高中生物学教学中批判性思维的培养方法

　　曹高峰1 孙立新2 栾林平3

　　以核心素养理念为指引，生物教学要全面发展学生高阶思维，培养学生综合能力，提升学生生物探究热情。现以学生批判性思维培养为例，浅析如何在生物课程教学中关注学生认知能力发展，融合于教学过程，引领学生思辨性学习。改变学生被动学习的心态，让学生围绕高阶目标，基于真实情景参与活动实践，推进多元评价，给予有效学习策略引导，推动学生批判性思维有序发展。

　　科技的不断发展，使得各行各业对创新型人才的需求量越来越高，全世界各国也都在致力于创新型人才的培养。高中生物课堂要从培养学生批判性思维入手，关注核心素养育人，引领学生批判质疑，增强理性思维意识，在科学探究中完善生命观念，培养学生良好的学习态度和基本社会责任感，助力学生更好地成长为社会所需要的优秀人才。

　　1 批判性思维的含义

　　谈及“批判”很多人容易联想到否定、贬低等层面，而核心素养理念下的批判性思维，是指基于评价判断发出不同的看法。批判性思维培养是一种积极而成熟的综合性学习过程。高中生物课堂帮助学生批判性思维发展，首先要养成学生良好的理性思维意识，可以基于理性认知，让学生进行严谨的逻辑思考，并以科学知识和证据支撑为依托，引导学生进行逻辑性表达，所以批判性思维既不是简单的否定，也不是刻意的批判，而是以真实与理性为基础，对自我及他人思维过程的综合性考量与评估。批判性思维更侧重于审视质疑、判断推理与证据支持，是一个逻辑性思考过程。

　　2 批判性思维的理论基础

　　2.1 反省思维理论

　　反省思维理论是由著名教育家杜威所提出，是指对某一结论性陈述，依据推理过程进行批判，在经过积极认真地思考，最终决定接受或推翻此理论的一个思维过程。杜威的反省思维理论强调批判性思考是一个有目的的思考过程。他是由主体来控制思想，实现连续性思考并获得结果的一个过程。批判性思维涉及了人脑的逻辑力，还需要与观察、实验探究验证等活动有机结合。基于反省思维理论批判性思维的发展，需要从怀疑、澄清问题、提出假设、验证假设、得出结论五个阶段入手，强调个体应有怀疑的态度，并在反省思维中得出更为严谨的结论。

　　2.2 认知发展理论

　　皮亚杰将个体认知发展划分为四个阶段，即感知运动阶段，前运算阶段，具体运算阶段与形式运算阶段。而形式运算阶段，就是指脱离了具体的事物支撑后，能够根据条件和假设在头脑中完成推理的一种成熟思维形式。高中阶段学生正处于形式运算阶段，这也是对学生进行批判性思维训练的关键时期。基于生物课程学习，教师要充分了解学生的身心发展规律，并在课堂上通过有效的情景创建，加深学生对具体内容的理解，并引导学生以情景为基础进行有效的推演、假说、论断、得出结论，培养学生质疑精神。结合生物学史、生物实验，还有一些前沿理论都可以引导学生进行质疑审视与判断推理，培养学生良好的批判性思维。同时，生物科学史的发展也是不断地在质疑和修正错误，使其在科学论证中趋于完善。培养学生的批判性思维，既能让学生对生物课程加深理解，又可以为学生今后创新探索奠定良好基础。

　　2.3 深度学习理论

　　深度学习理论是与浅层学习相对应的一种综合性学习状态，深度学习强调多学科、多渠道信息的互联，注重让学生在学习中批判理解，主动建构，实现融会贯通，促进问题的针对性解决。基于深度学习理念，培养学生高阶思维，要注重让学生在实践中深度学习。融合于学习过程，发展学生批判性思维，促进学生认知，理解与批判意识相辅相成，让学生在追求真相，体验在探究过程中获得认知的突破。培养学生良好的科学思维批判意识，促进学生学科素养全面发展。

　　2.4 建构主义学习理论

　　建构主义学习理论是由心理学家皮亚杰所提出，他认为个体的认知发展与学习过程紧密相关。建构主义学习理论，强调学习不是对客观世界的表述，而是要基于客观世界建立一种猜测解释，探索问题的答案。在建构的过程中，知识是情景性的个体，需要不断地进行信息的处理和创造，从而完善学生学习认知。同时，建构主义理论强调知识要主动建构，避免机械接受，让学生可以积极查阅资料，对自己所获得的信息进行加工、筛选与思考，最终建构自己的个性化理解。在建构主义学习理论下，培养学生的批判性思维，可以让学生知识建构过程更加具体，也能在学习中学会积极互动，产生思维碰撞，迸发智慧见解，体会知识的真正价值。建构主义强调学生不能空着脑袋进教室，而是需要学生将已有的经验与新的知识有效结合，建立对意义的理解，促进问题的有效解决。

　　3 高中生物教学中学生批判性思维培养的现状与问题分析

　　当前，在高中生物教学中，教师都认为应该关注学生批判性思维的培养，并且在课堂上尝试通过问题引导、情景探究、合作互动、实验分析等方式培养学生的批判性思维，增强学生问题意识，以期更好地增强学生学习自信，推动学生学会对生物学问题的多元分析。另外，教师还指导学生对教材、习题中的一些错误进行有效的纠正，并详细阐述学生自身的学习认知，运用生物学观念来解释问题。同时，在课堂教学工作开展中，教师预留了一定的时间，引导学生针对教材中出现的一些内容，如科学史知识、专栏内容以及一些实验探究的方式进行有效的分析，培养学生的批判性思维。这些都对学生生物学习兴趣的培养有良好的促进作用，同时在学生批判性思维培养的过程中，也暴露出来诸多问题。

　　3.1 学生对真相寻求意识需进一步提升

　　批判性思维培养首先要培养学生的求真精神，即在追求真理和案例探究的过程中，要让学生表现出求真务实的态度，避免对问题答案的直接接受，忽视其中的一些矛盾点。更要避免被外界信息所干扰，影响学生探究的主动性。在生物学习中，要让学生具备刨根问底的精神，积极地去寻求真相，并结合探究过程发现问题，分析现象，查找原因，得出结论。但是由于高中生物课程学习节奏比较紧张，加之学生还需要同时进行其他课程的学习，使得很多学生在生物学习中缺乏求真意识。不能积极结合外部环境寻找真相，也不具备足够的思维独立性，还有一些学生对各类信息全盘接收，对于教师的讲解有很强的依赖性，学生对待学习的态度不够认真，批判性思维能力存在欠缺。还有一些学生缺乏足够的自信，对于一些成绩优秀的学生说出的答案非常认同，自身不能积极主动地去求索。学生在学习中存有一定的思维惰性，求真求实意识不强，影响了学生专业态度的提升。

　　3.2 学生对系统化问题解决能力较弱

　　生物课程学习中涉及的很多问题带有极大的系统性，需要学生具备扎实的理论基础，还要有条理地去分析问题，寻找线索，进行思考。培养学生的批判性思维，尤其要注重引导学生在一些系统性问题解决中抓住问题核心，快速准确厘清问题线索，以批判性思维能力的培养，引导学生分析问题的多个方面，促进学生对知识的系统化理解。这样，学生在面对一些新问题时，才能够从容应对。但当前很多学生对一些复杂性问题的解决能力较弱，只能对单纯一个问题进行有效的思考。在一些关联性问题解答中，学生不能将自己所掌握的知识进行有效的迁移，也不能进行逻辑性的思考。学生批判性思维能力较弱，在问题解决中，专注性缺失，对问题理解的层次性不足，不能进行及时反思，对问题的评估能力也较弱，学生不能应用批判性思维对问题的多个方面做有利思考。在寻找真相的过程中，常常出现思维偏差，影响了学生批判性思维的全面发展。

　　3.3 学生批判性思维自信不足

　　生物知识的系统性强，对学生综合思维能力要求较高。如果在教师的引导下，学生只是机械被动地学习，其结果并不理想。培养和发展学生的批判性思维，首先要让学生对生物学习建立兴趣，接着以积极自信的态度投入学习过程。在对具体问题思考的过程中，学生才能够找到其中的一些分歧点，并基于批判性思维的培养，让学生大胆阐述自己的认知并与同伴进行有效的讨论。当前，很多学生在生物学习中存在自信心不足的问题，对生物知识缺乏基础性理解，也不能全盘考虑结果。在学科探索中，带有一定的消极心态，往往希望通过教师的讲解来直接获得答案，或直接应用他人的经验。这样学生在学习中，由于缺乏自信，学习动力不足，批判性思维发展受阻。同时，学生在学习过程中，思维中出现的一些闪光点也不能被有效捕捉，还有一些时候，因为学生不能理性阐述问题，勇敢地表达自己的观点，自身会忽视一些批判思考的可能。慢慢地，学生在生物学习中趋于沉默，学习动力也会逐步被削弱。

　　4 高中生物教学中培养学生批判性思维的积极对策分析

　　新高考改革背景下，高中生物教学工作的开展，不仅要关注学生对基础知识的理解，发展学生基本能力更要针对性培养学生批判性思维。让学生对生物学科蕴含的丰富内容积极运用，引导学生带着批判性思维去审视问题、分析规律，这样才能推动学生综合素养的全面提升。

　　4.1 重视对教材资源运用，培养学生批判性思维

　　学生批判性思维的培养是一个循序渐进的过程。首先，教师要能够以教材为依托，有效应用课本中的批判性思维专栏、科学史素材、课后习题以及其他相关内容，针对性地培养学生批判性思维，让学生在生物学习中，可以从被动接受向积极思考、探索发现有效转变。例如，结合教材中出现的一些信息，不仅要让学生读懂，还要思考与生活现实是否完全吻合，教师就可以让学生在寻求真相的过程中，实现对知识的系统性思考。比如，在细胞中的糖类和脂类这节内容中出现了这样一个问题，人类很难消化纤维素，为什么科学家还将纤维素等其他糖类称为“人类的第七营养素”呢？围绕这一问题，让学生结合自己的生活经验分析一下，生活中很多常见的蔬菜含有大量纤维素难以消化，机体摄入后，这类营养会产生哪些功能？对身体有哪些益处？以此更好地让学生理解细胞中糖类的多样性，并对消化系统的综合调节有初步的认知，可以有效培养学生的批判性思维。再比如，蛋白质是生命活动的主要承担者，部分课后习题出现了“吃什么补什么的”这一观点，可以让学生从批判性思维视角分析一下，这一观点对不对？吃什么补什么，应该如何理解？让学生理解蛋白质的分解与重新合成，深刻体会蛋白质是生命活动的主要承担者这一核心概念。

　　4.2 彰显学生主体性价值，关注学生批判性思维培养

　　进入高中阶段，生物教学工作的开展要始终关注学生主体性价值的发挥，所以在教学的各个环节，教师都要精心预设，引导学生学习表现。通过教学活动的有效组织，培养学生批判性思维。

　　第一，教师可以创设有效的问题情景，激活学生学习热情，培养学生批判性思维。围绕需要解决的问题，教师不要直接抛出，而是可以创建有效的教学情景，让学生基于生活经验，尝试说出自己的个性认知，并让学生从生物学的角度来有效分析，基于经验常识和理论知识的冲突，激发学生探索真相的热情，构建批判质疑的良好课堂氛围。以呼吸作用这节课为例，提及绿色植物，很多学生能够想到光合作用，但是对于呼吸作用，学生理解并不透彻。教师就可以引入一些生活现象，如炎热的夏季，将瓜果蔬菜放于冰箱冷藏和直接放于外部环境一天后会产生哪些变化？通过事例的对比让学生明白植物每时每刻都在发生呼吸作用，一些外部条件如温度等会影响呼吸作用的强弱，进而更好地让学生理解粮食的贮存要怎样合理控制外部环境，降低呼吸作用，延长存储时间。将理论知识与学生已有的生活经验相结合，引发学生主体思考，在质疑判断中让学生学会一分为二地看待问题。通过开放性思考，引导学生知识迁移，生活应用，可以让学生学习热情有效释放。

　　第二，要鼓励学生大胆质疑，构建开放课堂。随着核心素养理念的深度推进，在高中生物教学中大量引入翻转课堂教学模式，在课程正式展开之前，学生就已经通过微课进行了基本内容的预习。课堂上教师不需要再进行大量的知识灌输，而是可以引导学生说一说，自己课前学习获得，在学生的经验分享、观点表达中营造开放、和谐、宽松、舒适的育人环境，并结合学生的一些不太严谨的表达，引导学生大胆质疑、有效批判，巧妙发挥教师引导者角色的同时，增强学生表达自信，让学生在质疑、批判、完善中实现生物知识的深度学习。以光合作用部分的学习为例，通过微课视频的观看，学生对于光合作用发生的场所、光合作用的一些能量流动与物质转化已经有了初步的认知，在此基础上教师就可以提出一个开放性问题，让学生思考如何从光合作用的角度设计方案，提高冬季大棚蔬菜的产量。通过开放性问题的创设，让学生积极发表自己的见解，同时引导其他同学进行补充和完善。在大胆质疑中，让学生对影响光合作用的因素有效分析，并结合北方地区独特的区位因素，让学生提出一些增强农作物产量的可行性方法。让学生充分参与进来，发表自己的见解，打破对课本理论的机械性记忆，培养学生自身良好的分析能力与表达能力，促进学生知识结构的有效完善，让学生在一些综合性问题的解答中建立自信，从而冷静分析。

　　4.3 重视小组合作，锻炼学生综合能力

　　以新课标为指引，高中生物教学还要重视以小组合作模式推进全面育人。让学生分成相应的学习小组，开展兴趣探究，积极进行生物实践，增强学生学习主体意识，并在小组合作中实现观点交流，思维碰撞，综合创新，让小组指挥有力彰显，增强学生团队意识。在小组合作学习中，教师可以为学生设计相应的问题，让学生在小组中积极探讨，针对性分析，实现对教材内容系统化梳理。同时，围绕中心问题，学生可以提出各自的一些解题思路，针对其中的一些分歧点，提出可行性方案，让学生逐个去论证，提出自己的看法，其他成员可以接受或驳斥。培养学生良好表达意识的同时，让学生可以在小组中认真聆听其他同学的发言，让学生思维的开放性与逻辑严谨性有效提升，并通过团队协作助力学生批判性思维的有效培养。在小组合作告一段落后，教师要引导学生进行相应的总结分析，聚焦中心内容，鼓励学生将不同层级的概念有效衔接，形成完整的知识网络，并让学生提纲挈领去阐述观点，认知结构与功能的对应性，最后呈现小组合作学习综合成果，助力学生对学科知识系统地学习。同时，各个小组之间汇总的成果又会有一定的差异，在小组代表上台发言的同时，其他小组的成员也要从批判性思考的角度进行论证分析，这样就可以在班级范围内形成良好的合作效应，让学生知识结构体系更加完善。

　　4.4 重视主体反思回顾，提高学生认知成熟度

　　美国学者波斯纳曾提出，教师的成长公式为经验加反思等于成长。在高中生物教学中，这一公式同样适用。要想让学生高阶思维获得有效发展，具备良好的批判反思能力，既要提高学生学习的自主性，让学生做好充分准备进入课堂，还要让学生在课堂上积累良好的学习经验，生发新的学习感悟，鼓励学生提出问题、分析问题，进行批判性审视，促进知识的完整建构。同时，在课堂教学告一段落后，还要让学生立足课外积极进行反思拓展，对学生已经学习的内容进行二次回顾。这时候被学生遗漏的一些知识重点会进一步加深印象，而在对所有知识梳理整合的过程中，还有可能会产生一些新的发现，生发新认知，这也是激发学生学习创造力，促进学生批判性思维有效完善的重要一步。所以在课堂教学结束后，并不是学生学习成长的终点，而是要让学生具备良好的经验，梳理与反思回顾习惯。通过对教材的阅读梳理，对课堂笔记的内容进行二次学习，并结合习题进行测验，让学生做一些综合性练习，对试卷中出错的题目进行整理，与教师和其他同学交流，推进对知识薄弱环节的反思巩固，这样才能更好地提高学生认知成熟度，学生在面对一些新题型时，也能逐步抓住重点掌握解题思路。只有学生对一些基础训练扎实掌握，摸索出问题系统解答的有效思路，在一些变式训练中，才能更加得心应手。尤其是近年来，新高考改革工作的深度推进，使得生物试卷上出现了越来越多的前沿性问题，其出题背景对学生来讲更加新颖，也为学生批判性思维的培养提供了更加开阔的视角。学生如果不能抓住重点，有效分析，考虑事物的多个方面就会频频出错。结合对教材基本内容的回顾审视，提高学生综合认知力，在面对一些新的题型时学生才能够从理论到实践娴熟应用，进一步促进学生形成思维完善，让学生可以用已知条件以及头脑中已经掌握的一些理论知识做支撑，推理完成一种更加成熟的思维模式，推进对综合性问题的分步解答。这可以更好地达成深度学习目标，也能让学生及时避开问题的一些易错点，获得更为亮眼的分数，深度增强学生学习自信。

　　总之，在高中生物教学中，培养学生批判性思维是推进科学育人的重要一环。而批判性思维的培养，需要以学生开放的学习心态、积极的学习热情、严谨的逻辑思维做支撑。针对当前学生批判性思维意识不强、缺乏表达自信等问题，需要教师在教学中树立长期育人意识。从教材资源的运用、课堂活动的组织、课后回顾反思环节的推进，锻炼学生综合能力，让学生在生物学习中找到学习方法，提高学习热情，加强学生自身批判性思维的培养，为学生带来更强的学习自信，这样才能达成生物学习的良性循环。让学生知识学习更加扎实，高阶素养有效发展，综合能力稳步提升。

　　本文为甘肃省教育科学“十四五”规划2022年度一般课题“高中生物学教学中批判性思维能力的培养研究”研究成果，课题立项号：GS〔2022〕GHB 0587。

　　（作者单位：1.甘肃省甘南藏族自治州迭部县高级中学；2.兰州新区舟曲中学；3.甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学）