批判精神与质疑精神及其培养方式举隅

2018-11-05 09:51吴朝辉
化学教学 2018年7期
关键词:培养方式化学教学核心素养

吴朝辉

摘要: 批判质疑被认定是学生发展的核心素养,必将成为教学的重点目标之一。通过对批判精神、质疑精神的概念梳理,认为质疑与批判两种精神密不可分,两者具有否定性、独立性、主体性、求真性、开放性和创新性等相同的内涵。通过两个教学案例,介绍可以通过论证学生的“抗议”来激励和培育学生的批判与质疑精神,同时这种实践方式让学生思考、领会如何进行科学的批判并认识科学批判的价值。

關键词: 核心素养; 化学教学; 批判精神; 质疑精神; 培养方式

文章编号: 1005-6629(2018)7-0032-05 中图分类号: G633.8 文献标识码: B

《中国学生发展核心素养》(下文简称《素养》)将“科学精神”列为六大核心素养之一,基本要点有理性思维、批判质疑和勇于探究,“批判质疑”的主要表现为“具有问题意识;能独立思考、独立判断;思维缜密,能多角度、辨证地分析问题,做出选择和决定”。这是有关文件中首次明文提出“批判质疑”并承认它是学生适应未来发展的必备品格和关键能力。随着课程改革的推进,批判质疑精神必将成为教育教学的热点话题之一。

但是目前高中化学教学对培养批判精神、质疑精神的关注严重不足,导致学生欠缺批判质疑能力。有调查显示[1]: 只有少数教师会在教学中将批判性思维能力的培养付诸于行动,由于在学习中没有得到系统的训练和指导,学生对批判性思维的方法和技能知之甚少。

1 批判、质疑精神及其相互关系

1.1 批判精神

黄盈盈[2]认为批判精神是指在批判活动中所体现出来的反思意识,对权威的反抗,否定意识和勇于创新的精神。刘儒德[3]认为是对所学的东西的真实性、精确性、性质与价值进行个人的判断,从而对做什么和相信什么作出合理决策。所以,批判并不是简单地唱反调、不赞成,而是具有审视、反思、超越以及创新等含义。

与批判质疑精神相关的概念还有批判能力、批判意识、批判性思维等。从心理学上看,批判能力指的是一种本领和力量,批判意识指的是一种觉察和关注,批判精神是有意识地进行评判的心理准备状态、意图和倾向[4],思维是个体以概念、判断、推理等形式反映世界的认知活动[5]。其中,批判性思维包括批判性思维技能和批判精神[6],批判意识与批判精神密不可分。在《素养》中,“问题意识”意指批判意识,“能独立思考”等属于批判能力。但这只是一处相对的划分,如能不能独立地完成思考反映出一个人的批判能力,是否愿意独立思考,遇到挫折会不会轻易放弃,这又体现一个人的意志品质。所以要想把倾向还是能力区分开来并不容易[7]。故本文在叙述时对意识、能力与精神等不作严格区分。

1.2 质疑精神及与批判精神的关系

质疑精神,也被称为怀疑精神,常被当作一个基于字面理解即可的概念在使用,即依据事实来问明或辨别是非(选自《新华字典》)的一种心理品质。给质疑精神下定义的学者很少,庞春敏[8]认为是个体在求知欲的驱使下,带着问题意识看待事物,敢于独立思考、敢于批判、敢于挑战权威、敢于发表见解、敢于追求真理的一种思维习惯。

质疑与批判的关系非常密切。“与科学的怀疑精神经常并提和并联在一起的,是科学的批判精神。这两种科学精神是彼此接近、形影不离的。怀疑前先有批判性的分析,怀疑后紧接着的是系统性的批判;批判往往以怀疑为先导,深入批判之后更能坚定怀疑态度”[9]。所以质疑精神是批判精神的前导,批判精神是质疑精神的延伸[10]。

1.3 批判与质疑的相同内涵

问题始于质疑,质疑的精神即是批判精神[11],故质疑与批判具有一些相同的内涵。(1)否定性。“严格地不信任一切没有充分证据的东西(赫胥黎)”;强调对已有理论的肯定的理解中同时包含着否定的理解[12],其闪光点是否定理解。(2)独立性。既不轻信他人,也不盲从权威,作出独立的思考与判断。(3)主体性。通过自己的思考,得出自己的结论。(4)求真性。不是为了否定而否定。强调实证和逻辑推理,谋求真相、坚持真理。(5)开放性。心态和思维力求开放。在多角度、多层次的论证之后作出理性判断;是认可、不认可、抑或是部分认可现有认知;不固执己见。(6)创新性。通过质疑和批判,目的是对自己和前人的超越。

2 批判精神的重要性

创新是一个民族发展之本,所以现代教育强调培养学生的创新能力。要培养学生的创新能力,就必须养成批判思维。“怀疑,对世事抱怀疑态度,超脱世俗”被认为是创造性人格的12个重要特征之一[13]。因为敢于对以前的知识、结论的正确性产生怀疑与批判,并孜孜以求地探索求证,才能够去粗存精、去伪存真,由现象到本质地认识化学规律,才会推动人们认识的提高和科学的进步[14]。所以,批判思维是创新的切入点和突破口,是创新的基础。

“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进,不疑则不进(陆九渊)”。如果学生习惯于批判性思维活动,反复地深入思考问题,那么他们的思维就会更开阔、灵活,见解就更深刻、新颖,也就越容易进行创造[15]。所以怀疑批判既是破旧和革故的“清道夫”,又是立异和鼎新的“助产士”[16]。反之,如果缺少质疑精神就会阻碍学生成为创新人才。“不能怀疑,不准批判,不会分析,……结果是,文科生变成字纸篓,理科生变成机器人”[17]。

3 利用学生的“抗议”培养批判、质疑精神的实践

批判性思维并不能自然地生长出来,需要通过实践来激发和培育[18]。笔者认为可利用学生的“抗议”来培育学生的批判精神。“抗议”是在学习过程中,学生因不信服教师或书本上的结论,在批判精神驱动下向教师提出反面意见的行为。在提出“抗议”后,学生更期待质疑的结果,也就更乐于参与求证,这就给了我们引导学生思考如何科学批判的机会。例如,引导学生思考你的问题是什么、依据是什么等来认识如何提出批判;引导学生思考分析证据与结论的逻辑是否严密,是否有其他数据和事实支持等来认识如何求证;以及引导学生如何看待批判结果,特别是批判被否定时,能否给予自己合理的评价。

3.1 “抗议”教师,体验“尽信师,则不如无师”

例1 某溶液中含有NH +4、 SO2-3、 SiO2-3、 Br-、 CO2-3、 Na+,向该溶液中通入过量的Cl2,下列判断正确的是 。

①反应前后,溶液中离子浓度基本保持不变的有NH +4、 Na+;②有胶状物质生成;③有气体产生;④溶液颜色发生变化;⑤共发生了2个氧化还原反應。

A. ①②③④

B. ②③④

C. ①③⑤

D. ①②③④⑤

解析: 通过量Cl2,溶液因溶入Cl2由无色变黄绿色,④正确。共发生3个氧化还原反应: Cl2+H2OHCl+HClO、 SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+、 2Br-+Cl2Br2+2Cl-,⑤错误。生成的H+与SiO2-3生成H2SiO3胶状沉淀、与CO2-3反应生成CO2气体,②③正确。NH +4、 Na+没有参加反应,浓度基本不变,①正确。所以选A。

但学生对上述分析提出了不同意见,证据就是下面这道2010年上海高考试题。

例2 图1是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否漏气的装置,下列有关说法错误的是( )。

A. 烧瓶中立即出现白烟

B. 烧瓶中出现红棕色

C. 烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D. 烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

因3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl,故烧瓶内立即出现白烟。学生据此提出质疑:“既然Cl2可以氧化NH3,应该也能氧化N原子价态相同的NH +4,所以①是错的。”

元素价态的确是影响物质还原(氧化)性的因素之一,但也会受到物质的具体存在形式的影响。所以学生根据例2来质疑例1,是理性思考之后的质疑,值得我们慎重考虑。

3.1.1 理论分析

酸性条件下: 2NH+4-6e-N2+8H+, φθN2/NH+4=0.27V; Cl2+2e-2Cl-, φθCl2/Cl-=1.358V。所以3Cl2+2NH+4N2+8H++6Cl-的ΔEθ=1.358V-0.27V=1.088V,在标准状态下能自发反应。

如果物质不在标准状态,则可以借助能斯特方程式计算。已知N2占空气的78%,即p(N2)=0.78pθ,则φN2/NH+4=φθN2/NH+4+0.05926lgp(N2)/pθ×c8(H+)c2(NH+4)。不同的c(NH+4)、 c(H+)的φN2/NH +4如表1所示。

20℃时,Cl2在浓NaCl溶液中的溶解度约是其在H2O中溶解度的30%[19],298K下Cl2饱和水溶液中c(Cl2)=0.092mol·L-1。为便于讨论,作如下假设: ①Cl2与SO2-3反应后,生成amol·L-1的Cl-,生成的H+被SiO2-3、 CO2-3消耗,溶液呈中性。②固定“30%”不变,即不同c(Cl-)的饱和氯水中c(Cl2)≈0.028mol·L-1。

设有xmol·L-1Cl2与水发生反应。根据Cl2+H2OH++Cl-+HClO

K=4.2×10-4=c(H+)c(Cl-)c(HClO)c(Cl2)=x(x+a)x0.028-x,设定不同的a值求出x,将获得的c(Cl-)、 c(Cl2),再代入φCl2/Cl-=φθCl2/Cl-+0.05922lgc(Cl2)c2(Cl-)中,结果见表2。

由上述计算可知,在非标准状态下Cl2仍能自发地氧化NH+4。计算过程也印证了当一个氧化还原反应的ΔE≥0.2V时,仅仅改变浓度不可能改变反应的方向[20]。

例1中“通入过量Cl2”会使溶液呈弱酸性,而H+会抑制Cl2与水的反应,使Cl2氧化NH+4的趋势增大,故假设溶液呈中性不影响结论的科学性。

3.1.2 实验验证

实验: 向A、 B、 C 3个试剂瓶中均加入40mL氯水(制备方法: 用KClO3和浓盐酸反应制取Cl2,持续通入蒸馏水中10min),再向A中加入3g NH4Cl, B中加入4g NaCl。振荡使固体溶解,发现NH4Cl很快溶解但无其他明显现象。将3个试剂瓶置于阴暗处,16h后,A中溶液黄绿色消失,B中溶液黄绿色变浅、瓶颈处呈黄绿色,C中溶液颜色无明显变化。

黄绿色消失有3种可能性: ①NH +4消耗了Cl2,②Cl-抑止了Cl2的溶解,③HClO分解使Cl2持续与水作用。据B、 C瓶的现象,A中黄绿色消失的原因应是①。但因为NH +4和氯水的反应历程比较复杂,所以短时间内并不能看到气泡[21][22]:

NH4Cl+3Cl24HCl+NCl3

NCl3+3H2ONH3+3HClO

2NH3+3HClON2+3H2O+3HCl

通过计算和实验证实了学生的质疑,让学生体验到了“尽信师,则不如无师”。笔者在课堂中对例1进行了纠正并简要介绍了事情经过,引来了学生一片惊呼:“他竟然敢挑战老师,居然赢了。”在随后一段时间,该学生明显比其他人更好学,课上踊跃发言,课后也能自信地与笔者探讨问题。笔者不敢断言他已树立了批判、质疑精神,但有理由相信在他的心中已种下了质疑的种子。这个案例也在提醒我们,可以用存有科学性错误的试题为反面教材,来培养学生的批判精神和批判技能。

3.2 “抗议”教材,体验“尽信书,则不如无书”

例3 (2016年全国Ⅱ卷第28题)某班同学用如下实验探究Fe2+、 Fe3+的性质。回答下列问题:

(2) 甲组同学取2mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。

例3是本校一次期中考试的试题,有学生因为自己的答案“2Fe2++HClO+H+2Fe3++H2O+Cl-”被判为错误而不服气:“Cl2不能使有色布条褪色,而HClO可以,说明HClO的氧化性比Cl2强。氧化性强的先参加反应,Fe2+不就应该是被HClO氧化的吗?!”课任教师认为自己的依据是教材,批改也没有错。两人僵持不下,就把问题转交给了笔者。

由标准电极电位数据可知HClO的氧化性的確比Cl2强,但氯水中c(Cl2)大于c(HClO),综合考虑两个因素之后,氧化性哪个强?

HClO+H++2e-Cl-+H2O的φθHClO/Cl-=1.49V。

φHClO/Cl--φCl2/Cl-=φθHClO/Cl-+0.05922lgc(HClO)c(H+)c(Cl-)-φθCl2/Cl-+0.05922lgc(Cl2)c2(Cl-)=[φθHClO/Cl--φθCl2/Cl-]+0.05922lgc(HClO)c(H+)c(Cl-)c(Cl2)=1.49-1.358+0.05922lg4.2×10-4=0.032V。综合考虑浓度、标准电极电位,氯水中的HClO的氧化性仍强于Cl2。

所以学生认为Fe2+是被HClO氧化的观点并无不可。但学生的认识不够全面,随着HClO不断减少,Cl2与水持续作用,将这两个过程耦合就成了教材中的2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。

无论Fe2+是被Cl2氧化,还是被HClO氧化,最终都可用同一方程式表示,但殊途同归的背后,值得我们思考: 这个方程式是反应的真实情况的体现,还是只表示了反应的始终态。因为缺少动力学数据,笔者不敢妄下结论。

“尽信书,则不如无书”,意味着读书离不开质疑与批判。一是要“抱着消除错误的目的找到错误”,避免自己被书中的错误所误导。二是敢于独立分析书中观点,而非简单地附和。例3虽然对“谁是氯水中氧化Fe2+的微粒”没有形成定论,但却已体现了对教材的批判——并不一味追求否定结果,关键是形成自己的认知。最后也如实告知学生:“由于缺少相关证据,现在无法形成定论,你可以尝试解决这一问题。”这样也留下了“后劲”,成为学生持续思考的动力。

4 结束语

高中阶段是学生人生观、价值观、思维习惯等形成的关键时期。高中教师应采取积极措施发展学生的批判精神,使批判精神的培养不至于错过这一关键时期。

批判精神的显著特征是敢于向教材和权威挑战,敢于发表自己的见解。例1和例3是在求真精神催生下的两次成功的挑战。这种成功体验有利于去除学生“想质疑又不敢质疑”的思想包袱,对质疑精神的激励作用要远胜于无实质内容的空洞鼓励。成功的实践让学生认识到批判离不开实证和逻辑推理,体验了如何多角度求证(遗憾的是两个案例所需的理论知识超出了高中要求,只能由教师完成)。

面对学生提出的指向自己或教材的带有批判性的“抗议”,教师要有闻过则喜的包容心态,既要当身份平等的“运动员”,还要利用学识当好客观公正的“裁判员”。在深思熟虑之后,做到既不放任学生的错误观点,也不扼杀学生的批判精神。如果学生的“抗议”是对的,教师要虚心接受并大力表扬,切不可偏执于“师道尊严”。如果学生的“抗议”是错的(因学生知识储备与能力不足,失败案例更多),也应给予学生充分尊重,肯定“抗议”中的闪光点,不要让学生因一时成败而丢失了继续批判、质疑的勇气。

说明: 文中采用的数据,除已注明的外,均引用北京师范大学等校所编《无机化学(第4版)》。

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[20][21]武汉大学,吉林大学等校编. 无机化学(第三版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1994: 444, 652.

[22]北京师范大学, 华中师范大学, 南京师范大学无机化学教研室编. 无机化学(第四版)[M]: 北京: 高等教育出版社, 2002: 535.

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