何顯華 高 峰

（1.廣東省肇慶市高要區(qū)第一中學(xué) 廣東肇慶 526100）

（2.華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 廣東廣州 510631）

在科學(xué)與經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的21世紀(jì)，創(chuàng)新是發(fā)展的主旋律，而批判性思維則是創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)。我國教育部頒布的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中強(qiáng)調(diào)，要培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的能力，使學(xué)生在其終身發(fā)展過程中能夠更有效地作出決策，更高效地解決問題。當(dāng)前中學(xué)教學(xué)對學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)不到位，大多數(shù)學(xué)生不具備對所學(xué)知識和觀點提出質(zhì)疑和批判性想法的能力，缺乏創(chuàng)新意識。如何培養(yǎng)批判性思維仍然是教學(xué)研究的一個重點。

1 批判性思維的含義和要素

很多學(xué)者曾對“批判性思維”的定義進(jìn)行了闡述，但是目前關(guān)于“批判性思維”的概念還沒有統(tǒng)一的看法。綜合前人的研究，本研究定義批判性思維主要包含批判性思維傾向和批判性思維技能兩個方面，其核心是批判性思維技能，具體的要素見表1。

表1 批判性思維的要素

2 批判性思維的培養(yǎng)途徑

2.1 改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，鼓勵大膽質(zhì)疑

在教學(xué)中，學(xué)生是課堂的主體，教師則是學(xué)生的引導(dǎo)者和知識的促進(jìn)者。培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，教師在生物學(xué)課堂中需要改變傳統(tǒng)“師道尊嚴(yán)”的教學(xué)觀，營造民主、和諧的課堂氣氛，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，使學(xué)生真正成為課堂的主角。在學(xué)生提出質(zhì)疑和個人見解時，教師應(yīng)傾聽學(xué)生的想法。該做法有利于學(xué)生打破常規(guī)思維，鍛煉學(xué)生的批判性思維，提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

2.2 巧用教材的“批判性思維”欄目

人教版高中生物學(xué)教材專門設(shè)置了培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的欄目（表2），此欄目的內(nèi)容多以生活素材或問題的形式出現(xiàn)，旨在引導(dǎo)學(xué)生思考和進(jìn)行探究，具有很強(qiáng)的啟發(fā)性。

表2 人教版高中生物學(xué)教材中“批判性思維”欄目

以“既然人類很難消化纖維素，為什么一些科學(xué)家還將纖維素等其他糖類稱為人類的‘第七類營養(yǎng)素’呢？”為例，在學(xué)習(xí)此欄目的內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)了解到細(xì)胞中的糖類分為單糖、雙糖和多糖三種，其中纖維素是植物多糖。很多學(xué)生認(rèn)為纖維素只能被牛、羊這些植食性動物分解利用，而不能被人體分解，也有部分學(xué)生認(rèn)為牛、羊和人都是不能分解纖維素的。針對不同的觀點，教師需要引導(dǎo)學(xué)生說出自己的想法和理由，師生進(jìn)行互評。接著，教師提出問題：既然人體不能分解利用纖維素，為什么科學(xué)家還要將其稱為“營養(yǎng)素”呢？教師通過此問題引起學(xué)生注意，鼓勵學(xué)生查閱資料，并呈現(xiàn)有說服力的論據(jù)，從而解決疑團(tuán)，以此鍛煉學(xué)生的批判性思維。

2.3 挖掘教材中的“邊角材料”

包春瑩指出教材中批判性思維培養(yǎng)的欄目和篇幅并不多，但并不意味著批判性思維的培養(yǎng)不重要，這要求教師要懂得挖掘教材中的“邊角材料”，如“探究·實踐”“辯論會”“拓展應(yīng)用”“異想天開”等，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考問題，潛移默化地提高學(xué)生的批判性思維能力。

以“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是否安全？”這一問題為例，其來源是《選擇性必修三·生物技術(shù)與工程》103頁的“辯論會”，該欄目探討了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題，意在引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，搜集證據(jù)來表述自己的觀點。目前，轉(zhuǎn)基因成果不斷涌現(xiàn)，帶來便利的同時，其安全性成為關(guān)注焦點。在教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生了解相關(guān)的理論，將多方的資料和觀點進(jìn)行比較，最終得出學(xué)生自己判斷和結(jié)論。接著，班里組織辯論會，并由教師比較正方和反方的觀點，總結(jié)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品優(yōu)點和缺點，從而引導(dǎo)學(xué)生要理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品。這樣課堂不僅有趣味性，而且在辯論過程中學(xué)生的思維會發(fā)生激烈碰撞，這有利于學(xué)生批判性思維的提升。

2.4 利用生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

教材中的生物學(xué)科學(xué)史和科學(xué)家曲折的探索歷程，為培養(yǎng)學(xué)生批判性思維提供了豐富的素材。例如，在《必修一·分子與細(xì)胞》“對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索”教學(xué)中，以問題的形式引導(dǎo)學(xué)生重走科學(xué)家的探索歷程。教師呈現(xiàn)相關(guān)資料，引導(dǎo)學(xué)生得出細(xì)胞膜主要是由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)構(gòu)成。接著，教師提問：那么這些大分子蛋白質(zhì)又是如何排布于磷脂雙分子層之中呢？并展示電鏡下細(xì)胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)圖片（圖1），同時說明電子束照射大分子物質(zhì)時，成像黑暗；照射小分子物質(zhì)時，成像光亮。然后教師請學(xué)生根據(jù)電鏡圖嘗試擺出蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層的分布。

圖1 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的電鏡照片（放大400 000倍）

學(xué)生通過小組合作構(gòu)建出如圖2所示的結(jié)構(gòu)模型。接著教師提出此模型與當(dāng)年科學(xué)家羅伯特森根據(jù)電鏡圖提出的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型非常類似，并且著重指出羅伯特森認(rèn)為細(xì)胞膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。

圖2 蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型

在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生開展小組討論，請學(xué)生結(jié)合細(xì)胞膜的功能，嘗試評價羅伯特森提出的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型。通過討論，很多同學(xué)會對羅伯特森的細(xì)胞膜模型提出質(zhì)疑和批判：如單細(xì)胞生物變形蟲的變形運(yùn)動和細(xì)胞的生長等現(xiàn)象則難以解釋等。在學(xué)生疑惑之際，教師展示冰凍蝕刻的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生恍然大悟，從而修正之前構(gòu)建的模型，提出細(xì)胞中的蛋白質(zhì)是鑲在磷脂表面，或嵌入、貫穿在磷脂雙分子層中。教師再提供1970年科學(xué)家用熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合的實驗史實。學(xué)生分析得出：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)可以運(yùn)動，而且細(xì)胞膜具有流動性，從而進(jìn)一步修正了羅伯特森的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型。綜上，教師通過改變科學(xué)史料的呈現(xiàn)方式，引導(dǎo)學(xué)生分析資料、構(gòu)建模型、批判質(zhì)疑、修正模型、得出結(jié)論，多角度地思考問題，從而培養(yǎng)學(xué)生批判性思維。

2.5 開展實驗探究培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，開展實驗探究可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，同時可以提升學(xué)生批判性思維能力。例如，在高中生物學(xué)《必修一·分子與細(xì)胞》“探究pH對酶活性的影響”實驗中，有部分學(xué)生提出質(zhì)疑：實驗結(jié)果是用斐林試劑對淀粉水解出的還原糖進(jìn)行測定，那能否改用碘液測定淀粉來反映pH對酶活性的影響呢？面對此類問題，教師不必急于給出答案，可以鼓勵學(xué)生改變檢測試劑后進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗結(jié)果反思實驗的可行性，并分析此實驗不可行的原因，通過該過程培養(yǎng)學(xué)生通過科學(xué)的方法對問題進(jìn)行驗證的能力。

又如關(guān)于滲透作用實驗，《課程標(biāo)準(zhǔn)》建議開展模擬實驗來探究膜的透性，從而達(dá)成相關(guān)概念的理解，提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)。

教師請學(xué)生評價教材中的滲透實驗裝置。學(xué)生思考后會發(fā)現(xiàn)其存在的一些不足之處，如：漏斗管徑小，加液困難；實驗所用蔗糖溶液顏色偏淺，難以觀察液面變化等。接著，教師鼓勵學(xué)生利用課余時間以小組的形式對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，各學(xué)生小組發(fā)揮奇思妙想，利用豬腸衣作半透膜，紅墨水、紅糖溶液作滲透溶液進(jìn)行改進(jìn)。最后小組展示和匯報，生生互評指出各自的優(yōu)點和不足，集思廣益，互相進(jìn)步。整個實驗改進(jìn)過程以問題、評價、匯報、合作、質(zhì)疑的形式進(jìn)行，進(jìn)一步提高學(xué)生的批判性思維。

3 總結(jié)

綜上所述，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的途徑主要有鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，營造民主教學(xué)氛圍、巧用教材的“批判性思維”欄目、挖掘教材中的“邊角材料”、利用生物科學(xué)史和開展實驗探究。除此之外，教師還可以通過翻轉(zhuǎn)課堂、校本課程、開放性習(xí)題等培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力。學(xué)生思維的發(fā)展是一個循序漸進(jìn)的過程，因此教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念，多方面、多角度去進(jìn)行批判性思維教學(xué)，提升學(xué)生的批判性思維能力和創(chuàng)新能力。