戴賓

【摘 要】生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生養(yǎng)成批判性思維，使學(xué)生可以在親歷實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，進(jìn)行分析、質(zhì)疑、反思、論證和自我校準(zhǔn)。教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)造批判性思維的條件，圍繞實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論的分析開(kāi)展思維訓(xùn)練。

【關(guān)鍵詞】初中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；批判性思維

對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，批判性思維的實(shí)踐逐漸開(kāi)始，批判性思維處于萌芽階段。通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以使這種開(kāi)端延伸，使批判性的思考成為習(xí)慣，從而達(dá)到生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的“期待學(xué)生養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣”。

一、結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)造培養(yǎng)批判性思維傾向的條件

1.培養(yǎng)學(xué)生批判思考的主動(dòng)性

初中學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)逐漸加重，相比而言，初中生物學(xué)科更強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，應(yīng)試的枷鎖不那么沉重，學(xué)生更有批判思考的動(dòng)力。要想發(fā)揮這份主動(dòng)性，并落實(shí)到具體的學(xué)習(xí)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)課就是很好的辦法。實(shí)驗(yàn)課本身就是學(xué)生比較感興趣的課型，學(xué)生也喜歡這種體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。

要引導(dǎo)學(xué)生積極投入批判思維，首先就要結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境。只有通過(guò)各種情境激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，學(xué)生才會(huì)積極思考，產(chǎn)生創(chuàng)意，并圍繞創(chuàng)意進(jìn)行批判思考。比較有效的情境是利用生活經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)，或者某個(gè)事實(shí)現(xiàn)象作為課堂的引入。如：地窖中貯存的農(nóng)作物引發(fā)窒息事件，可以讓學(xué)生模擬小偵探，引出呼吸作用消耗氧氣的探究試驗(yàn)。再如：在探究“蚯蚓在什么樣的物體表面爬的快？”這個(gè)問(wèn)題時(shí)，可以用人在冰面上奔跑很容易滑倒，但在道路或者跑道上就不會(huì)滑倒為例進(jìn)行引入。

2.鼓勵(lì)學(xué)生的自主性探究

長(zhǎng)期的傳統(tǒng)教學(xué)，使學(xué)生習(xí)慣于老師來(lái)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。而新課標(biāo)要求我們應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生自主探尋答案，在批判中思考，進(jìn)行新舊知識(shí)的更替。盡量不要把預(yù)設(shè)好的內(nèi)容，讓學(xué)生被動(dòng)的無(wú)條件的接受。

學(xué)生如果真正進(jìn)行了批判思維的話，他們會(huì)非常樂(lè)于學(xué)習(xí)，即使較難的智力任務(wù)，他們也能從中找到挑戰(zhàn)和學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。比如有的同學(xué)提出“滑冰運(yùn)動(dòng)員滑的很快，因此人和蚯蚓不同，人在光滑的表面跑的快”，教師需要鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，分析論點(diǎn)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究論證。

3.充分尊重學(xué)生對(duì)問(wèn)題的觀點(diǎn)，并促進(jìn)他們之間有效的質(zhì)疑與交流

如：針對(duì)“蚯蚓在什么樣的表面滑的快”的問(wèn)題，讓學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)并說(shuō)出論據(jù)支持，如果論據(jù)不正確，不急于否定他。我們要特別注意引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕涣髋c質(zhì)疑，質(zhì)疑者也應(yīng)當(dāng)拿出相應(yīng)的論據(jù)。這種交流要在互相尊重的氛圍下進(jìn)行，不能讓辯論變成毫無(wú)根據(jù)的抬杠或者詭辯甚至是互相攻擊。如在巴斯德的曲頸瓶實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)認(rèn)為這個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的變量并不是空氣中的微生物，而是曲頸瓶和直頸瓶的形狀。有同學(xué)支持這個(gè)觀點(diǎn)，并提出質(zhì)疑：這個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)是不是有兩個(gè)變量了？教師要引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，思考曲頸和直頸瓶帶來(lái)的本質(zhì)差別，最終得出“看似兩個(gè)變量，實(shí)際還是一個(gè)變量”的結(jié)論。

再如：在“探究種子萌發(fā)需要的外界條件”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)以空氣為變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了便于操作，通常是甲組實(shí)驗(yàn)的種子浸泡在適量的水中，而乙組種子用水完全浸沒(méi)，以此設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。因此會(huì)有同學(xué)說(shuō)這個(gè)實(shí)驗(yàn)里的變量是水的多少，也有人說(shuō)是空氣，只有少數(shù)人說(shuō)是“空氣的多少”，通過(guò)交流討論能夠使同學(xué)們的語(yǔ)言更加規(guī)范、準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)。有了這樣的辯論過(guò)程，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解深刻了，同時(shí)也訓(xùn)練了批判思維。通過(guò)在互相尊重基礎(chǔ)上的交流，學(xué)生會(huì)變得更加自信，愿意表達(dá)。

當(dāng)然，尊重學(xué)生的意見(jiàn)不代表沒(méi)有原則的濫用表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。教師有時(shí)候?yàn)榱斯膭?lì)學(xué)生的積極性，往往不愿意批判他們的觀點(diǎn)，經(jīng)常只是簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)就結(jié)束了對(duì)話，常聽(tīng)到的就是“好的，謝謝你的發(fā)言，再想想”等類似語(yǔ)言。結(jié)果就是學(xué)生也不去思考自己哪里不足，沒(méi)有學(xué)會(huì)反思或者進(jìn)一步思考。如何平衡好批判性和創(chuàng)造性，這就考驗(yàn)教師的教學(xué)藝術(shù)了。批判不等于挑刺、找茬，我們要引導(dǎo)學(xué)生之間互相尊重，為學(xué)生嘗試批判性討論營(yíng)造環(huán)境。

二、在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生的批判思維能力

1.重視實(shí)驗(yàn)方案的論證過(guò)程

教師要為學(xué)生提供不同的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)材料以及一定的知識(shí)背景。批判思維需要一定的知識(shí)信息基礎(chǔ)，但如果老師說(shuō)的太多，學(xué)生有可能會(huì)失去好奇心和想象力，所以探究性的實(shí)驗(yàn)不要讓學(xué)生直接看書獲得實(shí)驗(yàn)步驟。

比如：“蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快？”在選擇蚯蚓時(shí)，有人提出要用兩條蚯蚓做實(shí)驗(yàn)，有人提出只能用一條蚯蚓做實(shí)驗(yàn)。在判斷快慢時(shí)，有的測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)蚯蚓爬的距離，有的計(jì)算單位距離里時(shí)間的長(zhǎng)短。教師鼓勵(lì)學(xué)生比較論證，然后再選擇不同的可行的方案。通過(guò)這樣的論證培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知成熟度，即審慎地去接受多種解決問(wèn)題的方法。

再簡(jiǎn)單的初中生物實(shí)驗(yàn)，如果缺少了物理、化學(xué)等知識(shí)背景，學(xué)生要想設(shè)計(jì)出完整的方案也是不容易的。教師通過(guò)組織學(xué)生不斷完善實(shí)驗(yàn)方案，可以讓學(xué)生漸漸熟悉這種論證過(guò)程，培養(yǎng)批判的思維習(xí)慣。

2.開(kāi)展不同實(shí)驗(yàn)方案的對(duì)比分析

同一個(gè)實(shí)驗(yàn)在不同的教材上有不同的實(shí)驗(yàn)方案，在同一個(gè)教材的不同版本中也有不同的實(shí)驗(yàn)方案。比如蘇教版《生物學(xué)》七年級(jí)上冊(cè)中的“光合作用需要二氧化碳的實(shí)驗(yàn)”，通過(guò)對(duì)比分析舊教材和新教材（2012修訂版）中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)配圖，讓學(xué)生理解教材為何要修改。再比如，比較“口腔內(nèi)的化學(xué)性消化”實(shí)驗(yàn)和“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)，分析為什么兩個(gè)水浴加熱裝置不一樣。比較不同的實(shí)驗(yàn)方案，為學(xué)生開(kāi)展批判思維提供了開(kāi)闊的視野和豐富的素材。教師應(yīng)當(dāng)用心研究教材，做好歸納整理，還可以對(duì)比各種版本教材，汲取精華。

3.善用反例，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力

有些實(shí)驗(yàn)措施學(xué)生乍一看不能明白為什么要這么做，教師可以采取“增減法”對(duì)實(shí)驗(yàn)做一些錯(cuò)誤的修改，然后由學(xué)生去發(fā)現(xiàn)增減后的錯(cuò)誤及原因。如：在“植物的蒸騰作用”實(shí)驗(yàn)中，用塑料袋包住整個(gè)花盆，要求學(xué)生比較教材配圖，說(shuō)出教材配圖中塑料袋僅僅包住莖和葉的原理。再如：在“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，用黑紙片只遮住葉片部分上表面，對(duì)比教材配圖中上下兩面都遮住部分葉片。通過(guò)這些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作示例，既可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，又能夠提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的嚴(yán)謹(jǐn)性、周密的思維。

三、反思實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑——論證及自我校準(zhǔn)能力

1.鼓勵(lì)學(xué)生勇敢質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)論

面對(duì)與理論結(jié)果不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生應(yīng)該勇敢提出問(wèn)題，共同分析交流，不盲從，而要理性的去看待實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如：在“口腔內(nèi)的化學(xué)性消化”實(shí)驗(yàn)中，加了唾液和加了清水的試管在水浴后滴加碘液，理論上試管中會(huì)分別出現(xiàn)變藍(lán)和變黃褐色的現(xiàn)象。但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，卻出現(xiàn)兩個(gè)試管都變藍(lán)的現(xiàn)象。這可能與很多因素有關(guān)：淀粉太多，唾液不夠，水浴溫度沒(méi)控制好，水浴時(shí)間不夠等。教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程具體分析。

再如：在實(shí)際操作“植物的呼吸作用消耗氧氣”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝有新鮮蔬菜和燙過(guò)的蔬菜的錐形瓶中，燃燒的小木棒都可能熄滅。這是因?yàn)槠坷锏乃羝?，或是因?yàn)殄F形瓶口太狹窄導(dǎo)致操作失誤。

2.引導(dǎo)學(xué)生反思、自我校準(zhǔn)

對(duì)以上的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行反思，成敗歸因。找到不足之處后，修改實(shí)驗(yàn)方案，再次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。如：在重新設(shè)計(jì)“口腔內(nèi)的化學(xué)性消化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生考慮加入到試管中的淀粉的量以及水浴的時(shí)間等。饅頭屑如果消化較慢，可以用淀粉糊（1%濃度，防止高溫糊化產(chǎn)生糊精）；唾液不夠的話，可以準(zhǔn)備一些刺激物（話梅或醋等）等等。

在“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”實(shí)驗(yàn)里，用兩個(gè)黑色塑料袋分別裝燙過(guò)的和新鮮的蔬菜，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，理論上燙過(guò)的蔬菜是不會(huì)進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的。在實(shí)施過(guò)程中，有的小組提前了2～3天準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置，導(dǎo)致?tīng)C過(guò)的蔬菜腐爛分解產(chǎn)生二氧化碳，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就是兩個(gè)黑色塑料袋里的氣體都使澄清石灰水變渾濁。通過(guò)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，縮短實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，就可以得到正常結(jié)果和結(jié)論了。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)常容易出現(xiàn)各種意外狀況，這些豐富的素材能夠使學(xué)生充分反思自我，再經(jīng)過(guò)自我校準(zhǔn)后，最終使得實(shí)驗(yàn)成功。通過(guò)這樣的不斷訓(xùn)練，學(xué)生既體驗(yàn)了科學(xué)研究的過(guò)程，又培養(yǎng)了批判性思維能力，還增強(qiáng)了自信心。

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（論文項(xiàng)目：本文系南京市“十二五教育科學(xué)規(guī)劃課題”“提升城郊初中生綜合表現(xiàn)力的校本課程實(shí)踐研究”（編號(hào)：L/2013/248）的研究成果。）