批判性思維在高中生物實驗教學中的培養

張琳琳 　衛姚

[摘? ?要]批判性思維是創新人才最重要的心理特征，需要從認知技能和人格氣質兩個維度培養。以“綠葉中色素的提取和分離”實驗為例，從認知技能和人格氣質兩個維度闡述批判性思維在高中生物實驗中的具體滲透。

[關鍵詞]批判性思維;綠葉中色素的提取和分離;認知技能;人格氣質

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2018）35-0080-02

知識大爆炸的信息化時代給我們的生活帶來了便利，我們可以從互聯網上快捷地獲取想要的知識信息，但面對海量的知識信息，我們也容易深陷其中而不能自拔。對此，新時代對我們提出了新要求：要具備對海量信息進行有效篩選、甄別并做出準確判斷的能力;要擁有批判性思維，可從信息的泥潭中走出來;能夠消除知識盲從和迷信，深層次地思考信息和知識的聯系，進而形成自己的觀點。

而當今教育最重要的任務之一就是發展學生的批判性思維。批判性思維是一種無論思考什么內容，思考者都能通過分析、評估、重構自己的思維來提高自己的思維水平的思維模式。一個受過良好訓練的批判性思維者能夠找出關鍵問題和困難所在，并能夠清晰準確地表達出這些問題;然后通過收集并評估相關的信息，運用簡練的語言有效地解釋這些信息，再得出有效的結論和解決辦法，并使用相關的標準檢驗它們;最后評估解決辦法并有效地交流溝通。批判性思維既是一種思維技能，也是一種人格氣質;既能體現思維水平，也能凸顯現代人文精神。

本文以“綠葉中色素的提取和分離”實驗為例，談談在高中生物實驗教學中如何培養學生的批判性思維。

一、批判性思維之認知技能的培養

1.分析現象及提出問題

常規課堂教學中，學生總是習慣于學習課本知識，被動接受，不善于思考，隨意提出未必具有探究價值的問題。因此，利用創設情境的方式可以引導學生提出適合的問題。如在“綠葉中色素的提取和分離”實驗教學前，組織興趣小組進行教材實驗并收集學生的實驗結果。課堂中展示實驗結果，引導學生發現實驗過程中的不足，如色素提取結果不穩定、個體差異比較大等。為什么會出現這種現象呢？引導學生分析教材的實驗方法，嘗試尋找影響實驗結果的因素。最終，學生發現實驗結果的優劣直接取決于色素提取的效果。而由于學生力氣大小、試劑加入量以及加入的試劑種類都存在個體差異，這種差異影響了實驗結果。對比，學生自然會提出問題：有沒有更簡便且更穩定的方法來提取綠葉中的色素？

2.獲得有效解決方案及檢驗方法

問題解決方案的獲得是依托于信息的掌握和信息的分析，而這對于批判性思維水平較低的學生來說較為困難。教師為學生提供一定的信息引導學生思考，搭建學習支架，讓學生將已有的知識內化為新知識，可幫助學生獲取有利的信息并降低信息獲取的難度。在本實驗的教學中，可引導學生對色素提取實驗的原理進行思考：綠葉中色素提取的原理是利用機械破碎的方式釋放色素，使用有機溶劑將色素溶解。那么，還有沒有別的方法可以破碎細胞？德國科學家薩克斯“證明光合作用產物是淀粉”的實驗中利用酒精對綠葉進行脫色，那色素去哪了？可不可以利用酒精加熱的方式來提取色素？（讓學生分析這種方法的可能性）加熱會不會影響色素？通過查找網絡資源，學生了解到綠葉中的色素比較耐高溫，77°C時在酒精中的溶解度最高。學生組織材料，根據已收集到的信息進一步指導行動，規劃新的實驗方案：將2g綠葉浸泡在2mL酒精中加熱。如何判定新提出的實驗方案是否可行呢？學生根據實驗的目標提出：觀察提取液的顏色以及色素的分離結果來鑒定新實驗的效果。

3.評估和交流新方法

實踐出真知，解決問題需要實干家，在找到解決問題的策略方法后需要嚴格進行評估與驗證。首先，通過實驗操作評估新方法是否真的能解決學生提出的問題，實驗后要密切關注各操作行為所產生的影響。其次，引導學生預設實驗的結果，繪制表格并記錄假設的實驗方法和教材實驗的操作流程，分析試劑種類和劑量及使用時間，提取分離結果以及考量實驗結果的穩定性。最后，組織學生交流討論，評價不同的實驗方法。

二、批判性思維之人格氣質的培養

理想的批判性思維者的特質是“勤學好問，信息豐富，信賴理智，胸懷開闊，靈活，公正，直面個人偏見，謹慎判斷，三思而后行，能理解問題所在，面對復雜事物頭腦清醒，不懈查找相關信息，理性地選擇判斷標準，專注于探索，在主客觀條件允許范圍內精益求精”。批判性思維之人格氣質的培養并不是一朝一夕就可以完成的，它需要從幼兒時期就開始在日常生活和學習中慢慢滲透。

1.培養學生的公平公正態度和開放心態

一個思維技能嫻熟的人如果沒有公平公正的態度就容易造成思想的偏執和狹隘。利用綠葉中色素提取方法的文獻信息的檢索，讓學生傾聽別人的觀點，這需要學生放下已有的想法和判斷，全神貫注地體會對方的感受并能夠復述他們的觀點，了解他們的想法，并給予反饋，促使學生換位思考來了解他人的觀點。建立表格的方式客觀地記錄實驗的操作、藥品和時間等信息，利用實驗結果的對比讓學生獲得第一手數據資料，自己去體會發現的樂趣，進而產生挑戰教材的勇氣，正確看待教材在學習中的作用。當然，教師是課堂的組織者，教學過程中對學生結論的中肯評價同樣可讓學生體會到教師開放的心態。

2.引導學生在反思中修正自己的觀點

反思是批判性思維的本質特征，是二次思維的過程，它建立在學生自身觀點的基礎上，主要是讓學生對信息進行分析、推理、評價后形成新的觀點。通過設計問題可促進學生進行反思，如實驗中你可以提出什么樣的問題？你為什么提出這樣的問題？這讓學生體會到問題的提出并不是隨意的，而是需要對問題進行評估。在本實驗中，讓學生反思問題的源頭可以增進學生對色素提取和分離實驗目的和原理的理解，并幫助他們獲得新的認識，即教材中色素的提取和分離實驗未必是最簡潔、最有效的;若使用其他方法也能達到預期的目的，可嘗試改用其他新方法可激發學生學習的內在動力，提高學生的思維能力和洞察力。或許有些學生就會產生這樣的聯想：沾著青草汁的褲子也能分離出色素的種類？如此便形成了創新意識。而教師引導性的問題“你所收集的信息是真的嗎？”則可讓學生體會到信息的收集需要根據相關性、信息來源或是通過實驗驗證來檢測信息的可靠性。當然，還需要讓學生公正地評價自己在課程學習中的參與性和積極性。

從知識性課堂到思維課堂并非一朝一夕的事，批判性思維的訓練需要不斷引領學生反思，并推動其思維，使其感受批判性思維給他們帶來的變化，感受不一樣的內心體驗，并愛上這種感受，從而樂意做出行為上的改變。當然，這種思維改變并非局限在學生中，教師自身的改變才是成功培養學生批判性思維的基礎前提。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 謝小慶. 關于審辯式思維教學與測試的共識[J]. 湖北招生考試， 2015（3）：51-55.

[2]? 查理德·保羅，琳達·埃爾德.批判性思維工具[M].侯玉波，譯.北京：機械工業出版社，2017.

（責任編輯 黃春香）