让批判性思维在高中化学教学中生发

钱华，化学教育硕士，南京市学科带头人，江苏省“333高层次人才培养工程”培养对象，南京市优秀教育工作者，南京市高中化学中心组成员。执教高中化学20余年，曾获得江苏省高中化学优质课大赛一等奖，南京市中青年教师教学基本功大赛一等奖。教学中注重对学生批判性思维的培养和核心素养的提升，坚持开展对化学情境教学的研究。近年来在《化学教学》《中学化学教学参考》等杂志发表论文十多篇，其中《众里寻他十二度——谈核心素养下课堂品质的提升》等被人大报刊复印资料转载。主持省“十二五”规划课题和个人课题，参与教育部国家级课题和省市级课题多项。

【摘 要】学生批判性思维和质疑精神作为核心素养的重要组成部分，已成为当代教育追求的一个重要目标。教师可以通过化学史、化学实验、问题探究、反思纠错、小组合作学习等多种途径让批判性思维在高中化学教学中生根发芽。

【关键词】批判性思维；核心素养；化学教学

【中图分类号】G633.8 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）83-0075-04

【作者简介】钱华，南京市中华中学（南京，210019）教務处主任，高级教师，南京市化学学科带头人。

《中国学生发展核心素养》提出了中国学生应具备的九大素养，其中“实践创新”素养明确将学生“批判质疑”作为核心内容之一。在目前业内讨论的高中化学五大核心素养中，“宏观辨识与微观探析”要求学生能预测物质的性质和变化；“变化观念与平衡思想”要求学生能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析化学反应；“证据推理与模型认知”要求学生能收集证据，提出假设，并能基于证据进行证实或证伪；“实验探究与创新意识”要求学生不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神；“科学精神与社会责任”要求学生能分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊，参与决策。以上种种无不体现学生批判性思维和质疑精神作为核心素养的重要性。

首先，培养学生批判性思维是时代发展的必然选择。在信息爆炸时代，互联网能迅速为我们在生活、学习和工作中遇到的任何问题提供无数个答案，时代的发展虽然给我们获取知识提供了许多途径，但同时也必然要求我们学会选择。只有充分运用批判性思维，才会在浩如烟海的知识中选择对我们有用的信息。其次，培养学生批判性思维是素质教育的必然要求。素质教育的出发点和根本点都是以学生的自主发展为中心，以培养学生的实践能力和创新精神为重点。批判性学习注重引导学生主动思考，培养学生提出问题、探究问题、解决问题的能力，在获得知识的过程中发展和创新。最后，培养学生批判性思维也是化学教学的必然结果。化学作为一门实验科学，对培养学生的批判性思维具有独特的优势，比如，高中化学教材中设计了很多实验，其设计思路就是引导学生运用批判性思维动手验证或推导有关化学规律，这也为培养学生的批判性思维提供了重要的抓手。

回想自己从教学之初主持的市级课题“高中化学反思性教学实践研究”到现在作为核心成员参与教育部课题“普通高中学生批判性思维的实践研究”，个人在对教学的追求目标上与“新课改”倡导的中国学生发展核心素养是基本一致的——重在培养学生思维，特别是批判性思维。在我眼中，学生的批判性思维有着如下几点特质：它是一种日常的思维方式，它不是从已知信息中去寻找答案的一元化思维，而是习惯对问题进行“评头论足”式分析的多元化思维；它具有创新的元素，从质疑开始，但它不是吹毛求疵、故意挑刺，更不是无理取闹或找茬；它是对不同的质疑和假设进行充分的论证和客观的检验，所以它不是信手拈来、胡乱批判。结合日常教学实践和课题研究，我努力通过化学史、化学实验、问题和习题、反思纠错、小组合作学习等多种途径培养学生的批判性思维，具体实践如下。

一、巧用化学史教育，树立学生批判性思维意识

化学发展史本身就是一部充满批判的历史，因为它是在不断被否定中向前发展。从化学发展史中能看出人类对化学认识的不断提高，这个发展过程和批判性思维息息相关。人们敢于质疑权威，敢于对现有的“正确”知识、结论进行重新审视，并对它们进行孜孜不倦地探索求证，去伪存真，由现象到本质认识化学的规律，才推动了人们认识的提高和科学的进步。例如科学家对原子结构的认识就充分说明了这一点。基于此，在教学“原子结构”这一内容时，我设计了下列问题来培养学生的批判性思维。

（1）阅读教材和查阅资料，说说原子结构模型是怎样演变的？

（2）对原子结构模型的演变有突出贡献的科学家有哪几位？他们在历史上还有什么其他突出贡献？

（3）这几位科学家对原子结构模型的贡献是什么？不足的方面有哪些？你怎样看待这些贡献和不足？

（4）从原子结构模型的演变中，你可以发现人们的认识规律吗？

（5）从原子结构模型的演变中，你能说说科学家所具备的基本素养和品质吗？

通过讨论，学生不难发现，人们对原子结构模型演变的正确认识就是在批判质疑中“提高—再质疑—再批判—再提高”从而实现螺旋式上升的。无论是汤姆生、卢瑟福还是道尔顿、玻尔，他们都不迷信权威，勇于质疑之前科学家的定论，孜孜不倦地进行探索求证，从而使人们获得了目前对原子结构的科学认识。元素周期表的发明和元素周期律的揭示也说明了这个规律。此类事例举不胜举，我通过挖掘化学发展史作为情境素材，使学生树立批判性思维意识，认识到化学发展史是一段充满批判的历史，逐步帮助学生克服思维上的盲从性，淡化权威意识，促使学生敢于形成自己的见解。化学史一次又一次告诉我们，谁不迷信权威、敢于质疑、乐于探究求证，谁就能有所创造。

二、倡导问题探究教学，培养学生批判性思维习惯

批判性思维的养成要求学生有问题意识。缺乏批判性思维的学生，往往问题意识薄弱，不敢发表独立见解，把教师课堂传授的知识和方法当成真理，缺乏透过表象看本质的能力。在化学教学中，我注重培养学生的问题意识，通过问题情境的创设来引导学生展开思维的空间，引导学生发散式思考问题，养成于无疑处生疑的批判性思维习惯。

批判性思维的养成还要求学生能主动提出问题，爱因斯坦曾说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要，没有问题，就不会有创造。因为只有对当前的问题进行批判性的思考，才能提出更深刻的问题。化学教学中，我鼓励学生主动质疑，在学生提出质疑之后，并不急于给他们答案，而是通过组织学生自行讨论和探究来求证。

例如在学习“氯气的检验”时，我们预设的现象是氯气能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，其原理是Cl2+2I- 2Cl-+I2，I2遇淀粉显蓝色。但学生在实际操作中还会出现各种各样的可能，如有一组学生当时就提出了“我们这组为什么出现了先变蓝色最终却褪色的现象？”其他组的学生也觉得疑惑。此时我顺势引导学生进行推测，在推测的过程中学生产生了分歧和质疑，主要呈现以下两种观点：可能是过量的氯水漂白了蓝色；可能是过量的氯水把溶液中的碘单质氧化了。结合学生的这两种观点，我鼓励学生设计新的实验来验证推测，逐步开启学生的思维。学生接着又设计了两个验证实验：向褪色的试纸上再滴加碘水，观察现象；向另一褪色的试纸上滴加淀粉溶液，观察现象。通过这样的质疑、猜想和巧妙运用生成性资源进行实验探究，学生顺利得出了正确的结论，证明了第二种观点的正确性。以上过程既加深了学生对氯气性质的理解，提升了课堂的思维容量，又突出了学生的主体地位，让学生通过问题探究的体验，养成批判性思维习惯。

三、立足化学实验教学，发展学生批判性思维能力

化学实验是训练批判性思维、培养科学学习方法有力的工具和载体，充分用好这一资源，化学实验的教与学便能成为发展学生批判性思维能力、培养创新人才的主阵地。实验中物质的制取和鉴别、除杂与分离的方法多种多样，其中有的由理论推断而来，实际上不可行或实施起来难度大，这就需要综合分析各种方法的优劣，用批判的眼光反复权衡利弊得失，筛选出污染少、成本低、操作方便、可行性强的操作方案。例如做实验时常常因为不能满足反应的条件，产生与书本结论不同的现象，而引起学生的困惑：是书上错了，还是实验操作出了问题？这时，让学生带着思考去解决问题恰恰是训练学生批判性思维的好时机。

例如进行勒夏特列原理的教学时，我们可以通过设计分组实验、演示实验等多种手段来训练学生的批判性思维能力。在探究浓度对平衡移动的影响时，先通过对重铬酸钾溶液成分的分析，让学生领会下列平衡Cr2O7（橙色）+H2O2CrO4 （黄色）+2H+，同时反问学生：化学平衡会永恒不变吗？改变此溶液的酸度能使平衡发生变化吗？进而组织学生分组实验，在溶液中滴加烧碱，根据实验现象分析原因；继续让学生设想加酸后的现象，通过分组实验验证，引导学生建构平衡移动的概念，并同时理解浓度变化对平衡移动的影响；在此基础上请学生分析加水后平衡的移动结果，此时学生会出现第一次认知沖突，因为加水后反应物和生成物浓度均降低，通过实验现象较难论证平衡移动的结果，所以需要引导学生学会从平衡常数和浓度商的大小关系来解释平衡移动的方向。

在探究压强变化对平衡移动的影响时，以平衡体系2NO2N2O4为例，我首先预设情境：将收集了20mLNO2气体的针筒在t1时刻迅速压缩至10mL处并保持固定，让学生画出p-t图像。接着进行DIS演示实验，让学生通过投影观察数字化实验的真实绘图结果，对比两张图的异同，再一次引发学生的认知冲突。此时便可引导学生用批判的眼光来进行问题探究，最终以“小尖角蕴含大文章”的科学探究精神鼓励学生发现、质疑、思考、探究。

在探究温度对平衡移动的影响时，可以根据之前的讲解、归纳、听讲、类比，鼓励学生大胆预测温度变化对平衡移动的影响，并讨论设计实验，最终可以选择现象明显、可操作性强的两个平衡体系Co（H2O）62++4Cl-CoCl42-+6H2O ΔH>0，2NO2N2O4 ΔH<0分别进行学生分组探究实验，验证学生的预测结果是否正确。以上教学过程充分运用了不同类型的实验，发展了学生的批判性思维能力，提升了学生的核心素养。

四、坚持纠错反思训练，提升学生批判性思维品质

学生课堂暴露的前概念、课后习题和试卷中的典型错误以及日常生活中化学现象的错误解释等都可以作为我们进行批判性思维教学的良好素材。我们经常发现一些学生对习题中的错误不先进行反思，而是边对答案边订正，以致屡做屡错，这恰恰是缺乏批判性思维的表现。对错误进行分析和反思，可以培养学生勇于质疑的精神，利于学生掌握多种思维方法，在思维活动中减少盲目性和狭隘性，思维的结果将更正确，从本质上把握化学过程，从而实现思维品质的提高。

日常教学中，我会让每个学生都准备一本纠错本，主要用于学生整理日常学习中的错题，并写明错误原因；考试后，我会为学生设计试卷的反思记录表，要求学生逐题分析错因，反思知识点漏洞，并提出下阶段争分策略。我有意识地对上述两项训练进行定期评比，评选出优秀错题本和反思记录表，并在班级或年级进行展示，让学生相互借鉴如何反思、如何纠错，从而更好地运用批判性思维这一工具。试卷讲评时，我会展示批阅试卷时留存的典型错题截图，让平时做题不规范或思考不全面的学生进行批阅给分，并请其说明扣分原因。让学生通过批判别人，达到自我审视、自我批判的效果，培养他们细心严谨的态度。坚持纠错反思训练，可以有效提升学生的批判性思维品质，进而培养学生思维的深刻性。

五、倡导小组合作学习，激发学生批判性思维热情

心理学研究表明，在小组合作学习中，群体中的个体易受组员见解的刺激和启发，产生群体感应和共生效应，从而诱发发散思维，拓展思维的多元性。

例如，在“浓硫酸特性”的教学中，我设计了课题引入情境：无色试剂瓶中有一瓶硫酸，试设计方案确定其是浓硫酸还是稀硫酸。课堂中，我采取小组合作学习的方式，要求每组学生在自主学习的基础上提出可行的方案，再通过讨论确定最佳方案，最后由各小组代表进行汇报，其他小组进行评价。整个过程非常热烈，学生积极性高涨，反馈的结果超乎了我的想象，归纳起来有如下多种方案：（1）测定密度，浓硫酸密度较大；（2）观察黏度，浓硫酸比较黏稠；（3）取少量液体溶于一定量水中，浓硫酸明显放热；（4）敞口放置一段时间，称其质量，变重的为浓硫酸；（5）取少量液体放入试管中，加入铜片并加热，浓硫酸会放出刺激性气味的气体；（6）用玻璃棒蘸取少量液体于纸片上，若纸片逐渐变黑则是浓硫酸；（7）将少量液体加到一定量CuSO4·5H2O晶体中，若蓝色逐渐褪去则是浓硫酸；（8）用光亮的铁钉或用砂纸擦过的铝条放入液体中，无明显现象的则是浓硫酸。学生通过小组合作这一学习方式集思广益，并设计“正—反—正”的讨论模式相互启迪，取长补短，大大地激发了学生的批判性思维。

核心素养呼唤批判性思维，就像理查德·保罗和琳达·埃尔德在《批判性思维工具》一书中提出的一样：“一个人可以听一千场讲座，读一千本书，就好像可以通过这种方式获得知识。但是，求知的过程不仅仅是被动地接受，而是让知识进入自己的头脑，思维必须行动起来，主动出击，迎接迎面而来的知识，丰富自己的心智，让自己从无到有。”由此可见，知识是无穷无尽的，同时知识也会不断更新，但思维方式却可以超越具体的知识，存在并发挥作用，所以拥有批判性思维的人不会落伍。

要培养具有批判性思维的学生，首先我们自己要成为一个真正具有批判性思维的教师，我们需要做的就是尽快告别传统的教学方式，让自己的课堂没有“标准答案”，只有“更好答案”；通过我们的教学让学生不再迷信权威，敢于合理质疑；摒弃固执己见，学会包容接纳，只有这样，批判性思维才能真正在高中化学教学中生根发芽。

【参考文献】

[1]理查德·保罗，琳达·埃尔德.批判性思维工具（第3版）[M].侯玉波，等，译.北京：机械工业出版社，2013.