批判性思维在高中生物实验教学中的培养

张琳琳 　卫姚

[摘   要]批判性思维是创新人才最重要的心理特征，需要从认知技能和人格气质两个维度培养。以“绿叶中色素的提取和分离”实验为例，从认知技能和人格气质两个维度阐述批判性思维在高中生物实验中的具体渗透。

[关键词]批判性思维;绿叶中色素的提取和分离;认知技能;人格气质

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2018）35-0080-02

知识大爆炸的信息化时代给我们的生活带来了便利，我们可以从互联网上快捷地获取想要的知识信息，但面对海量的知识信息，我们也容易深陷其中而不能自拔。对此，新时代对我们提出了新要求：要具备对海量信息进行有效筛选、甄别并做出准确判断的能力;要拥有批判性思维，可从信息的泥潭中走出来;能够消除知识盲从和迷信，深层次地思考信息和知识的联系，进而形成自己的观点。

而当今教育最重要的任务之一就是发展学生的批判性思维。批判性思维是一种无论思考什么内容，思考者都能通过分析、评估、重构自己的思维来提高自己的思维水平的思维模式。一个受过良好训练的批判性思维者能够找出关键问题和困难所在，并能够清晰准确地表达出这些问题;然后通过收集并评估相关的信息，运用简练的语言有效地解释这些信息，再得出有效的结论和解决办法，并使用相关的标准检验它们;最后评估解决办法并有效地交流沟通。批判性思维既是一种思维技能，也是一种人格气质;既能体现思维水平，也能凸显现代人文精神。

本文以“绿叶中色素的提取和分离”实验为例，谈谈在高中生物实验教学中如何培养学生的批判性思维。

一、批判性思维之认知技能的培养

1.分析现象及提出问题

常规课堂教学中，学生总是习惯于学习课本知识，被动接受，不善于思考，随意提出未必具有探究价值的问题。因此，利用创设情境的方式可以引导学生提出适合的问题。如在“绿叶中色素的提取和分离”实验教学前，组织兴趣小组进行教材实验并收集学生的实验结果。课堂中展示实验结果，引导学生发现实验过程中的不足，如色素提取结果不稳定、个体差异比较大等。为什么会出现这种现象呢？引导学生分析教材的实验方法，尝试寻找影响实验结果的因素。最终，学生发现实验结果的优劣直接取决于色素提取的效果。而由于学生力气大小、试剂加入量以及加入的试剂种类都存在个体差异，这种差异影响了实验结果。对比，学生自然会提出问题：有没有更简便且更稳定的方法来提取绿叶中的色素？

2.获得有效解决方案及检验方法

问题解决方案的获得是依托于信息的掌握和信息的分析，而这对于批判性思维水平较低的学生来说较为困难。教师为学生提供一定的信息引导学生思考，搭建学习支架，让学生将已有的知识内化为新知识，可帮助学生获取有利的信息并降低信息获取的难度。在本实验的教学中，可引导学生对色素提取实验的原理进行思考：绿叶中色素提取的原理是利用机械破碎的方式释放色素，使用有机溶剂将色素溶解。那么，还有没有别的方法可以破碎细胞？德国科学家萨克斯“证明光合作用产物是淀粉”的实验中利用酒精对绿叶进行脱色，那色素去哪了？可不可以利用酒精加热的方式来提取色素？（让学生分析这种方法的可能性）加热会不会影响色素？通过查找网络资源，学生了解到绿叶中的色素比较耐高温，77°C时在酒精中的溶解度最高。学生组织材料，根据已收集到的信息进一步指导行动，规划新的实验方案：将2g绿叶浸泡在2mL酒精中加热。如何判定新提出的实验方案是否可行呢？学生根据实验的目标提出：观察提取液的颜色以及色素的分离结果来鉴定新实验的效果。

3.评估和交流新方法

实践出真知，解决问题需要实干家，在找到解决问题的策略方法后需要严格进行评估与验证。首先，通过实验操作评估新方法是否真的能解决学生提出的问题，实验后要密切关注各操作行为所产生的影响。其次，引导学生预设实验的结果，绘制表格并记录假设的实验方法和教材实验的操作流程，分析试剂种类和剂量及使用时间，提取分离结果以及考量实验结果的稳定性。最后，组织学生交流讨论，评价不同的实验方法。

二、批判性思维之人格气质的培养

理想的批判性思维者的特质是“勤学好问，信息丰富，信赖理智，胸怀开阔，灵活，公正，直面个人偏见，谨慎判断，三思而后行，能理解问题所在，面对复杂事物头脑清醒，不懈查找相关信息，理性地选择判断标准，专注于探索，在主客观条件允许范围内精益求精”。批判性思维之人格气质的培养并不是一朝一夕就可以完成的，它需要从幼儿时期就开始在日常生活和学习中慢慢渗透。

1.培养学生的公平公正态度和开放心态

一个思维技能娴熟的人如果没有公平公正的态度就容易造成思想的偏执和狭隘。利用绿叶中色素提取方法的文献信息的检索，让学生倾听别人的观点，这需要学生放下已有的想法和判断，全神贯注地体会对方的感受并能够复述他们的观点，了解他们的想法，并给予反馈，促使学生换位思考来了解他人的观点。建立表格的方式客觀地记录实验的操作、药品和时间等信息，利用实验结果的对比让学生获得第一手数据资料，自己去体会发现的乐趣，进而产生挑战教材的勇气，正确看待教材在学习中的作用。当然，教师是课堂的组织者，教学过程中对学生结论的中肯评价同样可让学生体会到教师开放的心态。

2.引导学生在反思中修正自己的观点

反思是批判性思维的本质特征，是二次思维的过程，它建立在学生自身观点的基础上，主要是让学生对信息进行分析、推理、评价后形成新的观点。通过设计问题可促进学生进行反思，如实验中你可以提出什么样的问题？你为什么提出这样的问题？这让学生体会到问题的提出并不是随意的，而是需要对问题进行评估。在本实验中，让学生反思问题的源头可以增进学生对色素提取和分离实验目的和原理的理解，并帮助他们获得新的认识，即教材中色素的提取和分离实验未必是最简洁、最有效的;若使用其他方法也能达到预期的目的，可尝试改用其他新方法可激发学生学习的内在动力，提高学生的思维能力和洞察力。或许有些学生就会产生这样的联想：沾着青草汁的裤子也能分离出色素的种类？如此便形成了创新意识。而教师引导性的问题“你所收集的信息是真的吗？”则可让学生体会到信息的收集需要根据相关性、信息来源或是通过实验验证来检测信息的可靠性。当然，还需要让学生公正地评价自己在课程学习中的参与性和积极性。

从知识性课堂到思维课堂并非一朝一夕的事，批判性思维的训练需要不断引领学生反思，并推动其思维，使其感受批判性思维给他们带来的变化，感受不一样的内心体验，并爱上这种感受，从而乐意做出行为上的改变。当然，这种思维改变并非局限在学生中，教师自身的改变才是成功培养学生批判性思维的基础前提。

[   参   考   文   献   ]

[1]  谢小庆. 关于审辩式思维教学与测试的共识[J]. 湖北招生考试， 2015（3）：51-55.

[2]  查理德·保罗，琳达·埃尔德.批判性思维工具[M].侯玉波，译.北京：机械工业出版社，2017.

（责任编辑 黄春香）