高中生物实验教学中批判性思维的培养实践

摘 要：如何把学生变为实验教学的主人，使学生的思维能够最大范围地活跃起来，帮助学生提升思维品质，助力学生批判性思维的养成是目前高中生物实验教学急需解决的问题.文章据此从问题情境设置、小组合作教学、探究活动设计、教师提问技巧几个方面入手，对高中生物实验教学中批判性思维的培养实践展开研究，希望能给广大高中生物教师提供帮助.

关键词：实验教学；批判性思维；培养实践;高中生物

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）18-0143-03

收稿日期：2023-03-25

作者简介：刘露（1993.11-），女，江苏省昆山人，本科，中小学一级教师，从事高中生物教学研究.

学生的学习积极性和主动性难以得到真正激发是高中生物实验教学中学生批判性思维养成受限的重要原因.故高中生物教师在进行实验教学时，需要从以下几个方面入手，培养学生的批判性思维.

1 合理设置问题情境，激发学生思维批判意识

教学情境设置的方法有很多，具体来说，可以从以下两个方面来进行.首先是借助生活化的教学语言进行情境创设，比如从学生关注的具体生活或者社会热点进行情境创设，将学生生活中遇到的具体问题引入实验课堂教学中，通过增加课堂教学中的生活化教育资源，引起学生的注意力，激发学生学习和讨论的兴趣，让学生能够将课堂学习与具体的生活实践联系起来，培养学生关注生活、关注现实，大膽质疑、小心求证的批判性思维习惯，为学生的创造性思维养成构建积极的问题情境.

例如，教师在进行植物细胞的质壁分离和复原现象实验教学时，可以选用这样的问题来进行提问：“同学们有没有发现，我们回家的时候经常会闻到路边的花香，这是什么原因导致的呢？”学生就会回答：“这是由气体分子扩散导致的！”此时教师就可以再进行诱导性的问题提问：“你觉得气体分子的扩散有方向吗？同学们试着从气体分子浓度来分析一下.”学生就会根据教师的提问来进行相关分析，然后回答教师：“气体分子是高浓度到低浓度的方向来进行扩散的.”然后教师再进行迁移式提问：“我们现在知道了气体分子是有扩散现象的，那么其他形态的分子有没有扩散现象呢？比如液体分子？”为了验证这个问题，教师带领学生用清水和墨水相互融合的实验操作，帮助学生领悟什么是液体间的渗透作用，接着再导入质壁分离实验的相关话题，由此自然而然地引发学生对质壁分离内容的关注，为学生学习质壁分离这一内容构建良好的学习情境，提升生物实验教学的探究性.

其次是采用直观的教学形式进行问题情境创建.高中生物实验教学中有很多的实物、模型和图片视频等直观教学材料，教师要积极利用这些材料构建具体生动的实验教学情境，提升实验教学的直观性，帮助学生养成良好的思维习惯，助力学生批判性思维的养成.

例如，教师在进行“光合作用的原理和应用”教学时，为了帮助学生弄清楚不同光质对植物光合作用的影响，提前让学生进行了“控制光照强度计算叶片浮出水面时间”的相关兴趣小组活动，并让相关的组员用视频拍摄的方式记录整个实验过程，再将实验过程在课堂上播放.在这个过程中，其他小组可以对不同小组的结果进行质疑和提问，说出自己考虑的不同方向，请求对方解释实验结果，以此引导学生进行积极主动的问题思考，从别人的答案中寻找问题，或者借助别人的问题来验证自己的答案，培养学生的批判性思维和质疑精神，从而保证生物实验教学的教学效果.

2 小组合作教学，积极培育学生批判性思维

通过小组合作教学，对学生的批判性思维进行培养是非常有必要的^[1].教师在进行实验教学时，要从以下几个方面来进行小组合作教学.首先，教师要做好合作任务的布置，比如一个班级要分为几个小组，按照什么样的分组形式进行划分，每个小组成员应该要进行什么样的工作，等等.通过明确的责任分工来进行小组合作探究，保证小组合作学习的目的性.其次，在小组合作实验教学过程中，教师要注意运用专业的教学语言对学生的合作学习过程进行启发引导，通过积极的问题设置和情景创设，为学生营造良好的讨论氛围，使小组合作探究进行有意义的学习和探讨.除此之外，教师还要做好小组合作学习的评价工作，小组合作学习评价一个最主要的优势就是可以通过小组之间的相互评价来发现对方的不足，并验证自己的结果，提升学生的自我反思和自我改正能力，帮助学生养成良好的批判性思维.

例如，教师在进行“检测生物组织中的糖类脂肪和蛋白质”相关实验时，为了让学生弄明白还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉的检测原理，将学生按照五人一组进行分组，每个小组负责不同的实验项目，如：一组负责还原糖+斐林试剂实验，观察实验结果并总结相关结论，结论为：经过水溶加热后，出现砖红色沉淀；二组负责淀粉与碘液的实验，结果为出现蓝色液体；三组则采用蛋白质与双缩脲试剂进行融合实验，结论为：出现紫色液体；四组则采用脂肪与苏丹Ⅲ染液进行混合，结论为出现橘黄色或花生子叶颜色；五组则将脂肪与苏丹IV染液混合，出现红色液体等.让学生以小组合作的方式进行相关实验，在该实验过程中，每个小组都有不同的任务划分，每个小组内的成员的任务也各自不同，如有的进行实践操作，有的进行过程观察，有的进行结论记录等，通过明确的目标分配，划分成员的工作职责，提高小组成员的协同合作能力，在这个过程中，教师还积极参与到实验过程中，通过诱导性的话术，让小组内成员进行积极的问题交流和探讨，如“为什么这两种物质混合在一起会出现这样的颜色？”“这个实验能不能应用到其他物质的检验当中？”以此提升各小组成员之间的思辩和问答能力，促进组内各成员之间的友好交流.最后，在实验结束后，教师又将每个小组不同的实验结果都收集起来，让每个小组派代表对实验过程、实验结果进行演示和阐述，并试探性的解释实验结果.同时，不同组别在进行解释时，其他小组也可以提出质疑和反驳，以此帮助学生验证不同的实验结果，加深学生对相关知识的深入理解，提高实验教学效果.

3 设计探究活动，强化批判性思维倾向培养

设计探究性实验活动，保持实验活动的开放性是关键.在进行探究性实验活动设计时，要保证学生能够有想象的空间、推理的空间和预测的空间，即学生是发现问题的主人，也是研究问题、解决问题的主人^[2].因此，教师在进行探究性实验设计时，要注意调动学生学习的主动性，一方面，在制定实验方案时，可以积极地引导学生进行讨论，并在使用哪一种实验器材、选择哪些实验材料、让实验在什么条件下进行、应该按照什么方法、什么步骤进行实验，或者这个实验是为了证明一个什么样的原理等问题上进行开放性的友善交流，让学生进行相关实验方案设计，使学生由被动的学习者变为主动的探索者，以此提升实验教学的课堂教学效率、学生的动手能力和方案设计能力，优化实验教学效果.另一方面，教师在进行实验教学时，要将实验的主动权交给学生，让学生在实验过程中进行主动的观察和记录、思考和推论，如果学生出现实验错误或者实验失败的现象，要引导学生进行总结，启发学生对实验变量进行探究性控制，帮助学生一步一步得到实验结果，以此加深学生对知识的理解和认识，提高学生的思考能力，教会学生进行主动的知识分析和问题解决.

例如，有教师利用韭菜进行叶绿素的提取与分离，或者在还原糖鉴定实验中加入食盐进行实验材料的抗氧化处理等，通过这些创新型的探究性实验，引导学生将生物实验的关注点延伸到其他地方，提高学生的思维发散水平，促进学生批判性思维的养成.除此之外，保持实验过程的开放性，让学生进行积极性主动的探究性学习也是探究活动设计的一个重要方面，例如有学生在进行“叶绿体的光合色素提取和分离”实验中，发现很多同学都出现了四个条带颜色过浅的现象，为了解决这个问题，教师引导学生进行了积极的开放性探讨，从叶片放置时间长短、辅助材料如二氧化硅研磨充分程度、无水乙醇加入量等各个方面展开分析研究，寻找问题出现的原因，以此提升学生的问题分析能力，帮助学生养成良好的批判性思维意识.

4 优化提问技巧，引导学生进行批判性反思

教师提问技巧的优化可以从以下几个方面来进行：在提问题密度的处理上，要做好严格把控，通过充分的备课准备，详略得当地设置课堂问题，保持问题逻辑紧凑、数量适中，既能够实时对学生的思维进行点拨，又能够给予学生广阔的思考空间和余地.同时还要注意问题的梯度设计，问题设计不是一直保持一个格调不变的，而是要根据具体的实验内容和学习内容进行规范制定，保持问题设置按照由易到难，由浅入深，由表层现象到内部逻辑的梯度进行，使课堂提问既能照顾到优秀学生的思维特点，也符合其他不同层次水平的学生的发展要求，保持问题的启发性和针对性.除此之外，课堂提问也不仅仅是教师问学生答，还要注意给学生质疑的空间，让学生提出问题，合理质疑，以此培养学生的批判性思维，帮助学生养成独立思考的良好习惯.

例如，教师在进行“组成细胞的化合物”教学时，分别设置了以下问题：“组成细胞的化合物有哪些”，这是最基础的概念提问，许多学生都能够从教材中找到答案.接着教师再提问“有机化合物和无机化合物两者之间的区别再哪里？为什么有这样的区别？”这是一个具有概括性的问题，它需要学生根据教材内容对问题中的两个概念进行总结梳理，然后才能得出答案，实际上已经完成了思维的递进和升华；接下来，教师再进行第三个提问“细胞中最多的有机化合物是哪种？细胞中最多的化合物又是哪种？”这里学生需要明确有机化合物和化合物之间的区别，只有厘清这两个概念，学生才能进行该问题的回答，因此它增加了一个分析辨别的过程，思维锻炼的难度上又提高了一个程度；最后教师在进行思维拓展的引导性提问“植物中哪些细胞含有丰富的糖类、脂质和蛋白质？怎样提取这些化合物？”这两个问题属于思维拓展的问题，要学生积极主动地思考才能回答出来，其在难度和深度上已经不是前面几个问题所能比的了.从这个过程中可以发现，教师问题的设置其实是根据知识的内部逻辑而来的，有层次有梯度的问题设计是保证学生内部逻辑清晰不混乱，促进学生养成縝密思维的有效手段，对学生批判性思维的养成有重要作用.

参考文献：

[1] 李瑜磊.在高中生物实验教学中培养批判性思维的实践对策[J].求知导刊，2022（10）：90-92.

[2] 梁惠萍.在高中生物教学中培养学生批判性思维的思考与实践[J].第二课堂（D），2021（11）：39-40.

[责任编辑：季春阳]