在高中生物學(xué)教學(xué)中通過科技文獻閱讀培養(yǎng)思辨能力*

戴 亞（中國人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080）

2016年，世界教育創(chuàng)新峰會WISE 公布了《面向未來：21世紀(jì)核心素養(yǎng)教育的全球經(jīng)驗》的報告。“核心素養(yǎng)”主要指學(xué)生應(yīng)具備的，能適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。報告將批判性思維、創(chuàng)造性與問題解決、學(xué)會學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)并列為通用核心素養(yǎng)中的高階認(rèn)知。2017年，《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》正式頒布實施，標(biāo)志著我國生物學(xué)教育邁入了新時代。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)由生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與社會責(zé)任4 個維度組成。其中“科學(xué)思維”是指“能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題”［1］。課程標(biāo)準(zhǔn)在批判性思維方面對教學(xué)和考試評價提出了要求。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)的要求，2018年，《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試北京卷考試說明》對生物學(xué)科的能力要求進行了調(diào)整，提出了包括理解能力、應(yīng)用能力、思辯能力和創(chuàng)新能力4 個層次的能力要求框架［2］。“思辨能力”是批判性思維的核心技能，因此，考試說明將對學(xué)生批判性思維的考查落實到“思辨能力”上，對教學(xué)目標(biāo)給予了明確的指導(dǎo)。

本文根據(jù)考試說明對學(xué)生思辨能力的具體要求，針對學(xué)生存在的不足，論述如何通過閱讀科技文獻提高學(xué)生的思辨能力。

1 考試說明中關(guān)于思辨能力的具體要求

思辨能力就是思考辨析能力。所謂思考指的是分析、推理、判斷等思維活動；所謂辨析指的是對事物的情況、類別、事理等的辨別分析。考試說明將“思辨”具體化為“論證”與“評價”。“論證”是指“在給定情境中，綜合運用生物學(xué)知識或通過對信息進行分析與綜合，得出結(jié)果或結(jié)論，闡明思維過程”；“評價”是指“依據(jù)生物學(xué)知識闡釋研究方案的合理性，論述研究結(jié)果與結(jié)論之間的一致性”［2］。

2 科技文獻閱讀在培養(yǎng)高中生批判性思維中的作用

2.1 學(xué)生在思辨方面存在的問題及成因 傳統(tǒng)的中國式教育對具有批判性思維的學(xué)生沒有特別的鼓勵，也未鼓勵教師對其進行批判性思維方法的訓(xùn)練，導(dǎo)致中國學(xué)生往往習(xí)慣于接受書本、專家、教師所傳授的知識，接受社會上廣為流傳的經(jīng)驗。這并非是因為中國學(xué)生天生缺乏批判性精神，而是因為由來已久的教育模式。思辨能力訓(xùn)練，是以邏輯方法作為基礎(chǔ)發(fā)展的一系列思維技巧。而邏輯學(xué)論證很少在我國的中學(xué)教學(xué)中被提及。歐美在具體的分析與論證、評價與判斷方面，已形成了一套行之有效的方法與技能，而這些正是我國所缺乏的。

2.2 科技文獻閱讀訓(xùn)練的作用 思辨能力可通過訓(xùn)練得以提高，包括其技巧、習(xí)慣和態(tài)度。在課堂中講授科學(xué)史是培養(yǎng)思辨能力的重要途徑。在中學(xué)沒有專門的批判性思維課程，思辨的技巧、邏輯推理方法等可在生物學(xué)教學(xué)中，通過科學(xué)史逐步、有計劃、系統(tǒng)地進行傳授。此外，培養(yǎng)生物學(xué)思辨能力最有效的辦法是閱讀。生物學(xué)是高中科學(xué)學(xué)科中能將所學(xué)知識與大量前沿科學(xué)研究建立密切聯(lián)系的學(xué)科。因此，閱讀前沿科技文獻應(yīng)作為課堂教學(xué)的有效補充，既開拓視野，又為思維訓(xùn)練提供了豐富的情境；閱讀材料有完整的邏輯推理過程可供分析，還可反復(fù)練習(xí)。很多西方發(fā)達國家通過科技文獻閱讀訓(xùn)練自然科學(xué)的思辨技巧已有一套成熟的體系，從小學(xué)到大學(xué)階段設(shè)置不同的難度。近年來，一些中國大學(xué)開始將批判性思維教育納入本科通識教育體系，主要措施就是開設(shè)專門的閱讀與寫作課程。

對科學(xué)文本的閱讀理解和分析能力，以及用科學(xué)語言邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乇硎觯强茖W(xué)認(rèn)知能力與科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)要素，是學(xué)習(xí)能力的重要組成。近年的北京市高考試題也廣泛采用科技文獻作為素材進行命制，考查考生的科學(xué)閱讀能力、邏輯推理能力和科學(xué)表述能力。

綜上所述，科技文獻閱讀是思辨能力培養(yǎng)的有效工具之一，也是試題考查的需要，素養(yǎng)教育與應(yīng)試并不矛盾。

3 利用科技文獻培養(yǎng)思辨與創(chuàng)造能力

3.1 科技文獻的種類、特點及選取原則 科技文獻有科普文、科研新聞和原始論文等。

科普文章就是將已有的科學(xué)知識和方法、思想和精神，通過文字表達，使之成為易被讀者理解的文章，告知讀者科學(xué)界的主流觀點。國內(nèi)適合高中生閱讀的高質(zhì)量科普文章常見于《環(huán)球科學(xué)》雜志、果殼網(wǎng)等。由于科普文章的目的是告知性的，文中鮮有證據(jù)鏈和推理的呈現(xiàn)，不適合用于思維訓(xùn)練。

近年出現(xiàn)的一些學(xué)術(shù)公眾號，例如，學(xué)術(shù)經(jīng)緯、BioArt 等，其服務(wù)對象主要是科研人員，其中的科技新聞為讀者提供前沿研究成果，對國際一流期刊最新發(fā)表的論文開展深入淺出的解讀。這些內(nèi)容文筆平實，很容易讀懂，又與生產(chǎn)、生活或健康緊密聯(lián)系，易引起學(xué)生的興趣。文章包含問題的提出，主要推理過程、結(jié)果和結(jié)論，適合作為高中生推理論證的訓(xùn)練材料。有些文章相比原始論文會出現(xiàn)偏差，這時學(xué)生若能發(fā)現(xiàn)其中的邏輯缺陷將會使閱讀更加有趣，令學(xué)生產(chǎn)生成就感。然而科技新聞較少呈現(xiàn)原文中的具體實驗技術(shù)、實驗對照的設(shè)置和實驗數(shù)據(jù)，可作為高、中、低年級訓(xùn)練基本邏輯推理的材料。但到高年級，對實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)解讀有更高要求時，再用這些公眾號的文章時，應(yīng)補充原文相關(guān)信息。

原始文獻是以作者本人的研究成果為依據(jù)而創(chuàng)作的，例如期刊論文。原始論文內(nèi)容全面、精準(zhǔn)，是最可靠的閱讀材料。但原始文獻專業(yè)術(shù)語較多，缺乏趣味性，且高質(zhì)量的原始文獻大多是英文，對中學(xué)生來講不具有可讀性。教師可根據(jù)中文公眾號中的科技新聞，找到其對應(yīng)的論文，將實驗方法和設(shè)計、圖表等原始數(shù)據(jù)補充到新聞中，這對于高年級學(xué)生非常必要。

3.2 如何閱讀科技文獻 教師應(yīng)首先讓學(xué)生明確閱讀的目的：一方面是了解科學(xué)研究的論證和邏輯結(jié)構(gòu)；另一方面是培養(yǎng)思辨能力，認(rèn)識任何一項研究都會受時間、經(jīng)費、研究人員經(jīng)驗及其他條件的限制而不完善或有錯誤，因此，思辨是必要的，有助于課題研究的改進和深入，有助于學(xué)科發(fā)展。

供學(xué)生閱讀的文章均來自學(xué)術(shù)經(jīng)緯和BioArt的科技新聞（高年級需補充如前所述原始論文中的部分信息）。學(xué)生在閱讀時應(yīng)思考如下問題：

?作者提出的問題是什么？ 問題提出的背景是什么？［論證］

?若有新的術(shù)語出現(xiàn)，其概念是什么？［論證］

?作者的假設(shè)是什么？ 是否可檢驗？［論證］

?作者如何設(shè)計實驗以驗證假設(shè)？ 實驗方法是什么？ 應(yīng)怎樣設(shè)置對照，對照足夠嗎？［論證、評價］

?分析數(shù)據(jù)、圖、表：實驗處理是什么？實驗數(shù)據(jù)是否支持結(jié)果？［論證、評價］

?實驗結(jié)論是什么？ 實驗結(jié)果是否支持結(jié)論并回答了最初的問題？［論證、評價］

?同樣的結(jié)果，是否還有其他解釋？［論證、評價］

?如果覺得作者的解釋有問題，應(yīng)該如何改進實驗才能支持作者的結(jié)論？［論證、評價］

?若研究中提出了若干問題，它們之間是什么關(guān)系？［論證］

?研究結(jié)果在理論和應(yīng)用上分別有什么重要意義？［論證］

?針對本研究中問題提出的背景和其應(yīng)用價值，在本研究的基礎(chǔ)上還需進一步探究什么問題？你的假設(shè)是什么，如何通過實驗證明？［創(chuàng)新］

給學(xué)生的建議：

?閱讀時思考以上問題，在文中進行圈畫、標(biāo)注，在頁邊空白處記錄自己的思考和疑問。

?讀2 遍。第1 遍，速讀，厘清文章的主線邏輯，邏輯推理及核心結(jié)論，了解研究的貢獻。第2遍，細(xì)讀，批判性地閱讀。

?用概念圖或文字表述的方式呈現(xiàn)該研究的邏輯思路，包括問題、假設(shè)、實驗設(shè)計、實驗結(jié)果、結(jié)論，用不同顏色的筆在其上標(biāo)注你的思考和評價。

由于思辨需要一定的生物學(xué)知識和方法基礎(chǔ)，建議閱讀訓(xùn)練在學(xué)完2 個模塊后開展。初始階段，教師應(yīng)根據(jù)文章的內(nèi)容設(shè)置具體的問題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀。教師還應(yīng)糾正學(xué)生的邏輯錯誤，強調(diào)區(qū)別因果或相關(guān)關(guān)系，充分或/和必要條件，結(jié)果和結(jié)論；還應(yīng)總結(jié)一些規(guī)律，例如研究的意義往往在于證實長久以來的假說、填補空白、深入了解機制、改變原有認(rèn)識、或?qū)τ诶碚摰膽?yīng)用等。幾次練習(xí)以后，教師不必提出具體問題，學(xué)生可自由閱讀。閱讀可在學(xué)期中每隔一段時間進行，也可作為假期作業(yè)集中布置。文章可由教師指定，也可讓學(xué)生在指定范圍內(nèi)自選。學(xué)生課外閱讀，然后進行課堂討論，在課堂中建立傾聽、積極思考和討論的氣氛，也可由教師對學(xué)生個別指導(dǎo)。優(yōu)秀的作業(yè)可進行班級展示。

3.3 閱讀效果 上述閱讀訓(xùn)練是針對《考試說明》關(guān)于論證、評價、假設(shè)、設(shè)計的能力要求設(shè)計的，也適用于閱讀科研級別的論文。在此過程中，學(xué)生經(jīng)歷了如何理解文意，到了解和熟悉論證的方法（檢驗假說），再到能批判性思考的轉(zhuǎn)變，不僅顯著提高了接收新信息和進行復(fù)雜邏輯分析的能力，重要的是思辨逐漸成為一種態(tài)度和習(xí)慣。

以低年級學(xué)生的一次作業(yè)為例，可看到第1次閱讀能厘清文章的邏輯推理主線及核心結(jié)論，即掌握了“論證”的基本思路，但還不能批判性地思考。經(jīng)過多次練習(xí)，一個學(xué)期后，再讀同一篇文章就能進行“評價”（圖1）。學(xué)生對于自己的進步是非常欣喜的。

圖1 學(xué)生的科技文閱讀作業(yè)

4 總結(jié)

思辨能力培養(yǎng)是教育的核心目標(biāo)之一。我國的科學(xué)教育已充分認(rèn)識了思辨能力培養(yǎng)的重要性，但實際教學(xué)中思辨能力培養(yǎng)的實踐，尤其是顯性化、程式化、可解釋、可訓(xùn)練的培養(yǎng)方案還很匱乏，亟待開展扎根于課堂的實踐。

閱讀是培養(yǎng)思辨能力的最有效手段。筆者篩選、固定了適合高中生閱讀的科技文獻的類型和來源，將之引入生物學(xué)教學(xué)，將學(xué)生置于陌生的閱讀情境，培養(yǎng)其獲取信息的能力；又在思辨的方法上給予學(xué)生科學(xué)、規(guī)范、清晰的要求和指引，使之成為一種可傳達與訓(xùn)練，可顯性化、程序化的思維方式，成為人的基本素養(yǎng)。通過長期反復(fù)的練習(xí)，學(xué)生不僅提高了思維、表達、交流能力，而且在學(xué)習(xí)的態(tài)度上也有了根本的轉(zhuǎn)變，將思辨內(nèi)化為一種習(xí)慣，這是使學(xué)生終身受益的改變。