高中生生物学批判性思维的培养研究

摘 要：批判性思维作为高中生物学学科核心素养中科学思维中的重要思维能力之一，同时也是科学研究所必备的能力之一。让学生学会在批判与辩证的过程中理解知识的内涵。教师在教学过程中则可以利用问题驱动式教学、探究式教学模式;创设真实的教学情境以及采取多元性的教学评价来培养学生的批判性思维能力。

关键词：批判性思维 教学模式 自主探究

批判性思维是2017版高中生物新课程标准中提出的重要科学思维之一，也是生物学科核心素养的重要组成部分。深度学习是一种基于科学思维发展的理解性学习，能够在批判与辩证的过程中深入学习。批判性思维是深度学习的一个重要特征，而且批判性思维和深度学习是一个双向促进的过程，批判性思维可以帮助学习者对自己的学习过程进行监控与反思，从而能够实现自我监督、自我反思，同时实现深度学习。建立起学生批判性思维能力则对高中生在生物学中进行深度学习有着重要的意义。

1 利用问题驱动，引导学生独立思考

批判性思维是一种理性的、反省的思维，它用于分析各种论争、识别各种谬误和偏见，根据证据作出结论，并且作出明确的判断。批判性思维是人类应该具有的基本能力，是人们应对社会生活中的各种错觉、欺骗、迷信的保证。批判性思维是一种独特的思维方式，是人类思想独立和观念创新的重要前提，是人类文明进步的重要条件。批判性思维使我们思考自己的思想，以及自己观念背后的理由。当我们进行批判性思维时，我们总是注意我们思考的对象和方式。当我们发现错误或思考解决问题的不同方式时，我们都急于去探究一番。进行批判性思维的学生往往非常乐于学习，即使是最难的智力任务，他们也能从中发现挑战和学习的机会。

以问题驱动的教学模式已经成为了当下生物课堂的主流，但在教学实施过程中问题的设置维度如果较为单一，对深层次挖掘问题缺乏主动性。这将不利于学生对于问题的深度思考，往往限制了学生的思维，形成思维定式。所以，只有教师有效设置问题，才能使学生充分的参与到课堂中来成为课堂中的主体，最终达成课堂中的深度学习。而有效促进学生展开问题解决学习的教学模式应该满足两个条件：一是合理创设情境，吸引学生学习兴趣，独立自主的思考有探索空间的问题;二是基于教学目标，创设真实存在的、能统领教学内容与发展学生核心素养的问题。教师通过设置具有思考性、挑战性的问题，激发学生的求知欲，使其能够深度思考、深层次挖掘问题。

因此，教师在进行生物科学史或生物实验教学过程中，可以提出一系列问题串引发学生思考：科学家运用了怎样的科学方法完成实验并得出结论？科学家是如何设计实验的？科学家在探究过程中取得成功的关键？在问题引导下，学生可以在深度思考中形成一定的科学思维能力。同时，学生可以通过对于实验过程的分析，加强对于实验的理解并从更广阔的视角深化实验认识。这一过程中充分锻炼了学生批判性思维倾向中的分析能力和系统化能力，从而完善学生的认知体系。另外，由此巩固学生的批判性思维习惯，增强其自我反思、自我认识的能力。学生在独立思考中，从批判性的视角去反复推敲答案，最终加强对知识的理解。

2 创设真实情境，学生积极参与课堂

在教学过程中教师一味采取讲解式教学，则很难在这一过程中突出学生的主体位置，使得学生的课堂参与度比较差，导致高中生缺乏批判性思维。而高一年级，正是建立起学生批判性思维能力的关键时机。因此，教师在教学中创设生活中的真实情境，激发学生学习的主动性，提升批判性思维倾向中的求知欲等思维能力。例如，在“细胞膜”这一节课的教学过程中，教师可以创设制作菠菜鸡蛋汤这一情境。通过这一情境，教师向学生展示制作菠菜鸡蛋汤的过程中需要对菠菜进行清洗与焯水。并展示洗菠菜的水和焯菜的水，观察他们的颜色变化。引导学生思考产生这一现象的原因，教师进一步引导总结出其中细胞膜所起到的功能。接着展示菠菜鸡蛋汤中的鸡蛋，教师把鸡蛋去壳完整置于培养皿中。让学生感受蛋白与蛋黄之间的膜狀结构，如果破坏掉这层卵黄膜会导致蛋黄流出与蛋白相混合。进而，引导学生进一步总结细胞膜的第二点功能。接着，教师向学生展示：将一片完好的菠菜叶放置于提前配置好的适宜浓度墨水中。浸泡一段时间后，将叶片表面的墨迹洗净，让学生观察菠菜叶片内部是否被墨水染上颜色。学生通过观察，发现叶片依旧成鲜绿色并没有被染色。进而教师抛出问题：为什么叶片并没有被染色？是细胞中的哪一结构，发挥了怎样的功能？在所创设的情境中引发学生的思考，进而推知细胞膜可以控制物质进出细胞，才使得墨汁中的溶剂不能随意进入细胞中。通过现象与事实的引入，将微观无法感知的生理功能，以直观现象展示出来。吸引学生的学习兴趣，才能够使其进入到深度的思考中，并能够用辩证与批判性的眼光看待问题。以制作菠菜鸡蛋汤这一教学情境，贴近学生的生活，吸引学习兴趣积极参与到课堂中来。

再如在学习“细胞中的糖类”时，可以直接将食品包装上的配料表展示给学生，让学生发现其中糖类的含量。例举生活中常见的糖类，将生活中的生物学问题引入到课堂中来，通过创设真实情境产生具有意义的问题，让学生自行解决各种单糖、二糖以及多糖之间的关系。充分的体现了以学生为主体，并在解决问题的过程中形成独立思考的意识，建立起科学思维能力，从而提高学生自主探究的能力。教师也可以进一步对一些食品中过量添加糖类的现象进行总结与教材内容中与社会联系的板块相结合，使学生认识到过量食用糖类添加剂对身体的危害，从而形成健康的饮食习惯建立起社会责任感。

3 发展探究式教学，引导学生建立批判性思维体系

批判性思维常常被视为一种或一套有价值的技能，但无论是小学生还是大学生都很缺乏。人们相信批判性思维是教育和培训的产物，这些技能可以学会，因而也可以教授，并且可以进行客观测试。随着现代社会对创造、创新价值的强调，作为创造力的核心，批判性思维能力的培养成为了教育研究的热点问题。20世纪中叶以来，英美等西方国家兴起了一场影响广泛的批判性思维运动。许多教育研究者、哲学家、心理学家和教师就批判性思维的培养问题开展了诸多试验、论辩，提出了不少富有价值的见解，并逐渐形成了课程与教学两种路径。剖析这些路径及 其相关模式和理论之争，揭示其基本内涵和特点，并在此基础上寻求这些模式、理论对于我国开展批判性思维能力培养的有益启示，将具有十分重要的意义。

探究式教学主张学生在学习过程中进行自主的学习，强调以学生为主体，教师为主导。探究式教学则需要教师引导学生深入问题并能够善于发现问题，形成一定的问题意识，并善于寻找解决问题的方法，丰富实验设计思路，通过实践领悟生物学奥秘。进而提高学生解决问题的能力、创造力。在高中生物学教学中，教师可以对探究性实验进行合理的设计与安排，通过让学生在实验的全过程中，不断反思与优化，深化对基础知识的理解并提升科学探究能力。例如，高中生物学必修一中“探究植物细胞的吸水和失水的探究性实验”，首先通过创设常见的腌菜会失水的现象，吸引学生对问题进行深入探究。进而以问题驱动的方式提出植物细胞在什么情况下会失水的问题。在学生深度探讨解决问题的过程中，让学生自行搜集资料信息，学会批判性的、有选择性的看待问题，找到解决这一问题的原理。学生通过对相关资料分析，通过与渗透作用实验对比进行实验设计。探究式教学基本思路与探究性实验保持一致，整个过程能够提升学生的逻辑性思维与批判性思维能力。

探究式教学的展开不仅限于实验课堂中，在介绍结构与功能的相应课程中也可以展开。例如“细胞中的脂质”这一节课中，关于脂肪功能的教学，教师则可以充分利用探究式教学模式来帮助学生建立起批判性思维体系。关于脂肪的功能中较为重要的一点是，脂肪是很好的储能物质，而对于这一功能学生在头脑中会自动与刚刚学习的另外一种能源物质糖类进行比对，建立起一定的认识。所以，教师在课程设计中应针对脂肪为什么能够作为良好的储能物质这一问题进行设计，使学生进行深度探索中得出问题的原因。首先，教师通过展示三酰甘油与葡萄糖的化学式，来完成一系列问题：对比两种物质，谁的C、H含量更高一些？有机物氧化分解的产物一般为？那么，两种物质完全氧化分解产生的CO2和H2O更多的是？释放的能量更多的是？由此问题串的引导，学生可以做出假设脂肪完全燃烧产生的能量更多。教师向学生提供相关实验器材，让学生自主设计实验來验证这一猜想。这时，学生根据已有的器材，自然想到了定性的实验方式，即观察脂肪与冰糖完全燃烧火焰的程度。教师进行引导，定性的实验对于实验结果的说服力较弱，是否可以进一步改进成定量实验，以数据说明问题。学生在不断自我否定的过程中，设计了新实验：称取等质量的冰糖和猪油，将其完全燃烧加热相同温度的水，待两者均完全燃烧尽后，测量使水升高的温度差来证明谁释放的能量更多。所以，通过这一过程学生在对开始的定性实验进行自我批判与改进后，设计了更具有说服力的定量实验。以升高的温度作为实验数据说明问题。通过这一教学实例我们可以发现，教师精妙的运用探究式教学，学生不但能够深化对知识本身的理解，而且对于他们的科学探究、批判性思维以及逻辑性思维能力等都有较大的提高。

4 采取多元性评价，强化学生批判性思维

无论是间接教学模式，还是直接教学模式，或是后来提出的综合模式，它们都非常重视批判性思维发生、进行的过程，让学生享受批判性思维用于具体情景、问题的过程。教师的教学方法，无论是对话法、讨论法，还是自由提问法，都旨在促使学生参与批判性思维过程之中。这些理论和模式认为，只要让学生在批判性思维过程中享有思维的愉悦，那么他们就会积极主动地参与批判性思维活动。一些研究 还表明，只有在一种愉快的、自由的和宽松的教育教学过程中，学生才能迸发出巨大的独立思考的能量。实际上，由于批判性思维的培养更需要训练、实践和应用，因此，即使我们教给学生一些批判性 思维的方法、技能和程序，如果不让他们自己亲身经历，则一定会重蹈传统教学“重视识记和考试”之复辙。此外，间接教学模式也为我们指明了“学以致用、亲身历练”的重要性。但一直以来，我们非常重视考试结果，致使学生倾向于将技能、方法等转化为静态的知识而记诵下来，他们既缺乏实践机会，也不敢作任何创新尝试。这便使我们的学生遇到问题时，首先询问的总是书本或教师，患上了思想依赖症：既不想独立思考，也不会独立思考。汲取西方实践的有益经验和有关学者的建议，我们 认为，在对学生批判性思维能力培养的教育教学中，务必将批判性思维的知识技能融入批判性思维实践之中：编写讲义，指导学生发展批判性思维技能;有效示范，把这些方法用到学科教学中;收集并运用与学科有关的批判性思维的实例;提供实践机会（包括各种考试和检测题），让学生练习批判性思维技能。由此，或可使学生获得批判性思维的能力。

学习是一个复杂的过程，教师在课堂教学中主要起到一个引导者的作用，帮助学生找到最佳的学习方法与策略，最终使得学生自己理解知识并加以运用。所以，教师的引导与评价对于学生的发展至关重要。那么在多元性评价体系的建构过程中，应注重学习的多因素性和复杂性。学生作为学习过程的主体，其相关表现与行为会一定程度上影响到学习效果。教师可以进行综合性评价，将笔试、口试和实验操作相结合，更加系统、全面的对学生进行测评，从而实现评价的全面性、多元性。教师进行多方面的评价，学生才能全面的反思提高自己的综合能力。首先，教师可以根据教学内容，在课堂环节中设置贴近学生生活实际的趣味性问题，使学生完全投入于课堂中主动思考解决问题。教师以此形式进行课堂口试，从而进行口试评价，既可以提高学生的参与度，又能够促进学生的科学思维发展。另外，教师还可以在实验教学中，测评学生的实验探究能力，对学生的实验设计、实验过程以及实验态度进行综合评价，从而培养学生团队意识和科学探究精神。

教学过程与教学评价均注重学习者的批判性思维能力、科学探究能力、自我评价与自我反思能力等的提升与培养。在教学活动的设计中注重引导学习者及时对整个学习过程进行回顾，对其中的各个过程给予有效的评价与监控，对于检测到的不合理的地方给予有效的调节。所以，教师在进行教学活动的设计时，应及时自我评价，能够更准确的指出学习者现存的问题，提出更有效的解决方案。一方面帮助学习者更好的分析自身现存的不足之处，同时也可以知道其它学习者身上存在的问题，让学习者直面问题。另一方面也可以帮助学习者更加深入的了解自己制定的解决方案的可行性，同时也可以是学习者了解到其它学习者解决方案的思路，进而扩宽自己的思维，提升解决问题的能力。以更加多元性的角度看待问题，强化批判性思维能力。

参考文献：

[1] 沈霞娟，胡航，张宝辉，卜彩丽，付丽娟.大学生批判性思维与学习方式的发展现状及关系探究[J].现代教育技术，2021，31（02）：48-57.

[2] 李世锋.基于深度学习的初中生批判性思维能力培养[J].中学物理教学参考，2020，49（21）：16.

[3] 朱萍.语文深度学习中批判性思维培养的实践研究[J].江苏教育，2019（01）：10-12.

[4] 张慧敏. 高中生物学教学中基于深度学习的批判性思维培养研究[D].江西师范大学，2020.

[5] 姜鹏丽.基于批判性思维的深度学习活动设计研究[D].江南大学，2019.

[6] 卢春艳.分级分类课堂多元化教学评价体系的研究[J].黑龙江教育学院学报，2011，30（05）：37-38.

作者简介：

王怀敏：（1998—），女，满族，黑龙江省哈尔滨市人，硕士，单位：哈尔滨师范大学，学科教学（生物）专业。研究方向：高中生物学教学。