通過(guò)科學(xué)史教育培養(yǎng)學(xué)生的批判思維

一、當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課批判思維培養(yǎng)的現(xiàn)狀

為了了解當(dāng)前小學(xué)生批判思維的現(xiàn)狀，筆者在北京市海淀區(qū)某小學(xué)四、五年級(jí)學(xué)生中，抽取男、女學(xué)生各20人進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷與反饋情況如下表。

批判思維是一種反省性的辯證思維，它由批判思維能力、知識(shí)和意向構(gòu)成。通過(guò)問(wèn)卷分析不難發(fā)現(xiàn)，由于小學(xué)階段的科學(xué)教育比較關(guān)注學(xué)生自主探究、實(shí)踐檢驗(yàn)、分析等能力，所以學(xué)生具備了一定的批判思維能力，但批判思維的意向還有很多不足。在遇到爭(zhēng)議或問(wèn)題時(shí)，學(xué)生不喜歡尋找問(wèn)題的原因，或者簡(jiǎn)單地把原因歸結(jié)為意外或者操作失敗，不會(huì)對(duì)問(wèn)題做全面考察。究其原因，是源自學(xué)生對(duì)教師和書(shū)本的依賴(lài)。長(zhǎng)期以來(lái)，多數(shù)教師習(xí)慣了這些做法：習(xí)題“對(duì)答案”，上課“過(guò)度引導(dǎo)”，活動(dòng)由“好學(xué)生帶著后進(jìn)生”等。于是在學(xué)生潛意識(shí)中，學(xué)習(xí)與讀書(shū)畫(huà)上了等號(hào)，教師的說(shuō)法與標(biāo)準(zhǔn)答案畫(huà)上了等號(hào)，導(dǎo)致學(xué)生批判思維的意向嚴(yán)重缺失。因此，當(dāng)教師鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)出自己的想法時(shí)，學(xué)生卻不敢說(shuō)、不想說(shuō)，或者是揣摩教師想要什么答案，這也導(dǎo)致了學(xué)生批判思維方法技巧與批判思維意向的不匹配。著名學(xué)者凡西昂認(rèn)為，要使批判思維的教學(xué)有效，就必須包括專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)理智美德的做法，不能單純依靠認(rèn)知技巧的傳授，它們應(yīng)該同時(shí)進(jìn)行。

批判思維要求學(xué)生不迷信書(shū)本，不盲從權(quán)威，同時(shí)有一個(gè)明辨是非的智慧頭腦，敢于對(duì)所學(xué)知識(shí)的真實(shí)性、精確性、性質(zhì)和價(jià)值進(jìn)行理性分析。隨著課改的深入，教學(xué)中“一言堂”現(xiàn)象已經(jīng)逐步減少，在日常教學(xué)中，很多教師已經(jīng)關(guān)注到培養(yǎng)學(xué)生批判思維，鼓勵(lì)學(xué)生不盲從。科學(xué)課上培養(yǎng)學(xué)生批判思維的常見(jiàn)形式有：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言、開(kāi)展組內(nèi)辯論等活動(dòng)；營(yíng)造平等的師生關(guān)系，鼓勵(lì)不同觀(guān)點(diǎn)的學(xué)生發(fā)表自己的觀(guān)點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)允許失誤，鼓勵(lì)學(xué)生在探究中自主探究，提出觀(guān)點(diǎn)。

但是在教學(xué)中，較多的是對(duì)批判思維方法與能力的培養(yǎng)，在批判思維意向的培養(yǎng)方面比較欠缺。有學(xué)者指出：“批判思維不再是某幾項(xiàng)思維技能的開(kāi)發(fā)和利用，而是思維技能的綜合利用與人格的自我完善，它既包括有關(guān)的思維技能，也包括一系列的人格品質(zhì)。”可見(jiàn)批判思維意向培養(yǎng)的重要性。

很少有教師把科學(xué)史教育有意識(shí)地與批判思維的培養(yǎng)結(jié)合在一起。在漫長(zhǎng)的人類(lèi)科學(xué)史之中，除了科學(xué)知識(shí)的傳承，很多偉大的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)都離不開(kāi)批判思維，比如哥白尼的《天體運(yùn)行論》、維薩留斯的《人體結(jié)構(gòu)》、達(dá)爾文的《物種起源》等，這些都可以作為培養(yǎng)學(xué)生批判思維意向的素材，值得深入研究。

二、科學(xué)史教育與科學(xué)探究相互結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維

小學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)以探究為核心，學(xué)生在實(shí)踐中建構(gòu)科學(xué)概念，形成探究能力。學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中的探究與科學(xué)家研究自然界的科學(xué)探究有相似的特征，讓學(xué)生像科學(xué)家從事科學(xué)探究那樣來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)，有利于他們領(lǐng)悟科學(xué)的真諦。在探究中如果能結(jié)合科學(xué)史的教育，會(huì)有利于學(xué)生理解科學(xué)，培養(yǎng)他們的批判思維能力。在科學(xué)探究中結(jié)合科學(xué)史的教學(xué)有如下幾種模式：

1.再現(xiàn)科學(xué)家的探究，引導(dǎo)學(xué)生建立“求真”意識(shí)

“求真”是批判思維中重要的思維品質(zhì)，它使人們對(duì)尋找知識(shí)抱著真誠(chéng)和客觀(guān)的態(tài)度。在科學(xué)課教學(xué)中，可以通過(guò)串聯(lián)科學(xué)史實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生重新“經(jīng)歷”科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生建立“求真”意識(shí)（如圖1）。

如引導(dǎo)學(xué)生研究空氣是否有重量時(shí)，可以結(jié)合科學(xué)史教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的“求真”意識(shí)。教師在本節(jié)課的主要任務(wù)是創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，給學(xué)生一個(gè)探究的環(huán)境和平臺(tái)，引導(dǎo)他們自主探究。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)之后，本課的流程如圖2。

課后我對(duì)一些學(xué)生進(jìn)行了訪(fǎng)談。下面是我與兩位學(xué)生的訪(fǎng)談對(duì)話(huà)。

訪(fǎng)談一

問(wèn)題1：你覺(jué)得伽利略是個(gè)什么樣的人？為什么？

生：我覺(jué)得伽利略是一個(gè)偉大的科學(xué)家，因?yàn)閯e人想不到的事情他想到了。

問(wèn)題2：他想到了什么？

生：別人認(rèn)為空氣沒(méi)有重量，他認(rèn)為空氣有重量，后來(lái)他就去測(cè)量，就測(cè)出空氣有重量了。

問(wèn)題3：如果你遇到一個(gè)問(wèn)題，你和大家的想法不一樣時(shí)，你會(huì)像伽利略一樣提出來(lái)嗎？

生：我會(huì)，看看到底誰(shuí)對(duì)。

師：嗯，我們還要去科學(xué)地驗(yàn)證，是吧？

訪(fǎng)談二

問(wèn)題1：你覺(jué)得伽利略是個(gè)什么樣的人？為什么？

生：勇敢的人，因?yàn)樗貏e愛(ài)研究。

問(wèn)題2：你怎么知道的？

生：別人都說(shuō)空氣沒(méi)有重量，他沒(méi)有聽(tīng)別人的。有的科學(xué)家認(rèn)為空氣有重量但沒(méi)有辦法知道，他就去想辦法。

師：如果你做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，老師說(shuō)你肯定做錯(cuò)了，你怎么向伽利略學(xué)習(xí)呢？

生：我會(huì)看看我哪兒錯(cuò)了。

師：如果你發(fā)現(xiàn)你的方法是對(duì)的呢？

生：那再問(wèn)問(wèn)老師。

通過(guò)課后訪(fǎng)談，我發(fā)現(xiàn)通過(guò)科學(xué)史的滲透，榜樣的“求真”意識(shí)已經(jīng)有一定作用，還需要教師在科學(xué)方法上給予引導(dǎo)。同時(shí)，學(xué)生的批判思維意識(shí)還不很穩(wěn)定，往往還依賴(lài)教師“權(quán)威”的驗(yàn)證，這在三年級(jí)學(xué)生中比較常見(jiàn)。

又如，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉，教學(xué)中，教師常常引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，然后通過(guò)各種方式間接認(rèn)識(shí)人的骨骼、關(guān)節(jié)與肌肉。本課可以結(jié)合科學(xué)史進(jìn)行教學(xué)：創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生探究，通過(guò)科學(xué)史促進(jìn)學(xué)生間接研究，形成科學(xué)概念（如圖3）。

2.通過(guò)科學(xué)史結(jié)合探究方法，引導(dǎo)學(xué)生提升認(rèn)知的成熟度

在批判思維傾向中，認(rèn)知的成熟度是學(xué)生最為欠缺的。學(xué)生的思考往往比較直接，很難做到審慎地做出判斷，或暫不判斷，或修改已有判斷。通過(guò)科學(xué)史結(jié)合科學(xué)探究的方法，可以讓學(xué)生樹(shù)立一種意識(shí)：遇到問(wèn)題應(yīng)審慎地思考。這樣的教學(xué)一般采用補(bǔ)充科學(xué)史（圖4），或者通過(guò)科學(xué)史進(jìn)行提示的方式（圖5）進(jìn)行。

如引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)電能和能量時(shí)，讓學(xué)生自制電池，體會(huì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能之后，可以補(bǔ)充意大利科學(xué)家伏打發(fā)明伏打電池的科學(xué)史內(nèi)容。

這樣做，可以有效地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，遇到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不要急于下結(jié)論，要看看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可以支持自己的研究，在什么范圍內(nèi)可以成立。這樣，學(xué)生在逐步養(yǎng)成批判思維的過(guò)程中，可以提高認(rèn)知的成熟度。

3.通過(guò)科學(xué)發(fā)展史引導(dǎo)學(xué)生建立理性、公正評(píng)判的思維品質(zhì)

在教學(xué)中過(guò)于注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與模仿敢于提出質(zhì)疑的人，往往會(huì)導(dǎo)致他們?yōu)榱恕芭小倍校|(zhì)疑一切，卻又毫無(wú)根據(jù)，反而使學(xué)生缺少了客觀(guān)、公正評(píng)判的品質(zhì)。筆者發(fā)現(xiàn)，梳理科學(xué)發(fā)展史可以有效地引導(dǎo)學(xué)生客觀(guān)看待各種理論的變遷，從客觀(guān)的角度體會(huì)當(dāng)時(shí)研究的局限性。

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)人類(lèi)認(rèn)識(shí)地球及其運(yùn)動(dòng)的歷史時(shí)，許多教師比較注重哥白尼提出“日心說(shuō)”的過(guò)程，在教學(xué)處理中往往加入感情色彩，介紹哥白尼被迫害的故事，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)“地心說(shuō)”產(chǎn)生痛恨的心理，不能客觀(guān)地認(rèn)識(shí)這一理論的價(jià)值。教學(xué)中可以加入歷史坐標(biāo)軸，按時(shí)間順序進(jìn)行介紹，如公元前160多年的科學(xué)家托勒密、古代天文學(xué)的百科全書(shū)《天文學(xué)大成》、哥白尼時(shí)代文藝復(fù)興的背景。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，1512年左右，哥白尼是在前人研究的基礎(chǔ)上才有所突破。通過(guò)對(duì)一系列人物與事件的梳理，學(xué)生更加理解了繼承與發(fā)展的關(guān)系，學(xué)會(huì)了以更客觀(guān)的眼光看待某一時(shí)代的科學(xué)理論。這樣，當(dāng)學(xué)生再審視哥白尼的“日心說(shuō)”時(shí)，就能從現(xiàn)代人的角度，利用現(xiàn)代人的地球與空間科學(xué)的知識(shí)去分析了。

又如，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生物的進(jìn)化時(shí)，除了介紹達(dá)爾文的進(jìn)化論，還可以展示人類(lèi)認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化的歷史。古希臘時(shí)期就有了進(jìn)化的觀(guān)點(diǎn)；拉馬克提出了動(dòng)物進(jìn)化是一個(gè)緩慢的過(guò)程，同時(shí)提出了“用進(jìn)廢退”學(xué)說(shuō)；達(dá)爾文經(jīng)過(guò)大量考察提出了進(jìn)化論。學(xué)生在已經(jīng)掌握進(jìn)化論的思想后再來(lái)聽(tīng)這些介紹，就可以客觀(guān)地分析這些理論不同的貢獻(xiàn)與局限，從而鍛煉了他們客觀(guān)地評(píng)論事物的能力與思維品質(zhì)。