培养批判性思维 提升科学核心素养

林兆星

（福州市麦顶小学，福建 福州 350007）

批判性思维，追溯起源是古希腊哲学家苏格拉底倡导的一种探究性质疑方式，是发现事物或现象的问题所在，对所学内容的真实性、精确性、性质与价值进行个人判断，根据自身逻辑做出主张的思考，强调质疑、猜想、求异和创新，是一种有目的的自律判断，一种个性的思维品质。

核心素养以培养“全面发展的人”为核心，包括文化基础、自主发展、社会参与三个方面，人文底蕴、科学精神等六大素养，具体细化为国家认同等18 个要点。其中，科学精神包括理性思维、批判质疑、勇于探究三个要 点。［1］科学学科核心素养中提及的科学思维与创新，是基于客观事实和科学推理，对不同观点或结论提出质疑或进行批判，进而提出创造性见解。批判性思维居于核心素养的“核心地位”，体现其本质意蕴，对学生发展极具意义和价值。科学教学倡导探究式学习，为学生提供多样化学习方式，运用科学知识和方法解释自然现象和解决实际问题，树立科学思想，崇尚科学精神［2］，对培养学生批判性思维、提升科学核心素养具有积极促进作用。以下具体分析在科学教学中，如何创设思维批判性学习环境，设置思维批判性探究活动，形成有层次的思维批判性结构，进而提升学生的科学核心素养。

一、引导质疑，唤醒批判性思维意识

质疑是一种批判形式，是批判性思维的源头及关键。这种质疑不是随意提出问题，而是有理有据。在科学教学中，教师应将不同观念与事实进行联系，唤醒学生批判性思维意识；理清问题架构，使批判性思维的引出有章可循；分析问题，推理概括，训练逻辑，培养学生的批判性思维。

以“食物包装上的信息”一课为例，结合学生已有认知，引导质疑：“牛奶的保质期越短越好吗？如何选择适合的牛奶？哪些原因影响牛奶的保质期？”教师帮助学生理清问题脉络，将讨论重点转移到研究影响牛奶保质期长短的因素上，提供辩证空间，组织学生质疑解疑。将保质期长短不同的两种牛奶的食物配料表进行对比，运用比较、推理、概括等方法，分析结果，得出结论，发现即使是同一种食品，由于包装和保存方法、食品配料不同，保质期也不同，应根据实际需要选择合适的食品。“学然后知不足”，学生深入自主探究，提出问题，解决问题，再产生新的问题，是最好的学习状态。教师要注重营造民主、和谐的学习氛围，为学生质疑、释疑创设更多诱因，促使学生以批判的态度对待学习，敢于质疑探究，激活批判性思维程序，为核心素养发展打下基础。

二、设置活动，训练批判性思维能力

思维批判性是一种高级思维技能，学生根据问题，经历观察、体验、推理、交流、活动、反思的过程，促进这种高级思维技能的形成与发展。其中，问题是中心，观察和体验是前提，推理与交流是关键，行动与反思是核心。科学是一门思维性学科，更是探究性学科，强调问题、证据、解释、交流等环节要素。要为学生提供自主探究空间，使学生亲历科学探究活动，训练思维批判能力，提升科学学科核心素养。［3］

以“我们来造环形山”一课为例，学生通过建造月球环形山模型，提出有根据的假设，并尝试根据现象推测环形山形成成因。在利用“撞击法”和“喷水法”体验造“环形山”后，教师采用辩论赛形式，把学生分成正反两方。让学生观察模拟实验现象，从中寻找证据，反驳他人观点，证明自己观点的正确性。如，反方说：“大的环形山应该是大而深，但月面图上却是大而浅，请解释为什么会这样？”正方回应：“因为有的陨石虽然大，但可能比较轻，而且有的陨石下落速度很慢，这样环形山就会大而浅。”在辩论交流中，学生考虑正反两方面依据，思考不同见解，学会从自己不同意的观点中接受有益启示，验证自己观点的正确性，修复错误方案，实事求是的分析及解决问题。合理控制多种因素，用多种方法造“环形山”，了解环形山形成成因。教师设置具有思维批判性的探究活动，让学生对实验探究的过程和结果进行交流、评价及反思，自我批评、自我改正，对科学本质产生更深入的认知，最终形成科学结论。这是典型的思维批判性的应用，对提升学生科学学科核心素养具有现实意义。

三、引入冲突，形成批判性思维结构

在学生的认知发展中，教师要在了解学生前概念后，创设情境，引入冲突，启发思维，引导学生领悟方法，学会知识，发展能力，主动解决前概念与科学概念间的矛盾，积极建构科学概念，培养批判思维能力。

以笔者执教获评部级优课“做一个钟摆”为例，学生实验发现，钟摆的摆动次数与钟摆的长短有关，学生的前概念则认为，摆长就是固定点到摆线的距离。教师巧设对比实验情境，提出问题，引起冲突：出示两个摆长看似一样的条形摆，它们15 秒内摆动的次数一样吗？学生实验发现，这两个摆长看似一样的20 厘米、30 厘米的条形摆，摆动次数并不一样，与前概念相矛盾，因此提出疑问。学生A：“在相同时间里，这两个摆长看似一样的条形摆，摆动次数为什么不同？”学生B：“这与前面所学的摆长影响摆的摆动快慢是矛盾的，是什么影响摆的摆动快慢呢？”学生C：“摆长可能不是固定点到摆绳的距离，摆长到底是指哪里呢？”学生意识到，要将摆长概念中的非本质特征区分开来，就要重新调整摆长影响摆动快慢的认知结构。教师引导学生亲历科学探究过程，摆长概念从“破”到“立”，有效突破教学难点，使学生真正明晰摆长概念，将前概念转化为科学概念。批判性思维是为决定相信什么或做什么而进行合理、反省的思维。教师要创设具有冲突的问题情境，引导学生将前概念与新现象的异同点进行比较，引发认知矛盾，利用批判性思维反思和审视探究过程，找到问题所在并加以修正，形成正确的科学概念，实现认知结构转变，促进批判性思维发展，落实核心素养培养。

四、联系生活，提升批判性思维品质

学生的生活经验是批判行思维的成长起点，要将批判性思维技巧和精神运用到生活情境中，将所学科学知识和探究方法与生活经验紧密结合，把科学知识与技能转化为一项创新制作或研究项目，激发学生探究兴趣，使学生敢于质疑，善于反思，综合运用知识，培养批判性思维。

以“拧螺丝钉的学问”一课为例，设置学生熟悉的生活情境，引导解决实际问题，实现科学知识在生活中的迁移与整合。促使学生的学习方式从“识记主导”上升为“理解主导”，学会辩证批判地看问题。如，教师提问：“螺丝刀无限加大手柄，是否特别省力？”学生根据思维水平、知识结构，客观分析问题，形成相应的解决问题策略后，进行推演评价，达成学习共识。在科学教学中联系生活，还能够产生具有生活意义的作品，释放科学知识的潜在含义，实现跨学科知识的融合，培养学生实践能力和创新思维。本课教学结束后，教师布置利用木柄螺丝刀、小铁棍、电钻等材料，做一把省力螺丝刀的实践活动。学生经历了方案设计、模型构建、展示分享、修改调整、再加工改造的完整过程，对自己或他人设计的草图及作品提出改进建议及阐明理由，经过多轮质疑、论证，最后得到较为客观的结论，再利用批判性思维分析作品的可行度。建立在生活基础上的科学实践，基于生活提出问题，形成课程的逻辑起点；将知识蕴含于生活情境化问题的设计中，激发学生自主运用学科知识解决问题，提升学生批判性思维品质。

综上所述，批判性思维是发展学生科学核心素养的关键，教师要为学生设计批判性思维成长的学习情境，引导质疑、设置活动、引入冲突、联系生活，使学生基于客观事实和科学推理，对不同观点和结论进行质疑、探疑、解疑，激活学生批判性意识，培养思维能力，提升科学核心素养。