初中生物学实验批判性思维的培养

陈 忠

（江苏省常州市河海实验学校，江苏常州 213022）

作为一种优秀的思维品质，批判性思维能够提升个人的管理能力。在初中生物的实验教学中，注重批判性思维的培养是非常重要的。在初中阶段，学生开始有了反驳和思考的意识与能力，刚刚产生批判性思维。在这一阶段，通过实验教学来进一步培养学生的实践能力和批判性思维，来帮助学生养成理性思维的好习惯，能够更深入地去思考问题。对此，本文分析了批判性思维的培养条件，着重对初中生物的实验教学中批判性思维的渗透策略进行分析，以此来推动初中生物教学的发展与创新，提升生物实验教学的质量。

一、生物实验教学与批判性思维的含义

（一）生物实验教学

在初中阶段，生物的实验教学是引导学生通过使用相关材料和设备完成实验操作和研究的过程。在生物实验研究的过程中，可以引导学生通过观察研究对象的变化，来验证课本上的知识内容，在这个过程中获取新的知识。通过实验教学，可以帮助学生更全面地理解和吸收课本知识，帮助学生构建更完整的生物知识体系。除此之外，也能锻炼学生的动手能力，提升学生独立进行探索和研究的能力。这种教学方法还能加深学生对生物的研究兴趣，是提升学习效果的重要教学方法［1］。

（二）批判性思维

有不少教师和家长会认为，学生不需要刻意的指导，只要多练习各种题型，处理多种信息内容，便会逐渐形成思维方式。这种思维会导致教师和家长采取灌输式的教学方法，不会刻意引导学生深入思考，将所学的知识内容讲解和灌输给学生即可，不需要告诉他们理论和结果的研究过程，不需要帮助学生形成适合自己的思考方法，也就是说授之以鱼但不授之以渔。通过多年的教学发现，一个人对知识进行记忆是很容易的，但能够思考是非常困难的。而批判性思维就能体现出个人的思想内容与思考方法，是一种适用于特定范围内的思维模式。也就是说，批判性思维是人类大脑活动时的一种内在程式，在大脑接收到多种信息时，通过批判性思维能够形成自我发问和自我反思，通过发问与反思，大脑可以结合以往的知识信息，联系新获取的知识信息，通过相互融合和思考进一步进行组织与管理，得出新的结论。从这一角度来看，人的思维方式会直接决定人的言行举止。比较庆幸的是，人的思维方式是可以受后天环境所影响的，也就是通过教育和训练，学生是可以形成批判性思维的［2］。据心理学博士约翰总结得出，人的思维方式可以反映出以下能力：第一，聚焦能力，可以在众多的信息中判断出各种信息的利弊，找到当前必须解决的主要问题，并制定出适合的解决方案；第二，信息获取能力，主动观察信息的特征，从中提取出有用且有价值的信息，并提出有用且有价值的问题；第三，回想能力，可以对曾经接触到的信息内容进行回想并重新整理和编码；第四，组织能力，可以对不同事物间的差异性和相似性进行比较，并对相似事物进行类别分辨和归类，并可以按照顺序来排列事物，整理和组织事务，能够对事物特征进行合理表述，形象化地分析信息资料；第五，分析能力，能够对事物间的区分原因、联系和结果进行分析，判定事物属性，能够对某段文字的中心思想进行分析，在阅读内容时有着判断性思考；第六，创造能力，能够对是非观点、事实和非事实进行区别，能够通过观察对结论进行进一步推断，具备逆向思维，能够有创意性地去预测结果；第七，整合能力，能够对所阅读的信息内容进行文字性或形象性的总结，重构信息内容；第八，评价能力，可以对相关信息和非相关信息进行区分，梳理出相关标准并做出评价和决定，能够主动质疑某一论点的可信度，判断性地思考阅读内容，能够听取多种意见，可接受多种观点［3］。

二、在生物实验教学过程中，给学生创造批判性思维的培养条件

（一）激发学生批判性思维的主动性

初中阶段的学生面对越来越重的学习负担，相比来说，生物这门学科更加注重学生综合能力与科学素养的发展，并不具备较沉重的应试压力，这也是帮助学生养成批判性思维的重要动力。为了更好地激发起学生参与批判性思维培养的主动性，并将其落实到实际的生物学习当中，开启实验课程是非常好的教学手段。与普通的理论课程相比，实验课程本来就能激发起学生的兴趣，学生很喜欢这种体验动手式的学习方式。

为了激发学生更积极地投入批判性思维的形成当中，教师就可以结合具体的实验内容，给学生创设相关的学习情境，通过各种情境来激发起学生的求知欲和好奇心，引起学生的积极思考，产生学习创意，并通过创意来深入地产生批判思考。当前比较常用且有效的学习情境是通过生活经验和经历，或者围绕某一事实现象来引入实验知识与主题。比如，在地窖中储存农作物会引发窒息事件。围绕这一事件，可以让学生在课堂上模拟小侦探，对“呼吸作用消耗氧气”这一论点进行探究实验。再比如，以“人在冰面上走路和奔跑会很容易滑到，但在道路上或操场上就不容易滑倒”这一日常生活案例，引导学生对“蚯蚓在不同的物体表面上爬行的速度是不同的”这一知识点进行探讨。

（二）鼓励学生进行自主性探究

在传统教学当中，学生会过于依赖教师对实验目的、步骤、结果和结论进行说明与总结，这种长期依赖会禁锢学生的思维。而新课标更加注重学生的自主探究，注重学生学习的独立性和思考性。这时，引导学生在批判中思考，在思考过程中形成新旧知识的整理与更替，教师不要将实验内容提前预设好，让学生始终处于被动接受的状态，引导学生的自主性探究，只有这样学生才能主动运用批判性思维，久而久之学生也会乐于参与学习和思考。在遇到比较难的思考任务时，他们也能逐渐找到学习和挑战的乐趣。比如，有的学生认为滑冰运动员在冰上滑得很快，所以人和蚯蚓是不同的，人可以在光滑的表面上快速滑动。面对这一观点，教师就可以鼓励学生敢于质疑，并分析论证，进一步设计出实验来探究论证［4］。

（三）尊重学生的探究观点，引导学生的有效质疑和交流

在围绕“蚯蚓在什么样的表面上滑得更快？”这一问题进行探究时，可以让学生勇敢表达出自身的论点，并给出论据作为支持。若论据是不正确的，教师也不要一口否定他，要注意引导学生积极交流和恰当质疑，质疑者也要拿出相应论据。这样就能烘托出一个相互尊重且和谐的这一氛围，不要让质疑变成没有根据的抬杠和诡辩，更不能出现相互攻击的情况。

比如，在曲颈瓶实验中，有的学生认为这一组对照实验中的变量并不是空气当中的微生物，而是直颈瓶与曲颈瓶的形状。面对这一观点，有的学生是支持的，有的学生提出质疑：那么这组对照实验岂不是会出现两个变量？这时教师就要引导学生如何透过现象看到本质，去深入思考直颈瓶和曲颈瓶之间的本质差别，然后得出，这两个看似是两个变量，实际上是一个变量的实验结论。

再比如：在对“种子萌芽是需要外界条件的”理论进行实验探究时，可以以空气作为变量进行实验设计。为了更方便实验操作，通常会将甲组实验的种子浸泡到一定量的水中，然后乙组的种子是完全浸没在水中的，以此来形成对照实验。对此，有的学生会说，在这组实验中，水的多少是变量；有的学生认为空气的多少是变量。围绕这两个不同观点，引导学生通过交流观察，让学生通过规范、准确和严谨的语言进行交流讨论，在交流和讨论中学生会变得更加愿意表达，且变得更加自信。

在这个过程中，尊重学生的意见并不代表教师会滥用表扬与鼓励。教师有的时候会鼓励学生的积极性，并不会去批判和否定他们的观点，往往会简单评价两句便结束对话，比如“好的，谢谢你的发言，你可以再想一想。”等此类语言。结果学生就会思考一下自己哪里想得不足或不到位，并没有真正学会反思或者引发进一步的思考。那么，如何平衡好创造性和批判性，这就要求教师有着更高超的教学艺术。批判并不等于挑刺，这时就要引导学生在交流过程中要互相尊重，给学生的批判性讨论营造一个良好的环境与氛围。

三、生物实验教学中培养批判思维的有效策略

（一）重视论证实验方案的过程

初中生物教师要给学生提供需使用的相关实验器材和实验材料，提供相关的知识背景。想要具备批判思维，就一定要具备知识信息基础。但教师要把握好度，如果教师提供的信息基础过多，学生就会失去想象力和好奇心，所以说实验探究不是让学生看书来获取实验步骤的。例如，在对“蚯蚓在什么样的表面上滑得更快”这一问题进行探究时，在第一步选择蚯蚓时，有的学生就会提出要挑选两条蚯蚓来完成实验，有的学生认为，只用一条蚯蚓就可以完成实验。到了判断快慢的阶段，有的学生会将固定时间内蚯蚓的爬行距离作为测量单位，有的学生会将固定距离内蚯蚓的爬行时间长短作为测量单位。这时，教师就要鼓励学生通过比较论证，选择出不同的可实行的论证方案。用这种方法能够提升学生的认知成熟度，也就是说让学生选择更多种的问题解决方法。

生物这门学科就是要通过假说、验证和推翻、完善、假说，通过这一系列的行为形成生物学概念，在这个过程中，科学实验便是验证、推翻和完善的重要方法。在实验过程中，能够帮助学生构建自我质疑的学习态度，形成科学严谨的学习精神，用批判性的眼光去看待问题。

（二）在自我质疑中，锻炼学生的纠错能力

在具体的动手操作实验过程中，学生会发现更多的问题，产生更多的想法。这时就要引导学生自我质疑，结合已具备的知识经验和看到的现象，对实验结果进行质疑和重新探究以及改正。这个过程便是锻炼学生观察能力与解题能力的过程，这个过程中很容易出现错误，教师就要做出积极引导，并给学生提供发现错误与纠正错误的机会，引导学生从复杂因素中找到中心问题，这样能够帮助学生更深地理解实验过程中得出的实验现象与规律。例如，学生在“光合作用”的实验课程中，会产生很多想法：光合作用需要水和氧气吗？植物放在卧室会不会影响人的身体健康？面对这些想法，教师不要直接告知学生答案，而是要引导学生完成自主探究。通过实验学生还会产生成就感，增强学生敢于质疑的勇气，增强学生参与实验和讨论的信心，以此来实现批判性思维的培养。

（三）教师要发挥出引导者和组织者的角色

在学习过程中学生作为学习主体，教师要承担起学习主导者的职责，发挥出自身的领导作用。在学生动手操作的过程中，教师要根据每组的操作情况进行指导和巡视，及时给予学生帮助。当学生遇到困难时，要及时给予点拨与引导。需要注意的是，这并不意味着教师可以直接把答案告诉学生，而是通过事实的引导实验过程，来帮助学生找到思路和方法。除此之外，教师要对操作准确、认真观察、表现优异的学生给出及时的奖励与表扬，给学生营造一个更好的探讨探究环境。最后，教师可以根据学生在动手实践过程中的收获和体验以及表现等给出公平的评价，让学生通过动手实践收获自信心和知识，以便于更全身心地投入到动手实验过程中，有助于批判性思维的培养和形成［5］。

（四）创新实验，提高批判性思维能力与品质

在生物实践学习过程中，教师要引导学生反复动手练习，通过创新实验来提高学生的批判性思维能力和品质。在这个过程中，教师要引导学生敢于发现自身在操作实验过程中出现的问题和不足，有助于改进和创新。例如，在对“学习生物圈里的绿色植物”这一课进行学习时，教师先让学生完成植物标本的采集，然后用所学知识完成标本内容标注。这一过程中，不仅有动手操作的环节，教师还可以设置知识点提问环节，帮助学生养成回顾与反思的好习惯，进一步提升学生批判性思维和观察问题的能力。这个过程不仅能够提升学生的实践动手能力，还能让学生学会如何去查询资料，去观察和分析事物，对学生的科学素养和综合素质的提升有着很大的帮助。

四、结语

在人类思维方式中，批判思维作为重要的组成部分，对学生的自我管理和自主思维有着关键作用。在生物实验教学中，通过批判精神的培养，强化批判思维的训练，可以改变学生在生物学习中的缺陷，对未来学生的思维发展和能力提升有着重大影响。