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批判性思维是敢于质疑的创造性思维,是思维水平的较高表现形式,它能影响人一生的学习与创造。初中阶段又是培养批判性思维的最佳时期,在这个阶段有意识地通过一些策略培养他们的批判性思维水平是可行且十分必要的。
批判性思维在学习中的意义
批判性思维既包括发现错误、查找弱点等否定性含义,也同样关注优点和长处等肯定性含义。其中对这一定义的解释特别强调理智的人文性和训练性特征,认为理智是人类的显著特征,处理问题的理智能力是通过训练而培养和发展起来的。由此,对批判性思维的解释可以理解为:“所谓批判性思维,是面对认识的对象,做出肯定什么或否定什么,或要有些新见解、新举措的一个系列的思考过程。”而这种思维是可以通过一系列的训练得到提升的。
根据建构主义理论,学习的实质是新旧知识的顺应同化过程,由于初中生已经具备了较为庞大而复杂的信息体系,其原有的认知结构与其所获得的新信息就会经常发生排斥和对抗。如果他们在这种交融过程中不懂得如何进行有效合理的取舍和分类加工,就必然会产生疑惑和焦虑,而如果这种疑惑和焦虑不能够得到及时的解决,积累起来就会造成学生的学习障碍。
笔者在教学实践中,经常会听到学生感叹:“刚开始还可以,但是学来学去就学乱套了。”“课堂中,老师讲的东西我都听得懂,但课后练习就不会做了”,“我的学习已经十分用功,但一到实际应用就不知道怎么办”。也经常会发现,学生对知识自认为是记住了、理解了,其实还停留在粗糙的、片面的、甚至是错误的水平上,他们在应用时常常不加分析地从题目给出的数据出发,乱套乱用公式,有的还对定律和公式盲目地作不合理的外推,得出错误结论……剖析以上现象,不难发现造成学生学习困难的根源在于缺乏足够的批判性思维意识和能力。
提升批判性思维的策略
批判性思维由批判的技能、批判的方法与习惯、批判的情感、态度等几个方面组成,彼此依存,相互促进。因此在教学实践中笔者针对以下几方面,采取相应的科学训练策略,提升学生的批判性思维水平:
“质疑”是一种洞察力 质疑是思维的批判性的外在表现。对已有的学说和流行的解释,一些习以为常的观点和现象不是简单地接受与信奉,而是持批判和怀疑态度,善于从中发现问题,这既是一种可贵的探索求知精神,更是洞察力的一种直接体现。作为初中学生来说,学生提出的质疑,很多时候是灵光一闪,可遇而不可求。
例如:《月相》教学中有一个活动,满月时太阳、地球、月球三者位于一条直线,可有几位同学在观察了演示模型后,提出了疑问“如果太阳、地球、月球三者位于一条直线,那么地球就会把太阳射向月球的光线遮挡住,地球上的人又怎么能看到满月现象呢?而是发生月食现象!”问题一出,学生一片茫然。咦,这是怎么回事?难道课本错了吗?笔者没有表态,而是顺势要求他们阅读下一课时的月食内容,再思考回答,几分钟后,提出疑问的同学便找到了答案——两个轨道平面有一个5度左右的夹角。笔者进一步要求同学对模型进行重新演示,并重新进行概括。最后笔者补充说:“课本是人编的,有一些不够完善的地方也是正常的,对于课本上的知识我们要多问几个为什么,如果我们迷信权威、思想僵化,那是万万不应该的。”这种不唯书本、敢于向权威挑战的示范作用,既保护了学生的质疑,也为发展学生的洞察力提供了可能。
进一步分析,在日常生活中,面对许多复杂的、不确定的因素时,由质疑进而求异,才能另辟蹊径,突破传统观念才能大胆创立新说。如水可以灭火,这好像是“天经地义”,然而我们大胆地打破常规去思考,却可以发现“水能生火”,甚至连冰都可以生火。如水结冰后磨成凸透镜,在阳光下利用其焦点的高温引燃可燃物,水渗入正使用的用电器引发火灾等。生活当中像这种习以为常的误区还有很多,越是这些习以为常、理所当然的事物就越值得我们去质疑批判,而只有通过质疑的培养,才有助于让学生在现实生活中能洞察出该“相信什么”的决策。
“评价”是一种判断力 科学课程标准指出:“特别要引导学生学会自我评价与评价他人,强调学生的自我比较”。笔者认为无论何种评价,都是学生思维水平达到一定的广度、深度时的一种活动。把问题交给学生,让学生自己讨论分析,教师不要急于引导点拨,而是要给学生形成自己观点的机会,对每个方案的评价要有理由,被否定的要指出批判的科学依据,被肯定的还要想想有没有更好的方案。使学生通过解决问题过程中的思维评价活动,客观辨别每种思维方式各自存在的优点和局限性,并取得优化解决问题的方法和解决问题的主动权。
《物质的溶解》的教学中,在讨论影响溶解速度的因素时,探究溶解速度与物质的“位置”这一因素。大家就提出了几个疑问:“你们用手提着拴着硫酸铜的细线,不能保证硫酸铜的位置不发生改变”,“手的抖动相当于搅拌”。在听取了同学的意见后,经过讨论后,提出了在烧杯口用横放的硬棒来代替手固定细线的位置,避免了学生的怀疑。
要引起注意的是,在课堂上对其他同学甚至老师的观点进行评价虽然是一种简单而常见的方法,但笔者发现,教学中仅把“评价”作为一种题型或课堂教学形式,而未把它引入自己的教学目标,没有有意识地培养学生的批判性思维,这样就只会出现表面很热闹,实际上却无助于批判性思维加强的现象。
“辩论”是一种辨别力 辩论是一种高层次的思维活动。它要求学生多角度、多层面地审视问题,提出一种决断,并阐述理由,做到言之成理,自圆其说。辩论过程是观点与观点、知识与知识在语言上的交锋,在思维上的撞击,可锻炼思维的批判性与灵敏度,其中还有智慧火花的迸现,能在动态中深刻认识事物的本质。辩论也是学生最喜欢的一种争论形式。笔者想,辩论不应该是传统意义上的文科的专利,也不应该只是辩论赛的形式,为什么不让它走进课堂呢?笔者把辩论会引入课堂后,发现课堂更加精彩了。
关于摩擦的利弊的学习中,引发了争议。课前将全班同学分为两组,分别为辩论的正方和反方,由各方推选出4位辩论代表,与组员一起合作,收集必要的资料,撰写辩论稿,准备辩论的资料,包括实验仪器等。课堂中组织双方进行了辩论,各抒己见,在激烈的辩论中深入了解摩擦的利与弊,并能使用正确的方法来增加或减小摩擦。在辩论中,穿插必要的实验加以证明,培养学生的动手能力和实验探究精神。此外,还能培养学生谦逊有礼、文明待人的气质和风格,在意见对立的情况下也能气定神闲、保持自身良好的风度,同时,能对各种突发状况做出较好的对应。 教学中,诸如此类材料比比皆是,如宇宙是怎么起源的?宇宙有边吗?细菌病毒对人类有害处吗?怎样看待克隆技术?对噪声的控告和辩护……对此笔者只会作一些简单小结,并不必强调对错,只要分析合理的,予以表扬。笔者关注的重点是学生收集提取各种信息的能力和面对信息时的辨别力。
养成批判性思维的方法要领
细细分析学生的批判性思维水平的现状,发现经过这几年新课程实施的积累,学生已在教师的熏陶下,具备了一定的批判性思维(质疑等)的基本技能。但是一方面,学生现有的基本技能的水平有待于强化发展。另一方面,更为重要的是,我们要把学生现有的这些片面、零碎的技能有机的结合起来,形成一种系统的思维过程、方法与习惯,那么批判性思维才会真正内化为学生的一种能力。笔者认为,在课堂教学活动中可以通过以下几条途径开展实施:
从现象中剥离出本质 现象是暴露在事物表面的,如物体的大小、位置、形状、形象、软硬、轻重、色彩、特征等等,凭直观可以被我们的感官认识的;而本质则是隐蔽的、深藏于事物内部的方面,不能为我们的感官直接感知。如“水往低处流”“苹果落地”等都是人们用眼睛看得见的自然现象,但它们反映的本质——万有引力规律是不能靠直观所能认识的,我们只有靠批判的理性思维分析,排除一些表象的干扰,在差异中找共性,在共性中找差异,才能剥离出本质。
《氧气与氧化》教学时,关于燃烧的实验现象,有的同学产生了疑问:“辅导书上讲气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而石蜡是固体,可它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?”这时,笔者就引导学生仔细观察石蜡燃烧时的熔化现象,并设法通过玻璃管引出气体点燃。同学们经过观察思考后,一致认为石蜡燃烧时产生的火焰,是因为基于固态先熔化后气化的物态变化的实质。
科学的学科特点决定了我们的研究对象是错综复杂的自然现象。所以从现象中剥离本质的批判性思维方法应该是贯穿于整个教学的最基本的方法。让学生在方法的应用中,懂得自己的大脑也可能被“亲眼所见”所蒙蔽,并形成批判地去接受自己看到的一些现象,从本质上去认识它们的习惯。
从模糊中提取严密的概念 新课程关注现象的感悟和过程的体验,相对淡化了概念的描述。对于淡化概念的描述,笔者还是持谨慎的态度。笔者始终认为,科学概念是用简练的语言高度概括出来的原理与规律。其中一字、一句、一个注释都是经过认真推敲并有其特定的意义,以保证概念的严谨性和科学性。相对淡化科学概念,应该界定在一定的时期与一定的阶段。我们不能始终让学生停留在模糊之中。最终为了使学生深刻领会概念的含义,我们还是要引导学生注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误,这样做一定会有利于培养学生批判的、严谨的逻辑思维习惯。
在学习电磁感应概念时,学生往往搞不清楚怎样的条件才能产生电流。因此教师在讲解时,可将“电磁感应”概念剖析开来,强调①要在磁场中;②要切割磁感线;③闭合电路的一部分导体,这三个条件要同时满足才会产生感应电流,解决①,通过实验比较导体在磁场或无磁场中切割磁感线可得;解决②,让导体在磁场中运动时是否切割来判断;解决③,让整个电路和部分导体在磁场中做切割磁场运动观察。而学生在初学时往往考虑到了一点或两点,在教学中若将概念这样逐字逐句剖析开来讲解,既能及时纠正学生容易出现的误解,又能抓住特征,从而帮助学生掌握概念。
可见,在概念的学习中,抓住每个概念中反映事物本质属性的词、句子以及相关特征,搞清概念的内涵和外延。这既是让学生在阅读理解中实施批判思维技能的一个落脚点,也是养成批判的方法与习惯的一条有效的渠道。
从条件的适用中锤炼原理 科学课程标准指出:“科学是一个开放的系统。科学知识具有相对的稳定性并不断发展和进步,它不是绝对真理,只能在一定的条件与范围内适用,也不能解决所有的问题。”因此应用定律和公式来分析、解决实际问题时,必须注意其适用条件和应用范围。然而,这点却往往被学生所忽视,诚如前面所述,他们在各种应用中常常不加分析地从题给数据出发,乱套乱用公式来求答案,有的还对定律和公式盲目地作不合理的外推,得出错误的结论。从正面看,这是学生缺乏批判性思维的一种外在表现,往反面思考,难道这不正是我们寻找的培养学生批判性思维方法、习惯的一个很好的契机吗!
阿基米德定律的学习,要使学生从原理上懂得物体在液体中受到的浮力是怎样产生的——物体在液体中受到的向上的压力比向下的压力大,而这个压力的差就是液体对物体的浮力,这样他们才能真正领会这个定律的适用条件,从而避免不考虑浮力产生的条件而盲目地套用公式;例如:河旁有一木桩,露出地上的体积为V。当涨潮时,河水把木桩全都淹没,求此时水对木桩的浮力是多大?由于木桩并没有受到水对它向上的压力,所以水对木桩的浮力为零。又如在运用质量守恒定律时也要注意它的一些局限性,如运用范围仅是化学变化,不包括物理变化;“质量”指的是参加化学反应的物质的总质量或反应生成的所有物质的总质量;“守恒”不包括诸如体积等方面的守恒。
在应用中体验,在错误中感悟,学生就会特别重视定律和公式适用条件的学习,学习时会批判性地接受,应用时会批判性地使用,思维的习惯就会日趋严密和完善。
提升批判性思维的途径
由于科学的本质是一个开放的系统,科学知识具有相对稳定性并不断发展和进步,它不是绝对的真理,所以科学的发展创新是一个继承与批判的过程。因而,理解科学发展中所蕴涵的批判性思维,对提升批判性思维的情感和态度有着不可替代的作用。
“激励”学生的批判精神 科学发展史是人类不断向自然界挑战的历史,其中充满了新发现、新理论与传统观念的矛盾冲突,充满了年青后生与学术权威的艰苦抗辩。自然科学发展史上成功或失败的人物以及他们的经历,为激发学生的批判精神提供了丰富的素材。
如克拉科夫大学的数学和天文学教授沃伊切赫,唤醒了哥白尼对天文学的终生兴趣,使哥白尼年轻的心灵在深处播下了怀疑的种子,使得哥白尼敢于怀疑当时普遍认同的法则,正是这种怀疑,进一步激励哥白尼去探索自己坚信的观点,从而成为天文学划时代的科学巨匠;再如法国微生物学家巴斯德勇于批判当时流行的“自然发生说”,通过大量的实验,说明了微生物也有自己的父母,不可能无中生有,从而开创了医学微生物学,降服了引起传染病的病原微生物,拯救了无数生命。 在教学实践中,笔者充分利用科学史上这些不迷信权威、重实证,即使牺牲生命也始终不渝的科学家的故事,激励同学们学习他们“不唯上”“不唯书”的批判精神以及不屈不挠的惊人毅力。同时让他们深刻地理解科学的任何一次大的突破,无不是思维的批判性这种智力因素在起着决定性的内在作用。从而润“生”于无声,使学生自觉、自愿地成为一个批判性思维者。
形成慎密的批判态度 清华大学校长顾秉林在谈“研究生的治学”时认为“批判是一种洞察力、辨别力和判断力,因而,批判也应包括关注优点和肯定长处的含义”。而在教学实践中,一提起批判,我们的同学只会立足于寻找他人的不足,甚至于缺乏对它人劳动成果的必要尊重(人身攻击),缺少关注优点、肯定长处以及与他人分享的良好习惯。为此,教学中关注对他人成果的欣赏,让学生感悟他人艰辛的探索历程,赞叹于他人的精辟思维。这既是知识和能力的再学习,更是情感态度的再发展,这种内化是无形的,却又是实实在在的,它对一个人的促进肯定比空白的说教有效的多。
《电动机》学习中,“换向器”的发明就是一个极好的材料。在欣赏这个科技成果时,笔者先让同学们思考这几个问题:①让线圈持续旋转需要满足什么条件?②在改变电流方向和改变磁场方向的实践中会碰到哪些困难?然后,笔者让学生仔细观察电动机的模型,并思考几个问题:①电动机是采用什么方法来改变受力方向的?②电动机在改变电流方向时是如何解决困难的?③换向器的结构特点和优点有哪些?学生在经历以上的思维碰撞后,无不折服于换向器的发明创造。有些同学在赞叹之余,对模型表现出爱不释手,反复观察揣摩。更有同学课后探究是否能用简易的方法来改变磁场的方向?
笔者想,这一部分内容的设计,很好地发展了学生的“知识、技能、情感”,这是完全符合新课程的理念。更为重要的是,欣赏把学生的批判思维引到了积极健康的一面。
树立严谨的批判观 可验证性是科学与伪科学的重要区别之一。科学强调和尊重经验事实对科学理论的检验,所以科学探究必须以逻辑推理和实验活动为基础。教学实践中,同学们的批判较多表现为缺乏足够的依据而顾此失彼或背离科学的原理。为此,笔者认为教学中挖掘蕴含科学历程的材料,让学生重复历程的体验,在自己的方案接受实践的批判检验中,认识到充分了解研究对象,具有充足的证据是批判性思维的一个重要基础。这既是一种严谨的批判观,更是对学习态度的一种促进。
如《滑动变阻器》的探究教学中,笔者重点突破了滑动变阻器的创造历程:①从固定长度到应用抽头改变长度;②从固定抽头到应用滑动抽头;③从电阻丝的长度和滑动抽头的局限性到线圈与滑片的改进。在这个历程中,同学们的设计一次次被理论和实践所推翻,实践证明,同学们的创造欲望并没有被磨灭,他们在课后通过查找资料等手段充分了解影响电阻的因素,探究了改变横截面和改变材料的可能性,同时又研究了活动变阻器仍然存在的不足之处以及改进的办法。从这个事例中,我们完全能看到,学生充分意识到盲目的批判是无济于事的,而他们也把这种认识付诸于行动。
实践与反思
教师是教学活动的组织者,教师的行为直接影响学生的行为,平时要有系统、有目的地保护和培养学生的批判性思维,不要把“批判”仅仅作为一种教学的组织形式,应该把它们真正纳入到课堂教学目标中,这样就不会错过许多教育契机。作为初中起始阶段,学生自发产生的批判性思维随机性很强,水平也较低,课堂中创造一个宽松的对话环境,有利于保护学生的批判性思维活动,也有助于学生的批判性思维能力的自我培养和自我提高。在现行的浙教版科学教材中,有较多培养学生批判性思维的内容,在教学中,并未得到使用者的足够重视。
(作者单位:浙江省杭州市萧山区南阳初中)
批判性思维在学习中的意义
批判性思维既包括发现错误、查找弱点等否定性含义,也同样关注优点和长处等肯定性含义。其中对这一定义的解释特别强调理智的人文性和训练性特征,认为理智是人类的显著特征,处理问题的理智能力是通过训练而培养和发展起来的。由此,对批判性思维的解释可以理解为:“所谓批判性思维,是面对认识的对象,做出肯定什么或否定什么,或要有些新见解、新举措的一个系列的思考过程。”而这种思维是可以通过一系列的训练得到提升的。
根据建构主义理论,学习的实质是新旧知识的顺应同化过程,由于初中生已经具备了较为庞大而复杂的信息体系,其原有的认知结构与其所获得的新信息就会经常发生排斥和对抗。如果他们在这种交融过程中不懂得如何进行有效合理的取舍和分类加工,就必然会产生疑惑和焦虑,而如果这种疑惑和焦虑不能够得到及时的解决,积累起来就会造成学生的学习障碍。
笔者在教学实践中,经常会听到学生感叹:“刚开始还可以,但是学来学去就学乱套了。”“课堂中,老师讲的东西我都听得懂,但课后练习就不会做了”,“我的学习已经十分用功,但一到实际应用就不知道怎么办”。也经常会发现,学生对知识自认为是记住了、理解了,其实还停留在粗糙的、片面的、甚至是错误的水平上,他们在应用时常常不加分析地从题目给出的数据出发,乱套乱用公式,有的还对定律和公式盲目地作不合理的外推,得出错误结论……剖析以上现象,不难发现造成学生学习困难的根源在于缺乏足够的批判性思维意识和能力。
提升批判性思维的策略
批判性思维由批判的技能、批判的方法与习惯、批判的情感、态度等几个方面组成,彼此依存,相互促进。因此在教学实践中笔者针对以下几方面,采取相应的科学训练策略,提升学生的批判性思维水平:
“质疑”是一种洞察力 质疑是思维的批判性的外在表现。对已有的学说和流行的解释,一些习以为常的观点和现象不是简单地接受与信奉,而是持批判和怀疑态度,善于从中发现问题,这既是一种可贵的探索求知精神,更是洞察力的一种直接体现。作为初中学生来说,学生提出的质疑,很多时候是灵光一闪,可遇而不可求。
例如:《月相》教学中有一个活动,满月时太阳、地球、月球三者位于一条直线,可有几位同学在观察了演示模型后,提出了疑问“如果太阳、地球、月球三者位于一条直线,那么地球就会把太阳射向月球的光线遮挡住,地球上的人又怎么能看到满月现象呢?而是发生月食现象!”问题一出,学生一片茫然。咦,这是怎么回事?难道课本错了吗?笔者没有表态,而是顺势要求他们阅读下一课时的月食内容,再思考回答,几分钟后,提出疑问的同学便找到了答案——两个轨道平面有一个5度左右的夹角。笔者进一步要求同学对模型进行重新演示,并重新进行概括。最后笔者补充说:“课本是人编的,有一些不够完善的地方也是正常的,对于课本上的知识我们要多问几个为什么,如果我们迷信权威、思想僵化,那是万万不应该的。”这种不唯书本、敢于向权威挑战的示范作用,既保护了学生的质疑,也为发展学生的洞察力提供了可能。
进一步分析,在日常生活中,面对许多复杂的、不确定的因素时,由质疑进而求异,才能另辟蹊径,突破传统观念才能大胆创立新说。如水可以灭火,这好像是“天经地义”,然而我们大胆地打破常规去思考,却可以发现“水能生火”,甚至连冰都可以生火。如水结冰后磨成凸透镜,在阳光下利用其焦点的高温引燃可燃物,水渗入正使用的用电器引发火灾等。生活当中像这种习以为常的误区还有很多,越是这些习以为常、理所当然的事物就越值得我们去质疑批判,而只有通过质疑的培养,才有助于让学生在现实生活中能洞察出该“相信什么”的决策。
“评价”是一种判断力 科学课程标准指出:“特别要引导学生学会自我评价与评价他人,强调学生的自我比较”。笔者认为无论何种评价,都是学生思维水平达到一定的广度、深度时的一种活动。把问题交给学生,让学生自己讨论分析,教师不要急于引导点拨,而是要给学生形成自己观点的机会,对每个方案的评价要有理由,被否定的要指出批判的科学依据,被肯定的还要想想有没有更好的方案。使学生通过解决问题过程中的思维评价活动,客观辨别每种思维方式各自存在的优点和局限性,并取得优化解决问题的方法和解决问题的主动权。
《物质的溶解》的教学中,在讨论影响溶解速度的因素时,探究溶解速度与物质的“位置”这一因素。大家就提出了几个疑问:“你们用手提着拴着硫酸铜的细线,不能保证硫酸铜的位置不发生改变”,“手的抖动相当于搅拌”。在听取了同学的意见后,经过讨论后,提出了在烧杯口用横放的硬棒来代替手固定细线的位置,避免了学生的怀疑。
要引起注意的是,在课堂上对其他同学甚至老师的观点进行评价虽然是一种简单而常见的方法,但笔者发现,教学中仅把“评价”作为一种题型或课堂教学形式,而未把它引入自己的教学目标,没有有意识地培养学生的批判性思维,这样就只会出现表面很热闹,实际上却无助于批判性思维加强的现象。
“辩论”是一种辨别力 辩论是一种高层次的思维活动。它要求学生多角度、多层面地审视问题,提出一种决断,并阐述理由,做到言之成理,自圆其说。辩论过程是观点与观点、知识与知识在语言上的交锋,在思维上的撞击,可锻炼思维的批判性与灵敏度,其中还有智慧火花的迸现,能在动态中深刻认识事物的本质。辩论也是学生最喜欢的一种争论形式。笔者想,辩论不应该是传统意义上的文科的专利,也不应该只是辩论赛的形式,为什么不让它走进课堂呢?笔者把辩论会引入课堂后,发现课堂更加精彩了。
关于摩擦的利弊的学习中,引发了争议。课前将全班同学分为两组,分别为辩论的正方和反方,由各方推选出4位辩论代表,与组员一起合作,收集必要的资料,撰写辩论稿,准备辩论的资料,包括实验仪器等。课堂中组织双方进行了辩论,各抒己见,在激烈的辩论中深入了解摩擦的利与弊,并能使用正确的方法来增加或减小摩擦。在辩论中,穿插必要的实验加以证明,培养学生的动手能力和实验探究精神。此外,还能培养学生谦逊有礼、文明待人的气质和风格,在意见对立的情况下也能气定神闲、保持自身良好的风度,同时,能对各种突发状况做出较好的对应。 教学中,诸如此类材料比比皆是,如宇宙是怎么起源的?宇宙有边吗?细菌病毒对人类有害处吗?怎样看待克隆技术?对噪声的控告和辩护……对此笔者只会作一些简单小结,并不必强调对错,只要分析合理的,予以表扬。笔者关注的重点是学生收集提取各种信息的能力和面对信息时的辨别力。
养成批判性思维的方法要领
细细分析学生的批判性思维水平的现状,发现经过这几年新课程实施的积累,学生已在教师的熏陶下,具备了一定的批判性思维(质疑等)的基本技能。但是一方面,学生现有的基本技能的水平有待于强化发展。另一方面,更为重要的是,我们要把学生现有的这些片面、零碎的技能有机的结合起来,形成一种系统的思维过程、方法与习惯,那么批判性思维才会真正内化为学生的一种能力。笔者认为,在课堂教学活动中可以通过以下几条途径开展实施:
从现象中剥离出本质 现象是暴露在事物表面的,如物体的大小、位置、形状、形象、软硬、轻重、色彩、特征等等,凭直观可以被我们的感官认识的;而本质则是隐蔽的、深藏于事物内部的方面,不能为我们的感官直接感知。如“水往低处流”“苹果落地”等都是人们用眼睛看得见的自然现象,但它们反映的本质——万有引力规律是不能靠直观所能认识的,我们只有靠批判的理性思维分析,排除一些表象的干扰,在差异中找共性,在共性中找差异,才能剥离出本质。
《氧气与氧化》教学时,关于燃烧的实验现象,有的同学产生了疑问:“辅导书上讲气体燃烧时产生火焰,固体燃烧时产生火星或火花。而石蜡是固体,可它在空气中燃烧时为什么产生火焰而不产生火星呢?”这时,笔者就引导学生仔细观察石蜡燃烧时的熔化现象,并设法通过玻璃管引出气体点燃。同学们经过观察思考后,一致认为石蜡燃烧时产生的火焰,是因为基于固态先熔化后气化的物态变化的实质。
科学的学科特点决定了我们的研究对象是错综复杂的自然现象。所以从现象中剥离本质的批判性思维方法应该是贯穿于整个教学的最基本的方法。让学生在方法的应用中,懂得自己的大脑也可能被“亲眼所见”所蒙蔽,并形成批判地去接受自己看到的一些现象,从本质上去认识它们的习惯。
从模糊中提取严密的概念 新课程关注现象的感悟和过程的体验,相对淡化了概念的描述。对于淡化概念的描述,笔者还是持谨慎的态度。笔者始终认为,科学概念是用简练的语言高度概括出来的原理与规律。其中一字、一句、一个注释都是经过认真推敲并有其特定的意义,以保证概念的严谨性和科学性。相对淡化科学概念,应该界定在一定的时期与一定的阶段。我们不能始终让学生停留在模糊之中。最终为了使学生深刻领会概念的含义,我们还是要引导学生注意对概念论述时用词的严密性和准确性,同时还要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误,这样做一定会有利于培养学生批判的、严谨的逻辑思维习惯。
在学习电磁感应概念时,学生往往搞不清楚怎样的条件才能产生电流。因此教师在讲解时,可将“电磁感应”概念剖析开来,强调①要在磁场中;②要切割磁感线;③闭合电路的一部分导体,这三个条件要同时满足才会产生感应电流,解决①,通过实验比较导体在磁场或无磁场中切割磁感线可得;解决②,让导体在磁场中运动时是否切割来判断;解决③,让整个电路和部分导体在磁场中做切割磁场运动观察。而学生在初学时往往考虑到了一点或两点,在教学中若将概念这样逐字逐句剖析开来讲解,既能及时纠正学生容易出现的误解,又能抓住特征,从而帮助学生掌握概念。
可见,在概念的学习中,抓住每个概念中反映事物本质属性的词、句子以及相关特征,搞清概念的内涵和外延。这既是让学生在阅读理解中实施批判思维技能的一个落脚点,也是养成批判的方法与习惯的一条有效的渠道。
从条件的适用中锤炼原理 科学课程标准指出:“科学是一个开放的系统。科学知识具有相对的稳定性并不断发展和进步,它不是绝对真理,只能在一定的条件与范围内适用,也不能解决所有的问题。”因此应用定律和公式来分析、解决实际问题时,必须注意其适用条件和应用范围。然而,这点却往往被学生所忽视,诚如前面所述,他们在各种应用中常常不加分析地从题给数据出发,乱套乱用公式来求答案,有的还对定律和公式盲目地作不合理的外推,得出错误的结论。从正面看,这是学生缺乏批判性思维的一种外在表现,往反面思考,难道这不正是我们寻找的培养学生批判性思维方法、习惯的一个很好的契机吗!
阿基米德定律的学习,要使学生从原理上懂得物体在液体中受到的浮力是怎样产生的——物体在液体中受到的向上的压力比向下的压力大,而这个压力的差就是液体对物体的浮力,这样他们才能真正领会这个定律的适用条件,从而避免不考虑浮力产生的条件而盲目地套用公式;例如:河旁有一木桩,露出地上的体积为V。当涨潮时,河水把木桩全都淹没,求此时水对木桩的浮力是多大?由于木桩并没有受到水对它向上的压力,所以水对木桩的浮力为零。又如在运用质量守恒定律时也要注意它的一些局限性,如运用范围仅是化学变化,不包括物理变化;“质量”指的是参加化学反应的物质的总质量或反应生成的所有物质的总质量;“守恒”不包括诸如体积等方面的守恒。
在应用中体验,在错误中感悟,学生就会特别重视定律和公式适用条件的学习,学习时会批判性地接受,应用时会批判性地使用,思维的习惯就会日趋严密和完善。
提升批判性思维的途径
由于科学的本质是一个开放的系统,科学知识具有相对稳定性并不断发展和进步,它不是绝对的真理,所以科学的发展创新是一个继承与批判的过程。因而,理解科学发展中所蕴涵的批判性思维,对提升批判性思维的情感和态度有着不可替代的作用。
“激励”学生的批判精神 科学发展史是人类不断向自然界挑战的历史,其中充满了新发现、新理论与传统观念的矛盾冲突,充满了年青后生与学术权威的艰苦抗辩。自然科学发展史上成功或失败的人物以及他们的经历,为激发学生的批判精神提供了丰富的素材。
如克拉科夫大学的数学和天文学教授沃伊切赫,唤醒了哥白尼对天文学的终生兴趣,使哥白尼年轻的心灵在深处播下了怀疑的种子,使得哥白尼敢于怀疑当时普遍认同的法则,正是这种怀疑,进一步激励哥白尼去探索自己坚信的观点,从而成为天文学划时代的科学巨匠;再如法国微生物学家巴斯德勇于批判当时流行的“自然发生说”,通过大量的实验,说明了微生物也有自己的父母,不可能无中生有,从而开创了医学微生物学,降服了引起传染病的病原微生物,拯救了无数生命。 在教学实践中,笔者充分利用科学史上这些不迷信权威、重实证,即使牺牲生命也始终不渝的科学家的故事,激励同学们学习他们“不唯上”“不唯书”的批判精神以及不屈不挠的惊人毅力。同时让他们深刻地理解科学的任何一次大的突破,无不是思维的批判性这种智力因素在起着决定性的内在作用。从而润“生”于无声,使学生自觉、自愿地成为一个批判性思维者。
形成慎密的批判态度 清华大学校长顾秉林在谈“研究生的治学”时认为“批判是一种洞察力、辨别力和判断力,因而,批判也应包括关注优点和肯定长处的含义”。而在教学实践中,一提起批判,我们的同学只会立足于寻找他人的不足,甚至于缺乏对它人劳动成果的必要尊重(人身攻击),缺少关注优点、肯定长处以及与他人分享的良好习惯。为此,教学中关注对他人成果的欣赏,让学生感悟他人艰辛的探索历程,赞叹于他人的精辟思维。这既是知识和能力的再学习,更是情感态度的再发展,这种内化是无形的,却又是实实在在的,它对一个人的促进肯定比空白的说教有效的多。
《电动机》学习中,“换向器”的发明就是一个极好的材料。在欣赏这个科技成果时,笔者先让同学们思考这几个问题:①让线圈持续旋转需要满足什么条件?②在改变电流方向和改变磁场方向的实践中会碰到哪些困难?然后,笔者让学生仔细观察电动机的模型,并思考几个问题:①电动机是采用什么方法来改变受力方向的?②电动机在改变电流方向时是如何解决困难的?③换向器的结构特点和优点有哪些?学生在经历以上的思维碰撞后,无不折服于换向器的发明创造。有些同学在赞叹之余,对模型表现出爱不释手,反复观察揣摩。更有同学课后探究是否能用简易的方法来改变磁场的方向?
笔者想,这一部分内容的设计,很好地发展了学生的“知识、技能、情感”,这是完全符合新课程的理念。更为重要的是,欣赏把学生的批判思维引到了积极健康的一面。
树立严谨的批判观 可验证性是科学与伪科学的重要区别之一。科学强调和尊重经验事实对科学理论的检验,所以科学探究必须以逻辑推理和实验活动为基础。教学实践中,同学们的批判较多表现为缺乏足够的依据而顾此失彼或背离科学的原理。为此,笔者认为教学中挖掘蕴含科学历程的材料,让学生重复历程的体验,在自己的方案接受实践的批判检验中,认识到充分了解研究对象,具有充足的证据是批判性思维的一个重要基础。这既是一种严谨的批判观,更是对学习态度的一种促进。
如《滑动变阻器》的探究教学中,笔者重点突破了滑动变阻器的创造历程:①从固定长度到应用抽头改变长度;②从固定抽头到应用滑动抽头;③从电阻丝的长度和滑动抽头的局限性到线圈与滑片的改进。在这个历程中,同学们的设计一次次被理论和实践所推翻,实践证明,同学们的创造欲望并没有被磨灭,他们在课后通过查找资料等手段充分了解影响电阻的因素,探究了改变横截面和改变材料的可能性,同时又研究了活动变阻器仍然存在的不足之处以及改进的办法。从这个事例中,我们完全能看到,学生充分意识到盲目的批判是无济于事的,而他们也把这种认识付诸于行动。
实践与反思
教师是教学活动的组织者,教师的行为直接影响学生的行为,平时要有系统、有目的地保护和培养学生的批判性思维,不要把“批判”仅仅作为一种教学的组织形式,应该把它们真正纳入到课堂教学目标中,这样就不会错过许多教育契机。作为初中起始阶段,学生自发产生的批判性思维随机性很强,水平也较低,课堂中创造一个宽松的对话环境,有利于保护学生的批判性思维活动,也有助于学生的批判性思维能力的自我培养和自我提高。在现行的浙教版科学教材中,有较多培养学生批判性思维的内容,在教学中,并未得到使用者的足够重视。
(作者单位:浙江省杭州市萧山区南阳初中)