基于基础化学教学的医学生批判性思维培养

尉 艳,陈结霞,王 慧,冯志君,冯德香,李祥子

(皖南医学院药学院化学教研室, 芜湖 241002)

医学发展史上,每一个医学难题的攻克,每一次医疗技术的变革,皆源自于创新的力量。医学领域的前进,需要那些勇于创新、善于应对疑难病症的医学创新人才。因此,培养医学生的创新能力具有极其重要的意义[1]。要达成这个目标,培养医学生成为具有创新能力的人才,必须首先注重培养他们的批判性思维能力,因为这是实现该目标不可或缺的前提和基础[2]。

临床医学起源自经验的领域,医生的经验在临床实践中占据重要地位。在这种模式的引导下,学生很容易出现“只信从书本和权威”的盲从现象。在临床教学过程中,教师也倾向于将医生自身的临床经验灌输给学生,旨在帮助学生少走弯路。然而,这种做法同时带来了另一个弊端,即学生可能过分相信教师所传授的观点,容易形成“唯师”式的盲从。这对于医学生创新思维的培养非常不利。而批判性思维是指一种能够深入思考、分析问题、评估信息和形成明智判断的能力。在创新的过程中,批判性思维扮演着至关重要的角色[3],其对于推动新观念的形成、现有概念的评估以及创新方案的优化具有至关重要的作用。所有的创新皆始于对现有问题的深刻认识以及对以往经验的质疑。批判性思维在创新中具备多重价值。它不仅能够引导人们从更全面、更深入的角度思考问题,使人们能够准确定位问题、分析其本质,从而为解决方案的产生、为创新奠定基础,还能够帮助人们在创新过程中避免盲目从众、陷入固有模式的陷阱。因此,培养批判性思维对于培养医学创新人才具有不可替代的作用[4]。

基础化学作为医学专业学生的基础课程,对于培养他们的专业素养和实践能力具有重要的影响。在基础化学教学中,培养学生的批判思维能力至关重要。因为批判性思维可以帮助学生在面对复杂的医学问题时进行深入的分析和评估,并做出明智的决策,为之后有可能的创新奠定基础。本文将探讨在基础化学教学中如何培养医学生批判性思维,包括可行性和具体的策略方法等,以期为医学创新人才培养提供有益的参考。

1 基础化学教学中医学生批判性思维培养的必要性和可行性

我国的传统教育以教为主,古代先贤“对话式”的教育方式其实质还是属于启发式教学,教师在提问时其实都有正确答案。现代教育从幼儿园时期一直到高中结束,也以教知识为主,学生的思想就被桎梏在框架之中。所以,我们的学生认为书本、教师、专业领域中的智者,能够给出一切正确答案。这是一个误导!可以说,传统教学方式禁锢了学生批判性思维的发展[5]。到了大学阶段,虽然许多学习因素发生了转变,但教育仍然以教为主,尤其医学教育主要侧重专业基础理论和临床知识的传授,并没有教学生如何思考,更没有教学生如何通过知识来学会创新。真正创新意识的获得就需要我们的大学课堂,需要大学教师在授课过程中有意识进行培养。最重要的就是在教学中引发学生质疑意识。因此,在大学教学中培养批判性思维变得尤为必须。

首先,大学课程通常要求更深入的学习和更高水平的独立思考。与高中不同,大学课程更加注重学生主动参与和思考,因此培养批判性思维能力有助于更好地理解和应对课程内容。其次,大学是知识的宝库,学生将接触到来自各个领域的多样观点和理论。培养批判性思维能力使学生能够更好地评估这些观点的优劣,并形成自己的独立看法。再次,大学教育更加强调实际问题的解决和应用能力。批判性思维能力可以帮助学生分析问题、找到有效解决方案,并评估不同方案的风险和利弊。最后,当今信息社会学生生活中充斥着大量信息,其中必然有大量虚假和误导性信息。批判性思维可以帮助学生辨别真假信息,从而做出明智的决策。

批判性思维是一个逐渐培养的过程,需要时间和实践。大学是一个提供广泛知识和思想碰撞的平台,利用这个机会积极发展学生的批判性思维,学生将会在未来的学习和生活中受益匪浅。而基础化学正好开设在医学院校新生入校的大一第一学期。这个阶段学生刚刚从高中到大学,学习环境和学习要求都发生了变化,使得此时培养批判性思维能力变得非常必要和重要。这不仅对学生后期的学业和学术成就至关重要,还对个人的综合素质和未来的职业发展都有积极影响,更有利于完成大学教育目标中完整的人格培养。基础化学对于培养医学生的基本知识和思维能力起着重要的作用。其教学目标不仅使学生掌握医学相关化学基础知识基本技能,还要培养学生严谨治学的科学态度和培养学生分析解决问题的能力,使学生在知识、方法、思想、思维等各方面都得到提升。尤其是思维的培养能够使学生受益终生[6]。因此,基础化学课程的学习需要学生具有批判性思维能力,也适合培养学生的批判性思维能力。

2 在基础化学教学中培养医学生批判性思维的教学实践

在基础化学教学中,教师培养学生的批判性思维能力需要采取一系列方法和策略。

2.1 创造质疑环境,活跃大学课堂氛围

质疑能力是批判性思维发生和发展最重要的先决条件[7]。所谓质疑能力包含两个方面,一是要有质疑意识,不迷信权威;二是敢于质疑,不盲从他人。培养医学生的批判性思维,使之告别“随波逐流”的思维习惯,教师首先就应在教学中创造质疑环境,加强质疑能力引导。创造质疑环境是指在基础化学课堂教学中,鼓励学生在学习过程中提出问题、挑战现有观点、进行深入思考,从而激发积极的讨论和思维活动。这种环境有助于活跃课堂氛围,促进培养学生批判性思维能力。比如,教师可以鼓励学生在课堂上提问,无论问题大小,都要给予积极的回应。这有助于学生养成提问的习惯,促进思维深度,帮助他们培养批判思维和求知欲。教师对学生的问题和观点进行反馈,引导他们更好地表达和发展自己的思想,将有助于他们逐步提升批判性思维。教师还可以引导学生进行思辨讨论,让他们从不同角度审视问题,并让他们进一步提供支持性的论据和材料,帮助学生形成批判思考的能力。教师要学会接纳不同观点,并鼓励学生提出不同的观点,即使与教师本人的观点相左也要尊重。这有助于创造宽松的课堂氛围,使学生更愿意分享和讨论自己的真实想法,敢于质疑。

另外,教师如果能够在课堂上示范质疑和思考的过程,就某一个具体的问题展示自己怀疑、追问、深入探讨的方式,即站在第三视角,进一步剖析教师本人的思考过程,并鼓励学生模仿并学习。这将更有效地促进学生批判性思维能力的培养。

通过这些方法,教师可以创造一个积极的质疑环境,促进在大学课堂中形成充满活力的讨论和学习的氛围。这将有助于培养学生的批判性思维能力、创新能力和深入学习的动力。

2.2 课堂教学巧示错,免疫盲目接受

基础化学授课过程中,教师可以通过有意识地展示错误的方法或解决方案,让学生在识别错误和思考正确解决方法的过程中获得深刻的学习体验。其目的是促进学生的深层次理解,有意识地培养学生批判性思维。例如,在酸碱溶液章节课堂教学中,推导出一元弱酸的pH计算最简化公式后,教师可以课堂举一例应用:求1.00×10-5mol·L-1HAc溶液的pH值。继续讲解过程中,教师会直接套用刚刚推导出的最简化公式,并得出结果1.00×10-5mol·L-1HAc溶液中[H3O+]为1.33×10-5mol·L-1,之后对其求负对数得出此溶液pH值。课堂上积极思考的学生此时可能已经发现了计算得出的[H3O+]数值是大于醋酸溶液起始浓度的,这显然是一个荒谬的结论。在这个过程中,教师故意展示了一个错误的化学公式应用。一旦有学生发现结论荒谬后,教师可以与学生一起分析为什么这个解题过程是错误的以及如何正确解题。这有助于学生理解一元弱酸的pH计算最简化公式应用的关键步骤,先进行条件验证。即必须同时满足Ka·ca≥20 Kw,且ca/Ka≥500时,才能忽略水的解离,并且忽略酸的解离对酸本身浓度的影响,使用最简化公式进行计算。

再比如,教师可以在教学中针对学生常见的化学概念误解,展示一个涉及这些误解的问题,然后引导学生思考为什么这种理解是错误的,并提出正确的解释。比如,教师讲解半透膜概念时,可以引导学生思考这里的“半”是不是我们一般理解的一半,二分之一的含义;讲解速率理论章节质量作用定律的时候,可以引导学生思考此定律名称中所用“质量”二字是否严谨。

在教授基础化学实验课时,教师亦可以展示一个错误的实验步骤或者实验条件,让学生分析可能的问题和错误的原因。再通过讨论,学生可以理解实验设计中的关键因素以及错误可能会导致什么结果。比如,在水样中微量铁离子的测定(可见分光光度法)实验教学时,教师讲解实验步骤和实验示范环节,故意遗漏显色剂邻二氮菲的加入步骤,等到出现错误的实验结果时,让学生分析原因。基础化学实验课涉及实验操作和数据分析。教师还可以引导学生仔细分析实验数据,评估实验设计的可靠性,并推导出结论。学生需要考虑实验结果是否与理论知识相符,是否存在偏差和误差,并尝试找到解释这些现象的原因。这也将有助于培养学生的批判性思维和科学推理能力。

教师还可以在学生学习基础化学过程中,鼓励学生定期反思他们的学习过程和结果,评估他们的思考方式和决策过程。通过反思,认真剖析自己的思考过程,学生亦可以发现自己的认知偏差或不足,并增强他们的批判性思维能力。

总之,示错教学可以帮助学生深入思考基础化学概念、原理和应用,并培养他们在面对错误时的批判性思维和解决问题的能力。教师通过在教学中有意识地展示错误,学生将更容易辨别错误的内容和错误的思维方式,能够更快地识别常见的误解、逻辑漏洞和错误的推断,从而在学习过程中更加警惕。其核心在于让学生自己发现错误、分析错误的原因,并提出改进的方法。通过这个过程,学生会逐渐学会对信息进行审查,不轻易相信表面的内容,而是努力理解事物的本质。这与盲目接受相反。盲目接受是没有充分思考就接受信息、观点或理论。而这种教学方法潜移默化地鼓励学生不盲目地接受所学内容,要通过自己的思考和分析来验证信息的准确性。学生不轻易相信表面的信息,而是深入探究背后的原因和逻辑,逐渐对“惟书本惟权威”产生免疫,形成质疑的意识。需要注意的是,示错教学需要教师在引导学生时保持适当的平衡。过度强调错误可能会导致学生感到挫折,不足的错误展示则可能无法引起学生的兴趣。教师应该根据学生的学习水平和需求来灵活运用这种教学方法。

2.3 教学中讲故事树典范,激发学生批判精神

教师可以充分利用学生喜欢听故事的心理,在基础化学教学中,通过树立典范和讲述激励性的故事,激发学生的批判精神和学习兴趣。

教师可以分享著名化学家的故事和成功经历。这些故事可以凸显他们的发现、挑战和创新思维,鼓励学生积极思考和追求卓越,激励学生对科学和化学的兴趣。比如,分享著名科学家瓦特和法拉第在研究中遇到的失败,强调他们是如何通过分析错误并不断调整方法,最终取得成功,可以激励学生克服挫折,培养批判性思维。比如,讲述居里夫人的放射性研究如何在面临困难时取得突破,让学生理解科学家在研究过程中也会遇到失败和挫折,鼓励学生面对困难和失败时保持积极的态度,同时也提醒他们批判性思考可能存在的问题和解决方法。比如,讲述德布罗意“初生牛犊不怕虎”大胆提出电子具有波的性质这一观点,讲述卢瑟福通过实验否定了老师汤姆逊提出的“枣糕模型”。这些化学史上的小故事都可以鼓励年轻学生增强自信,不迷信权威,勇于挑战,敢于批判。

教师还可以通过讲述化学史上的重要事件和突破,比如讲述有关原子模型、周期表、反应机理等重要概念的发展过程,帮助学生理解科学是如何在不断否定下往前发展的,可以将科学理解成一个活的物种,在不断进化的过程中,尤其需要挑战权威的批判精神。例如,讲解核外电子运动状态知识点,除了讲到玻尔提出模型的历史过程,还可以进一步引导学生评估Bohr模型对氢原子和多电子原子的适用性。学生需要分析模型的基本假设和限制以及与实验观察结果的一致性,从而评估该模型的有效性并提出改进意见,进一步提升批判性思维能力。

大学教学的任务不仅是围绕教材传授理论知识,还要时时关注现实问题的解决。所以教师在课堂中还可以分享化学在实际生活和医药中的应用案例故事,激发学生对解决实际问题和挑战的兴趣,培养他们的批判性思维,通过分析真实世界中的化学相关事件,如新药研发、环境保护、食品安全等,让学生从不同角度思考和分析复杂的问题,培养他们的批判性思维和判断力。如若选择当前社会热点或环境问题,如塑料污染、能源短缺等,引导学生深入思考化学在这些问题中的作用和解决方法。这有助于培养学生面对复杂问题的批判性思维能力。

教师在教学中既可以分享自己的科研经历,让学生意识到科学研究中的不确定性和可批判性,也可以鼓励学生分享他们自己的科学兴趣、疑问和实验经验,从而促使他们主动参与讨论,培养批判性思维和积极学习的态度。

2.4 论文评估、辩论讨论与信息筛选,培养医学生批判性思维

批判性思维是一种重要的思维方式,强调对信息和观点进行深入的分析、评估和推理。在基础化学教学中,培养学生的批判性思维能力还可以采取以下方法和策略,比如要求学生阅读和评估医用化学领域的科学论文。教师可以引导学生检查研究方法、数据分析和结果的可靠性,讨论实验的局限性,并引发关于研究结论的批判性思考;经常鼓励学生基于科学证据和逻辑推理来支持他们的观点,在教学中强调科学方法、实证数据和推理过程的重要性,有助于学生培养批判性思维和分析问题的能力。课余组织学生进行小组辩论或争论,让他们就特定的基础化学问题提出不同观点,并为自己的立场提供论据和证据。这样的练习可以帮助学生锻炼批判性思维和逻辑思维能力,还可以促进学生的团队合作和沟通能力,因为他们需要通过讨论和辩论来解决问题;鼓励学生从多个来源获取信息,并比较和对比不同的观点和证据。这有助于培养学生的信息筛选和评估能力,提高他们对医学化学问题的批判性思考水平。

通过以上方法,教师可以在基础化学教学中营造质疑环境,培养他们的批判精神,激发学生的学习兴趣,并促使他们更加积极地参与学习过程,更加主动地思考和探索学科涉及的基本原理。这将有助于学生更深入地理解化学概念,掌握科学方法,并将批判性思维应用于解决各种问题。

3 在培养批判性思维的教学实践中教师教学模式的转变

当教师致力于培养学生的批判性思维时,教学模式需要发生改变,以更好地支持学生的思维能力和创新潜力。

3.1 问题为导向的学习

教师会将教学焦点从传授知识转移到引导学生思考和解决问题,提出开放性问题,鼓励学生探索并自主思考,从而激发学生的批判性思维。

3.2 小组讨论与合作学习

教师鼓励学生在小组内讨论,共同分析问题,比较不同观点,并从多个角度思考。这种合作学习可以促进批判性思维的培养,因为学生需要理解和评估其他人的观点。

3.3 案例研究与实际应用

教师将真实世界的案例引入课堂,让学生分析和解决实际问题。这有助于培养学生将批判性思维应用于现实情境的能力。

3.4 资源丰富的学习环境

教师提供各种资源,如书籍、文章、视频和互联网资料,鼓励学生积极搜索、筛选和分析信息,从而培养他们的信息素养和批判性阅读能力。

3.5 灵活的评估方式

教师采用多样化的评估方式,除了传统的考试,还包括项目、演示、辩论、书面报告等,以评价学生的批判性思维能力和创新能力,而不仅仅是考查记忆和重复。

通过这些改变,教师可以营造一个积极的学习环境,促进学生积极参与、深入思考和批判性分析问题,从而有效地培养他们的批判性思维能力,为他们未来的学习和职业做好准备。这些改变也将为基础化学教学增加更多互动,帮助学生积极主动地参与思考和学习。

批判性思维是创新思维的基础,是培养学生科学素养和实践能力的重要手段,因此在医学生教育教学中融入批判性思维培养对实现医学创新人才的培养目标具有重要意义。在基础化学教学中采用相关的教学方法和策略,教师可以帮助学生发展批判思维能力。同时,通过培养批判性思维,学生能够更深入地理解和运用医学化学知识,从而提升其科学素养和决策能力。为此,教师在教学中应当充分重视批判性思维的培养,将其与基础化学教学紧密结合,为医学生的学术成长和未来发展搭建坚实桥梁。