金威

摘 要：在新課改背景下，高中生物教師要以提高學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，將其當(dāng)作課堂教學(xué)的主要任務(wù)，助力學(xué)生的發(fā)展，滿足新時期下社會對人才的需求，結(jié)合生物學(xué)科的特點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。生物實驗教學(xué)與理論知識的講解密切相關(guān)，教師會將兩者相結(jié)合引導(dǎo)學(xué)生在實驗探究中內(nèi)化理論知識，做到真正的理解，并能夠?qū)W以致用實現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移。在生物實驗教學(xué)中，學(xué)生的參與度比較高，且生物實驗靈活性較強(qiáng)，生物教師可以借助實驗教學(xué)培養(yǎng)批判性思維，營造出濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想，并借助實驗來驗證或者推翻猜想，從中滲透批判性思維的培養(yǎng)能夠達(dá)到理想的效果。本文從高中生物教學(xué)批判性思維的培養(yǎng)現(xiàn)狀入手展開分析，探索借助生物實驗培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的有效途徑，助力批判性思維的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中生物；實驗教學(xué)；批判性思維；培養(yǎng)策略

在新時期下，高中生物教師能夠突破以往陳舊的教學(xué)模式，將理論知識的學(xué)習(xí)與實驗教學(xué)相結(jié)合，在講授理論知識的基礎(chǔ)上借助實驗加以驗證，讓學(xué)生參與到實驗中得到鍛煉，教師可以借此培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，讓學(xué)生結(jié)合實驗操作提出問題。針對內(nèi)向的學(xué)生教師可以借助問題加以引導(dǎo)，激活學(xué)生的思維，讓其經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，從實驗中得到鍛煉強(qiáng)化學(xué)生的思維能力?；诖?，生物教師要重視實驗教學(xué)的開展，在課前做好準(zhǔn)備工作，提供相關(guān)的實驗器材，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的氛圍，鼓勵學(xué)生開展實驗操作，并開展互動和溝通分享不同的觀點(diǎn)和看法，借此推動學(xué)生批判性思維的發(fā)展，生物教師要扮演好引導(dǎo)者的角色，為學(xué)生提供思路指引，保障實驗教學(xué)順利開展。

一、高中生物教學(xué)中批判性思維的培養(yǎng)現(xiàn)狀

在當(dāng)前教育背景下，受到素質(zhì)教育的影響，高中生物教師能夠認(rèn)識到批判性思維在學(xué)生成長過程中占據(jù)的重要地位，學(xué)生長期處于應(yīng)試環(huán)境下，分析歸納的能力較強(qiáng)，為了提高學(xué)生的成績，教師注重解題教學(xué)的開展，在此過程中會強(qiáng)化學(xué)生的分析能力，容易忽視推理能力的培養(yǎng)，并未給予學(xué)生思考的空間，為了保障課堂效率會壓縮學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，導(dǎo)致批判性思維難以得到提升。而知識的學(xué)習(xí)以教師的講授為主，師生之間的關(guān)系和地位并不平等，為了提高教學(xué)質(zhì)量教師會壓抑學(xué)生的天性，長期處于被動接受的狀態(tài)，對于教師的命令言聽計從，學(xué)生受到環(huán)境的影響不敢提出疑問，批判性思維無法得到鍛煉。且受到課堂時間的影響，學(xué)生會對教師的講解產(chǎn)生依賴情緒，無法獨(dú)立自主地思考，在課余時間借助網(wǎng)絡(luò)查閱資源時，不加思考直接記憶教師圈畫的內(nèi)容，由于缺乏思考的過程，學(xué)生的思維會逐漸形成定勢，且對于知識的記憶以機(jī)械性記憶為主，無法靈活應(yīng)用，在實驗教學(xué)中無法獨(dú)立自主地完成實驗探究，實驗教學(xué)也會流于形式，無法為學(xué)生的發(fā)展提供助力[1]。

二、在高中生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)批判性思維的實踐對策

（一）緊扣教材實驗，落實培養(yǎng)目標(biāo)

高中生物教師要立足于教材設(shè)計實驗教學(xué)，秉持新課標(biāo)的指引，圍繞教材內(nèi)容精心挑選，為實驗教學(xué)的開展做好充足的準(zhǔn)備，在整合編排的基礎(chǔ)上給予學(xué)生實踐操作的機(jī)會。受到學(xué)校實驗環(huán)境的影響，部分要求較高的實驗無法順利地開展，而生物教師要做好規(guī)劃，考察可用的實驗器材，確保實驗教學(xué)順利開展，結(jié)合學(xué)生的接受能力制訂相關(guān)的教學(xué)目標(biāo)，滲透批判性思維的培養(yǎng)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，提高實驗教學(xué)的針對性，結(jié)合實驗過程中出現(xiàn)的問題，采取有效的措施加以改善，同時啟發(fā)學(xué)生思考和分析，由師生協(xié)同合作落實實驗教學(xué)的目標(biāo)，助力學(xué)生的發(fā)展。比如：高中生物人教版教材必修1課本《分子與細(xì)胞》第5章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》第4節(jié)《光合作用與能量轉(zhuǎn)化》中“綠葉中色素的提取和分離實驗”，光合作用是高中生物學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，光合色素是光合作用發(fā)生的必需物質(zhì)，在講解光合作用之前安排這一實驗探究，讓學(xué)生從中感知色素的存在，為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

高中生具備一定的生物基礎(chǔ)，思維能力、學(xué)習(xí)能力得到強(qiáng)化，而在陳舊的教學(xué)模式下，學(xué)生接觸實驗的機(jī)會寥寥無幾，動手能力、實驗探究能力有待提升。在組織實驗教學(xué)之前教師可以開展預(yù)習(xí)活動，讓學(xué)生通過自學(xué)初步了解實驗步驟，并完成導(dǎo)學(xué)案加以檢測，結(jié)合導(dǎo)學(xué)案能夠找出學(xué)生預(yù)習(xí)中存在的問題，如對于研磨時所用到的各化學(xué)藥品的作用學(xué)生無法厘清，需要教師加以點(diǎn)撥；在畫濾液細(xì)線時應(yīng)以細(xì)、直、顏色濃綠為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行并重復(fù)2至3次，學(xué)生對這一操作其目的理解不透徹；另外，層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液，學(xué)生對其原因沒有深刻認(rèn)識。針對這一問題，在實驗中加以引導(dǎo)，教師可以以演示實驗為例一一地講解，并演示錯誤步驟所帶來的影響，借此加深學(xué)生的認(rèn)知，培養(yǎng)批判性思維。在講解的基礎(chǔ)上學(xué)生能夠規(guī)范實驗操作，避免由于操作失誤而導(dǎo)致實驗失敗，加深對實驗原理的理解，并結(jié)合紙層析的結(jié)果展開分析解讀，進(jìn)行初步判斷，學(xué)生的答案五花八門，在分享過后教師需集中點(diǎn)撥，糾正錯誤的思想觀念，推動學(xué)生批判性思維的發(fā)展[2]。

（二）創(chuàng)設(shè)情境問題，啟發(fā)批判性思維

情境教學(xué)法廣受教師的推崇，圍繞課程內(nèi)容創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境展開講解，學(xué)生在濃厚的學(xué)習(xí)氛圍中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率能夠得到提升。而在組織開展生物實驗時，生物教師可以設(shè)計情境問題啟發(fā)學(xué)生思考，圍繞實驗內(nèi)容展開分析，啟發(fā)學(xué)生的批判性思維，在思考的基礎(chǔ)上加深對實驗的理解。在情境問題的指引下，學(xué)生能夠調(diào)動自身的知識儲備發(fā)表不同的觀點(diǎn)，呈現(xiàn)出不同的見解，觀點(diǎn)的沖突會激發(fā)學(xué)生的求知欲，有助于批判性思維的發(fā)展。因此，高中生物教師可以結(jié)合實驗設(shè)計問題，營造出輕松的氛圍開展思維訓(xùn)練，強(qiáng)化學(xué)生的思維能力。如：高中生物人教版教材必修2課本《遺傳與進(jìn)化》第3章《基因的本質(zhì)》第1節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》中“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”，在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的關(guān)鍵點(diǎn)，而“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”是對DNA是遺傳物質(zhì)的再認(rèn)識，易于學(xué)生接受和理解。教師可以提出問題引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，在問題引導(dǎo)、演繹推理的過程中形成科學(xué)思維，提高學(xué)生科學(xué)探究的能力。

在課堂學(xué)習(xí)中提供噬菌體發(fā)現(xiàn)的資料，激發(fā)學(xué)生對噬菌體究竟如何“吃”細(xì)菌產(chǎn)生探究欲望，由此引出“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”，并呈現(xiàn)噬菌體結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合資料拋出問題“噬菌體是如何在細(xì)菌體內(nèi)繁殖的？你能提出相關(guān)假設(shè)進(jìn)行實驗設(shè)計嗎？”鼓勵學(xué)生思考并提出相關(guān)的假設(shè)，教師要進(jìn)行匯總分析：“①只有噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌；②只有噬菌體的蛋白質(zhì)外殼進(jìn)入細(xì)菌；③整個噬菌體進(jìn)入細(xì)菌”，鼓勵學(xué)生結(jié)合自身的猜想設(shè)計實驗思路，教師要走進(jìn)學(xué)生當(dāng)中觀察和傾聽，在學(xué)生思路不暢遇到阻礙時，教師可以設(shè)計問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生思考，“噬菌體由哪些部分組成？應(yīng)當(dāng)采用何種方式研究？為什么要選取同位素進(jìn)行標(biāo)記？”“怎樣才能讓噬菌體標(biāo)上標(biāo)記？離心后懸浮液和沉淀物分別是什么成分？”“如果離心后的實驗結(jié)果并不理想，應(yīng)當(dāng)怎樣處理？”針對學(xué)生設(shè)計的實驗思路，教師要注意引導(dǎo)借助問題點(diǎn)撥，但是不要直接回答，讓學(xué)生經(jīng)歷思考修正的過程，激發(fā)批判性思維，不斷地修正自己的實驗思路[3]。

（三）小組合作探究，引發(fā)思維碰撞

結(jié)合班級中學(xué)生的生物程度引入合作學(xué)習(xí)，秉持組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則，合理劃分學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生以小組為單位參與到實驗當(dāng)中，能夠緩解學(xué)生的焦慮情緒，內(nèi)向的學(xué)生受到小組成員的影響，也會積極地表達(dá)自己的觀點(diǎn)看法。在實驗操作中，學(xué)生通過討論溝通開展思維碰撞，互相啟發(fā)、共同進(jìn)步，學(xué)生也能夠借鑒其他學(xué)生的觀點(diǎn)和看法，不斷地修正和彌補(bǔ)自身的不足，有助于學(xué)生批判性思維的發(fā)展，同時構(gòu)建良好的同學(xué)關(guān)系，學(xué)生能夠重拾學(xué)習(xí)自信。因此，高中生物教師可以組織開展合作探究，創(chuàng)新實驗教學(xué)提高學(xué)生的參與度，推動學(xué)生思維的發(fā)展，在實驗中積累更多的生物知識，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。比如：高中生物人教版教材必修1課本《分子與細(xì)胞》第5章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》第3節(jié)《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》中“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)接觸過探究實驗，了解到設(shè)計實驗的相關(guān)原則，基于此開展合作探究，能夠充分調(diào)動學(xué)生的能動性[4]。

在課堂學(xué)習(xí)中呈現(xiàn)相關(guān)的材料，讓學(xué)生在閱讀的基礎(chǔ)上了解到活化酵母可以縮短實驗時間，為實驗的開展奠定基礎(chǔ)，并借助多媒體展示有關(guān)葡萄酒爆炸新聞，創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)學(xué)生思考，“為什么會爆炸？酵母菌細(xì)胞呼吸的方式和產(chǎn)物都有什么？”激發(fā)學(xué)生的探索欲，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材內(nèi)容參考其中的案例，結(jié)合教師提供的實驗素材，以小組為單位設(shè)計實驗方案，在小組內(nèi)交流互動初步擬訂實驗方案，前后兩個小組間可以進(jìn)一步交流和探討，從可行性、優(yōu)越性等方面展開討論，并推出一組平行實驗方案，經(jīng)由小組討論能夠確定最終的實驗方案，即面團(tuán)組、注射器組、試管組。在自主設(shè)計實驗方案的過程中，學(xué)生的思維能夠充分激活，在討論的過程中形成開放的思維空間，在交流中碰撞出火花，能夠帶給學(xué)生更多的啟發(fā)和靈感。而教師要針對學(xué)生提出的平行方案進(jìn)行點(diǎn)撥和指導(dǎo)，修改實驗方案斟酌實驗的可行性，強(qiáng)化學(xué)生的批判性思維。接著為學(xué)生提供實驗器材，播放微課視頻幫助學(xué)生了解實驗原理以及藥品使用的注意事項，在保證安全的同時使課堂實驗順利開展[5]。

（四）組織開放實驗，培養(yǎng)思維能力

在新時期下，生物教師能夠?qū)嶒灲虒W(xué)的開展付諸更多的精力，結(jié)合班級中學(xué)生的特點(diǎn)優(yōu)化實驗設(shè)計，將批判性思維的培養(yǎng)滲透其中，助力學(xué)生全面發(fā)展。而開放式實驗?zāi)軌驖M足學(xué)生的需求，學(xué)生的主體地位也能夠得到保障，生物教師可以以學(xué)生感興趣的內(nèi)容作為切入點(diǎn)，圍繞課程內(nèi)容選擇實驗課題，配備實驗器材給予學(xué)生充足的時間開展探究，彰顯學(xué)生的優(yōu)勢，學(xué)生可以自主地選擇實驗方式，可以通過自主探究完成實驗，也可以自由組合在小組內(nèi)探究。開放性的實驗教學(xué)與學(xué)生的特點(diǎn)更為契合，給予學(xué)生自主思考探究的機(jī)會，能夠助力學(xué)生思維的發(fā)展。比如：高中生物人教版教材必修1課本《分子與細(xì)胞》第5章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》第1節(jié)《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》中“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，實驗是細(xì)胞中物質(zhì)和能量代謝的先導(dǎo)內(nèi)容，在實驗探究中加深學(xué)生對蛋白質(zhì)催化功能的理解，且掌握“控制變量”這一基本原則，能夠提高學(xué)生實驗分析的能力。

在課堂學(xué)習(xí)中，播放演示實驗讓學(xué)生了解并比較不同條件下過氧化氫分解速率，簡要地梳理實驗步驟，明確每一步所需的材料種類、使用量、使用條件和實驗結(jié)果，注重實驗操作流程的規(guī)范性。在此基礎(chǔ)上設(shè)置問題啟發(fā)學(xué)生思考，“實驗中的四支試管相比，導(dǎo)致產(chǎn)生氣泡數(shù)量的差異性原因是什么？”明確氣泡差異性的原因是反應(yīng)條件的不同，結(jié)合實驗條件分析探究的目的，并鼓勵學(xué)生將實驗借助函數(shù)圖象的形式展現(xiàn)，將縱坐標(biāo)設(shè)置為過氧化氫的分解速率或者氧氣的產(chǎn)生速率，結(jié)合圖像了解實驗的因變量。在分析的過程中學(xué)生的思維能夠被激活，教師可以趁熱打鐵鼓勵學(xué)生開展實驗探究，組織開放性的實驗鍛煉學(xué)生的動手能力，“為什么過氧化氫的濃度和體積要保持相同？若不同組別采用不同的過氧化氫濃度和體積，那么實驗結(jié)果會發(fā)生改變嗎？”“在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行加熱和添加過氧化氫酶同時處理，影響氣泡產(chǎn)生速率快慢的因素究竟是哪一個？”在問題的啟發(fā)下設(shè)計實驗開展探究。教師要斟酌實驗材料，使用肝臟研磨液的時候要考慮部分學(xué)生的民族信仰問題，通過查閱資料尋找合適材料的替代品，氧化氫酶就可以用馬鈴薯提取液、香菇提取液來進(jìn)行代替，鼓勵學(xué)生在開放性實驗中對實驗改進(jìn)和創(chuàng)新，強(qiáng)化學(xué)生的批判性思維。

結(jié)束語

綜上所述，在新時期下，高中生物教師能夠認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性，將學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提上日程，借助生物實驗來培養(yǎng)批判性思維，鼓勵學(xué)生暢所欲言，在實驗中提出猜想和看法，活躍課堂氣氛的同時發(fā)散學(xué)生的思維，在實驗中仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，印證自己的猜想并反駁他人的觀點(diǎn)，在思維的碰撞中獲得提升，為學(xué)生全面發(fā)展提供助力。生物教師要立足于教材設(shè)計實驗教學(xué)，制訂出清晰的教學(xué)目標(biāo)，精心設(shè)計課堂的各個環(huán)節(jié)，并設(shè)計相關(guān)的問題來啟發(fā)學(xué)生思維，為批判性思維的發(fā)展創(chuàng)設(shè)有利的條件，鼓勵學(xué)生在小組內(nèi)合作探究，在溝通的基礎(chǔ)上不斷地完善實驗方案，在實踐操作中積累經(jīng)驗，并做好反思工作提高實驗的有效性，在生物教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能夠從生物實驗教學(xué)中收獲更多的內(nèi)容，對其思維的發(fā)展頗有助益。

參考文獻(xiàn)

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