基于批判性思维发展的高中化学教学的切入点、着力点和落脚点

林爱兰

（福州铜盘中学，福建 福州 350003）

当前，有感于教育以知识为中心之弊，人们对以批判性思维为中心之教育的探索与实践呈现愈益增多之势。关于高中化学教学，已有钱华［1］、杨丽君［2］等指出其中的批判性思维教育问题，这些研究特别指出了高中化学核心素养与批判性思维之间的深度关联。显然，要达到培育高中化学核心素养的目的，就有必要以批判性思维为视域推进高中化学教学改革创新。董毓认为：“批判性思维是认知、判断和解决问题的理性原则和方法；反思自我、求真公正、开放理性是它的精神；阐明、分析、推理、评估、解释、自律是它的技能。”［3］钱颖一提出，批判性思维从教育角度可分为能力与心智模式两个层次，批判性思维能力“与形式逻辑和非形式逻辑以及统计推断有关”，其心智模式就是“成长型心智模式”；“批判性思维不仅要提高学生的思维能力，也要塑造学生的价值观和人生态度”。［4］本文在已有研究基础上，以批判性思维理论为指导，围绕当今教育从以知识为中心到以批判性思维为中心的转向，从宏观与微观相结合角度探讨批判性思维教育如何有机融入高中化学教学这一问题。

一、以问题导引式教学为切入点

批判性思维的起点是“能够提出问题并且善于提出问题”。［4］因而，在高中化学教学中开展批判性思维教育，应以问题导引式教学为切入点。这里要明确的是，能够并善于提出问题意味着要提出真正有价值的问题并以之为整个教学活动的导向。教学应当在循序渐进中构成一个有机整体，在这个过程中，教师与学生之间如何一起抓住真正有价值的问题是问题导引式教学的核心。对于高中化学教学，所谓真正有价值的问题，是紧紧围绕最基本的化学观念、能够引起学生探究兴趣、有助于高中化学学习乃至今后化学研究的问题。

（一）在高中化学教学中明确问题的类别

高中化学教学中的问题要有学科特征，问题的提出应该旨在引导学生以化学眼光看世界，特别是要引导学生形成元素观、微粒观、性质观、分类观与变化观这五个最基本的化学观念。高中化学教学中涉及的问题主要有四个类别。

一是化学史上真实发生过的问题。可以从化学史上精选若干问题，有机融入高中化学教学体系中。一部化学史本身就是化学家们为一个又一个真正有价值的问题殚精竭思的过程，“是一部充满批判的历史”。［5］教师有必要回到化学知识发现的过程中去寻找问题，引导学生以发现者的身份重现知识的形成过程。比如，可以向学生介绍两千多年来人类围绕“原子到底具有怎样的结构模型”这一问题而展开的探究过程。

二是高中化学教学体系中的问题。1.要紧紧围绕高中化学核心素养培育进行设计，2.要调动教师个人教学经验乃至之前学习的经验。比如关于盐类水解问题，可对正盐溶液进行酸碱性测定，会发现正盐溶液可呈酸性、中性或碱性，正盐既不是酸也不是碱，而溶液竟然也呈酸性或碱性，引发学生认知冲突。引导学生从微观角度分析，盐溶于水，弱酸根阴离子易结合水中氢离子使溶液呈碱性，弱碱根阳离子易结合水中氢氧根离子使溶液呈酸性，从而认识盐类水解的本质。3.生活中的化学问题。比如提出“二氧化硫能用于食品漂白吗”的问题，再引导学生查询资料，明确食品安全应关注二氧化硫的使用。4.学生在高中化学学习中发生的疑问。批判性思维要求充分发挥学生在学习中的主体性作用，这就要求教师在教学中常态化开展学生自学、小组讨论等形式。课前，可以要求学生把自学中遇到的问题提前告诉老师；课中，适当组织学生开展小组讨论，紧紧抓住讨论中比较难解决的问题。比如在学习电镀内容时，可以设置一个环节让学生自主设计实验，实现铁上镀铜。学生分组实验，大部分小组都达到了实验目的，个别小组实验无法实现铁上镀铜，但是把铁电极取出电解质溶液后，放置空气中一段时间又会有铜析出。为解释这一反常现象，学生小组讨论交流，查找出原因：实现铁上镀铜的小组是用铜做阳极材料、用铁做阴极材料并以硫酸铜溶液为电解质溶液，而另外的小组却把阴阳电极材料搞反了，因此才无法实现铁上镀铜。学生通过共同分析、交流讨论，解决了学习过程中的疑问，进一步明确了电镀原理。

（二）在高中化学教学中有梯度地提出问题

在高中化学教学中，问题的提出应该是循序渐进、有梯度的，这些有梯度的问题应当构成问题的链条。通过问题链，引导学生活跃思维，从具象到抽象、从模糊到清晰。

比如在配合物概念教学中，可以设置如下问题链，引导学生借助实验探究，逐步确立对配合物的认识。

［问题1］CuSO4溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量，会有什么现象？

［问题2］CuSO4溶液、CuCl2溶液、Cu（NO3）2溶液中分别逐滴加入浓氨水溶液，边滴加边振荡，会有什么现象？继续滴加浓氨水至过量，现象会有什么变化？

［问题3］上述实验中产生的深蓝色溶液是什么成分?

［探究问题1］得出结论：铜盐加碱会生成氢氧化铜沉淀。

［探究问题2］得出结论：铜盐逐滴加入浓氨水先生成氢氧化铜沉淀，继续滴加过量浓氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。

［探究问题3］引导学生进一步探究得出加入过量的浓氨水，浓氨水与氢氧化铜生成［Cu（NH3）4］2+（深蓝色），进而引出配合物概念。

通过上述问题链的形式，逐层分析，引导学生的思维紧紧围绕着问题链展开，有助于培养学生的问题意识。

（三）在高中化学教学中注意问题的开放性

所谓问题的开放性，一种是该问题在化学研究中还未得到完全解决，另一种是问题由学生提出而一时未必能够得到解决。聚焦于批判性思维的教育绝不能给学生留下所有问题均已得到完美解决的刻板印象，而恰恰应该使他们深刻意识到，科学史也是问题史，科学在取得突飞猛进的同时仍面临着悬而未决的问题。教师应当让学生了解化学史上迄今仍未得到解决的问题，鼓励学生把自己存疑的部分提出来。比如钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀，通常认为，在酸性较强的溶液中，钢铁发生析氢腐蚀；在中性或碱性溶液中，发生吸氧腐蚀。而实际上，钢铁表面的水膜中溶有氧气，吸氧腐蚀不可避免存在，可见，在酸性条件下，吸氧腐蚀也能发生。对于教学中遇到的诸如此类问题，教师应与学生进行开放式讨论，要给学生的学习留有一定的空间，而不能简单地采取固化的方式，认为酸性环境下，只发生析氢腐蚀。

二、以思维训练式教学为着力点

批判性思维能力是可以训练的。在高中化学教学中开展批判性思维教育，要着力于寓批判性思维能力训练于知识学习之中。关于批判性思维能力的外延存在不同观点，从已有观点看，主要是概念思维、推理思维与辩证思维。这固然要求高中化学教师具备这些思维方面的知识，但并不是机械地去套用，也不是要专门去传授这类知识，而是要着眼于本课程教学去发现、引导、训练。

（一）在高中化学教学中训练学生的概念思维

高中化学教学基础性、关键性的一项任务就是逐步帮助学生掌握更为严谨的化学概念。甚至，高中化学教师有必要留意学生在初中阶段对概念认知上的模糊、笼统状态，采取适当办法，使他们有更清晰、准确的概念认知。关于概念思维，要通过探究使学生清晰认识一个概念内涵是什么以及外延有哪些。

比如对溶度积的概念理解，可以从Fe3+的沉淀条件探究入手。不少同学会认为，Fe3+需要在碱性条件下与OH-反应才能生成Fe（OH）3沉淀。而实际上，PH为3～4 时Fe3+就沉淀完全。对此，不少同学会感到困惑，在酸性条件下Fe3+如何沉淀？可以先通过实验验证PH为3～4时，Fe3+可以沉淀。再根据Ksp（Fe（OH）3）计算，要使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c（Fe3+）=1.0×10-5mol·L-1，所需的PH 为3～4。学生通过计算，进一步深化了对溶度积概念的理解。经过上述探究，学生才能清晰地认识到溶度积的内涵。

（二）在高中化学教学中训练学生的推理思维

推理就是依据若干前提获得结论。教师应当把推理能力置于比记背知识更重要的地位，在教学中给予更多的关注。因为，面对广阔的世界，人们常常要更多地依靠推理能力。进行推理时，对前提要研判是真还是假，对推理形式则要看是否遵循规律，其中，归纳推理要关注如何提高可靠性，演绎推理要关注形式是否有效。高中化学核心素养中“证据推理与模型认知”维度显然特别强调要训练学生的推理能力。

比如在二氧化硫还原性教学中，教师演示实验：取2mL 二氧化硫水溶液于试管中，滴加几滴氯化钡溶液，观察现象；再向试管中滴加2mL3%的过氧化氢溶液，振荡，再滴加几滴稀盐酸，观察实验现象。预测的实验现象为：滴加氯化钡溶液，无现象，再加过氧化氢溶液，有白色沉淀生成。但实际操作中发现，这个实验在滴加氯化钡溶液时就出现白色沉淀，引起学生的困惑。教师可以适时引导学生思考其中的原因，并作出推测：二氧化硫水溶液被空气中的氧气氧化生成硫酸，滴加氯化钡溶液时，硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀。后经改进实验，用针筒往氯化钡溶液中压入二氧化硫气体，无白色沉淀出现，证实了该推测。通过诸如此类的推理与实验验证，能够使学生的推理思维能力得到锻炼。

（三）在高中化学教学中训练学生的辩证思维

批判性思维在关注概念思维、推理思维之外，还应当关注思维的辩证性。辩证思维要突破形而上学思维中彼此分明、非此即彼的狭隘眼界，抓住事物本身中的矛盾，在思维中进入“亦此亦彼”。在高中化学中，存在着辩证思维的大量例证。高中化学核心素养特别是“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”这两个维度的核心素养，对训练学生辩证思维提出了明确的要求。可以说，如果学生不具备辩证思维能力，理解某些高中化学基本原理就会面临较大的困难。

比如向2mL 0.5mol·L-1NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5mol·L-1CaCl2溶 液，一些同学认为Ca（HCO3）2可溶于水，根据离子互换反应规律，推测反应不能进行。而实际上，通过实验验证发现，向2mL 0.5mol·L-1NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5mol·L-1CaCl2溶液，这个反应不仅有白色沉淀生成，还有气泡放出。原因是NaHCO3溶液中CO32-离子浓度虽然不大，但达到了CaCO3的溶度积，因而上述反应有沉淀析出，这体现了量变引起质变的辩证规律。

三、以品质养成式教学为落脚点

批判性思维研究领域的专家认为，批判性思维教育绝不仅仅是能力方面的训练，其落脚点是一种品质养成。钟启泉主张，开放心态是“一个与‘知性谦逊’‘知性勇气’‘知性诚实’‘知性公平’这类的伦理特征相关联的复合概念”，是批判性思维的关键性要素。［6］董毓认为，批判性思维有智育与德育两部分，德育部分是“一组关于认知和行为的批判理性精神和品德”，可以概括为：求真、公正、反思、开放。［7］高中化学核心素养的培育最终要落脚于学生品质的养成，特别是其中“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”两个维度核心素养的培育更是如此。

（一）以学习共同体方式促进品质养成

教师可以通过构建学习共同体甚至“部落共同体”（它“不仅具备学习共同体的基本属性和内涵，同时带有人文情怀的意味”）［8］推进学生“科学探究与创新意识”维度核心素养的培育。化学课程教学非常适合以上述共同体的方式开展，其中最大的一个原因就是这一课程特别强调实验探究，甚至，其所涉及的实验较为复杂或工作量较大，需要师生之间的协作。

比如，学生以“问题—假设—求证—结论”思维模式进行开放性实验探究，在“氯气及氯的化合物”学习中，设计氯水成分探究方案，各小组合作完成实验探究。

［提出问题］氯气溶解于水，是否与水发生反应？氯气溶于水后溶质微粒以什么形式存在？

［建立假设］氯气与水发生了反应，反应后的溶液中可能存在HCl。

［实验验证］要求学生利用提供的药品，进行氯水的成分探究实验。学生讨论并设计实验方案，各小组代表分享自己的方案设计，在合作交流中，教师引导学生确定并完善实验设计。学生小组分工合作，自主实验，小组成员间分享自己的实验成果，并完成实验报告。学生分组实验：用稀硝酸和硝酸银检验Cl-，用NaHCO3、蓝色石蕊试纸检验H+。学生反馈：氯水加NaHCO3产生气泡证明有H+；蓝色石蕊试纸上滴氯水先变红后褪色。引导学生探究褪色的原因，起漂白作用的是不是Cl2？学生分组实验：一组同学将一张干燥的红纸放入装有氯气的试管，另一小组同学向一张红纸滴几滴蒸馏水，放入装有氯气的试管中，观察现象。引导学生分析：起漂白作用的是氯气与水反应后生成的新物质HClO。

［得出结论］Cl2与水反应生成HCl 和HClO，Cl2没有漂白性，HClO 有漂白性。

通过小组合作探究实验，加深学生对氯水成分的认识和理解，可以激发学生的化学学习兴趣，提高学习参与度，发展学科核心素养。

（二）以学习中的错误为契机促进品质养成

在学习的道路上，作为批判性思维教育，有必要引导学生从错误中进行反思。学习中发生的错误恰恰是推动学习进步的契机，也是养成良好品质的极佳途径。学生在学习中往往注重刷题，却对订正不够重视，经常错误点都比较类似，说明薄弱点没有得到及时纠正。在日常教学中，试卷和练习题的讲评，可利用相关大数据系统，找出错误率较高的题目并作重点讲评，再选择同类型题目，让学生课后及时巩固。对于在解答某类试题时常犯同样错误的学生，应尽可能课后请这些学生描述自己的解题思路、错误原因，当他们意识到自己的错误思维模式时，适时引导其建构起此类问题的正确思维模式，避免以后解答此类题目时再犯同样的错误。

（三）以育人的视角促进品质养成

批判性思维教育在最高层次上要求教师不仅以“经师”身份面对学生，更要以“人师”身份与学生展开互动，实现心灵的润泽培育。高中化学中“科学精神与社会责任”维度核心素养的培育正是着眼于此。比如学习酸雨时，可以给学生观看某城市空气质量报告及被酸雨危害后的森林和雕像，提出:“二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一，如何减少二氧化硫的排放？”再引导学生通过相关资料的学习掌握硫酸型酸雨的成因与防治。学习酸雨与日常生活环境密切相关，有助于培养学生的社会责任感、参与意识与决策能力。

综上，高中化学教师应当深入、系统学习批判性思维理论，密切跟踪其发展，从而自觉以之为视域，紧紧围绕高中化学核心素养培育，将问题导引式教学、思维训练式教学以及品质养成式教学融为一体，使学生在高中化学学习上既能“入乎其中”，掌握整个知识体系，又能“出乎其外”，通过这方面学习在智育与德育上获得更深领悟与更多收获。当然，如何在高中化学教学中既贯通各个部分又层层递进、互相衔接地开展批判性思维教育，需要更进一步的研究和实践。