實與嚴密邏輯推理,做出正確的評判。
(作者單位:山東省威海市千山路小學)