7高中生物教学中培养学生批判性思维的探索(华南师大--卢嘉敏）

1、高中生物教学中培养学生批判性思维的探索卢嘉敏 李雪峰（华南师范大学生命科学学院，广州510631）摘要： 我国自20世纪末引入“批判性思维”概念后，批判性思维的研究也逐渐展开并受到关注，全日制普通高中生物新课程标准中就明确提出了培养学生批判性思维的目标要求。本文结合高中生物学科教学实际，探索学科教学中开展学生批判性思维培养的途径和方法。并结合观察、问卷、测试等方法，分析在高中生物教学中培养学生批评性思维能力的效果。关键词：批判性思维；高中生物教学；科学素养一、批判性思维的定义在科学不断发展、科技日新月异的今天，提高国民素质、加强创新人才培养，是提升国家核心竞争力的关键。从社会发展的需要来看，科

2、学素养是每个公民必不可少的。批判性思维（critical thinking）能力作为科学素养的基本内容之一，20世纪90年代美国哲学学会将其界定为：批判性思维是有目的的、自我校准的判断。这种判断导致解释、分析、评估、推论以及对判断赖以存在的证据、概念、方法、标准或语境的说明。美国学者Facione PA和Facione NC提出批判性思维应该包括技能和倾向两大方面，其中批判性思维技能包含解释(interpretation) 、分析(analysis) 、评估(evaluation) 、推论(inference)、说明(explanation)、自我校准(self-regulation)等 6个

3、内容，而批判性思维气质寻求真理性(Truth-Seeking)、思想开放性(Open-Mindedness)、分析性(Analyticity)、系统性(Systematieity)、批判性思维自信度(Self-confidence)、好询问性(Inquisitiveness)和成熟性(Maturity) 等7个维度。二、批判性思维培养的基本策略批判性思维可以通过教学活动得以培养和提高。保尔提出判性思维培养教学方法：一是为学生提供他们自己发现自己思考的机会要求学生发现信息活用自己所拥有的知识和技能；二是引出学生的不同观点并使之理解，教师要引导学生敢于追求以往不曾有的观念有时要借助反方角色的扮演促

4、进智慧勇气在讨论中要求公平对待一切观点；三是引出证据和根据，教师要引导学生就某种主张询问其理由探索它的确凿性；四是确保探讨课题的时间，批判性思维是一种反思性行为要经历长时间的尝试错误课题的解决要经过反反复复的思考。生物作为一门自然学科，在传授科学知识的同时也肩负起培养学生科学素养的重任，如全日制普通高中生物新课程标准中就明确提出了培养学生批判性思维的目标要求。参照上述方法对拟定批判性思维培养的基本策略：首先要明确学生学习主体的地位，教师通过适当的引导实现教与学的互动，建立民主平等的师生关系；其次，教师要做好课程的合理设计，吸引学生担当需要进行合理的判断或评估任务，帮助他们发展完成这些任务的智力

5、资源；提供尊重批判性思维的环境，激励和支持学生尝试批判地思维和参加辩论。三、高中批判性思维培养实验过程本文在理论研究的基础上，结合高中生物学科教学实际，通过对课型和教学活动进行设计，将批判性思维培养融入日常教学中，先后对广东仲元中学高一和高二平行班的学生开展了教学实践。每次实验时间为一学期，实验过程包括前测、控制实验变量开展教学实验、后测和结果分析。前测结果显示同一年级的各班总体无论在学业成绩还是在批判性思维精神气质方面，差异并不显著。实验中在高一、高二分别随机选取了一个班作为对照班，其余为实验班。对照班进行常规教学，实验班则有意识的将批判性思维融入到生物课程设计中并实施。最后通过问卷调查和学

6、科考试成绩、活动观察等研究分析生物教学中批判性思维培养的效果。四、实验结果1. 批判性思维气质测试分析鉴于加利福尼亚批判性思维气质测试（CCTDI）是具有较好信度和效度的一份问卷，本实验中在实验前后使用CCTDI来检测学生批判性思维气质的改变。测试结果如下：（1）批判性思维气质测试总分得分情况表1 高一、二年级批判性思维气质测试（CCTDI）结果年级项目班级NSDSig.差异比较（p）高一年级前测对照班56255.0523.912实验班157253.5427.3020.200p >0.05 实验班258254.0323.8000.820p >0.05 后测对照班56257.0524

7、.987实验班157273.3226.3030.001p <0.01 实验班258274.0225.6400.001p <0.01 高二年级前测对照班58255.3519.6500.798p >0.05 实验班60256.3422.454后测对照班58258.2225.4290.000p <0.01 实验班60282.1523.909注：N为班级总人数； 为平均值；SD为标准差；Sig. 为统计显著性；p >0.05 表示差异不显著，p <0.05 表示差异显著，p <0.01表示差异极显著。下同。实验前测中所有班级CCTDI测试总分均介乎210280

8、之间，表明批判性思维精神气质为中性水平。通过一学期的教学实验，高一、高二实验班在学期结束后， CCTDI测试总分均值与各自对照班比较，p <0.01，差异极显著。结果表明实验班的批判性思维气质有所发展。在高二的教学实验中，批判性思维培养的成效相对比较明显总分为282.15达到了正性水平。表2 高一年级CCTDI前、后测中跟分数段人数及所占比例年级班别项目各分数段和所占人数比例<210210279280350>350高一年级对照班前测1（0.02%）48（85.71%）7（12.5%）0后测2（0.04%）41（73.21%）13（23.21%）0实验班1前测1（0.02%）4

9、8（84.21%）8（14.03%）0后测031（54.39%）26（45.61%）0实验班2前测1（0.02%）49（84.48%）8（13.79%）0后测037（62.71%）21（35.59%）1（0.02%）高二年级对照班前测1（0.02%）49（84.48%）8（13.79%）0后测1（0.02%）45（77.59%）12（20.69%）0实验班前测056（93.33%）4（0.07%）0后测030（50.00%）30（50.00%）0 从表2中可见：实验前、对照班和实验班的学生批判性思维气质得分主要分布在210279分，只有少数同学能达到280350分，有极个别学生得分低于210分

10、，这说明学生总体批判性思维精神气质为中性。通过实验前后分数段人数比较，数字表明实验班在实施融入批判性思维培养的学科教学后，学生群体表现从批判性中性分数段（210279）向批判性正性分数段（>280）迁移，这种迁移比对照班要明显。（2）批判性思维气质测试的维度得分情况CCTDI测试包含 7个子量表，依次为寻求真理性（T）、思想开放性（O）、分析性（A）、系统性（S）、批判性思维自信度（C）、好询问性（I）和成熟性（M），对应为每一量表的得分处于1030区间表明批判性思维气质较差；处于3040区间的，批判性思维气质中性；处于4060区间表明批判性思维气质较强。以下是高一、高二在CCTDI中7

11、个测试维度分值变化情况。表3 高一年级CCTDI前、后测中7个测试维度得分均值（）批判性思维气质高一年级高二年级对照班实验班1实验班2对照班实验班前测后测前测后测前测后测前测后测前测后测T35.4834.8933.8438.0934.9837.2835.6736.3436.9339.45O39.5739.7940.2142.5339.9741.6939.4039.2139.2842.93A35.6336.3235.3037.7736.3438.1236.0036.9134.4339.52S33.5934.8434.4937.3334.2937.9033.5234.8834.0238.08C30

12、.5031.7331.5433.0430.0934.0331.4731.2830.9835.07I38.4839.0237.9141.2537.2841.4337.8438.5938.0242.85M41.8040.4640.2543.3241.0943.5742.4541.0241.6844.25表4 高一年级CCTDI后测中各维度分值的T检验批判性思维气质高一实验班与对照班1后测均值比较高一实验班与对照班2后测均值比较高二对照班与实验班后测均值比较Sig.差异比较（p）Sig.差异比较（p）Sig.差异比较（p）T0.006p <0.01 0.040p <0.05 0.005p

13、 <0.01 O0.006p <0.01 0.037p <0.05 0.000p <0.01 A0.090p >0.05 0.042p <0.05 0.003p <0.01 S0.029p <0.05 0.011p <0.05 0.003p <0.01 C0.199p >0.05 0.036p <0.05 0.000p <0.01 I0.043p <0.05 0.023p <0.05 0.000p <0.01 M0.010p <0.05 0.005p <0.01 0.002p <0

14、.01 前测中对照班和实验班在批判性思维倾向的7个维度的分值进行T检验，p >0.05差异不显著。表3反映实验前学生在T、O、A、S、C、I得分主要在3040的区间，即前6个维度批判性思气质为中性。认知的成熟性(M)得分各班均超过40分，即该气质表现最强。试验后，将对照班前、后测的7个维度分值通过SPSS检验均得到p>0.05，故对照班班实验前后差异不显著。而实验班的学生在实验后批判性思维气质的各维度上有所提升。T检验结果表明除了高一实验班1分析性(A)和批判性思维自信度(C)两项效果不明显外，其余实验班的各个维度实验前后p <0.05，即差异显著，表明学生在批判性思维气质各

15、维度都有提升。2. 高中生物学业成绩比较结果 现行教育制度下对学生学业评价常见的一种方式是终结性评价。为了探索批判性思维培养与学习成绩的联系，这里调取了两次实验中班级的学期段考的生物成绩进行分析，结果如下：表5 高一年级对照班和实验班段考成绩比较项目班别NSDSig.差异比较第1次段考对照班5668.5912.047实验班15766.9813.0130.497p >0.05 实验班25867.8312.7830.744p >0.05 第2次段考对照班5667.1612.909实验班15772.1711.5640.032p <0.05 实验班25873.0912.4320.01

16、4p <0.05 第1次段考对照班5853.9013.1560.878p >0.05 实验班6054.2914.636第2次段考对照班5871.8012.7380.584p >0.05 实验班6073.2215.336结果反映高一第1次段考实验班与对照班的成绩差异不显著，第2次段考差异显著。而高二对照班和实验班的2次段考中生物学科成绩均没有显著的差异。 五、分析与讨论1. 批判性思维气质总体分析CCTDI测试数据进行分析表明相比对照班，实验班的CCTDI总得分有了明显的提升，学生群体明显向批判性正性分数段迁移，由此可见，渗透批判性思维的学科教学对学生批判性思维培养来说是有效的

17、。纵向比较，高一、高二级CCTDI前测中得分差异并不显著，反映批判性思维并没有随着学习经历而明显提升。这表明若不是有意识地培养，批判性思维的提高较缓慢。后测反映高二批判性思维培养效果相对明显。分析原因，一是高二已经分科，理科班学生对生物学习更重视，且课时的增加也为教师的教学实验提供了更好的条件；二是高二学生已经掌握了一定的学习技能，能较好应对日常教学的情况下，再在教师的指引下学习能更快的融入教学情境，表现相对的大胆和自信，自然培养效果要好一些。高一学生受初中阶段的被动学习模式影响较深，对于学习环境、学习方法还处于的寻找和适应期，因此批判性思维发展较慢。2. 批判性思维气质维度分析CCTDI前测

18、中认知的成熟性(Maturity)气质表现最强，各班得分均超过40分达到了正性水平。这与传统的应试教育中不断地知识、解题强化训练强化有关。后测中实验班各维度上均提升，其中思想开放性(O)和好询问性(I) 两个维度提升到正性水平。这是批判性思维培养的大前提，情感、态度的改变有助于能力的形成。这两个维度的提升初步反映了学生具有一定的可塑性。结果同时反映学生在寻求真理性(T)、分析性(A)、系统性(S)、批判性思维自信度(C)几个维度的批判性思维气质上还有待提升。这些结果明显与我国高中生的学习模式有关。在我国大多数高中生的学习过程中，学生更多选择的是接受教师传授的理论，然后直接应用在解决问题中，学习

19、显得相当被动。思考方式僵化，缺乏好奇心和怀疑精神，推理体验过程少，所以学生对自身的推理过程自信度自然不高。所以在批判性思维培养过程中必须改变师生的主从关系，让学生更轻松、更多的去体验质疑、推理的过程，从而提升能力和自信。3. 学习成绩分析高一、高二级段考成绩的比较体现学业考查成绩与批判性思维发展没有正相关的关系。也就是说学业考查成绩不能作为对学生批判性思维的发展的直接评方式。分析原因，这主要与学业考查的设计有关。学业考查比较注重知识记忆和技能操作，对学生利用生物知识和技能解决实际问题能力倾向考查比较薄弱。为了探索批判性思维能力培养的效果，笔者尝试组编了一份以生物学科知识为背景的围绕批判性思维6

20、个核心技能的测试卷。试卷总分50分，包括选择题和填空题，要求高二级学生在30分钟内完成。考试结果如下：表6 高二年级生物批判性技能测试卷成绩比较班别NSDSig.差异比较对照班5832.095.5520.000p <0.01实验班6036.686.947实验结果表明实验班和对照班的总成绩明显的差异。比较各题得分，实验班在评估、推论、说明和自我校准等方面题目得分比对照班学生要好。通过该测试笔者初步认为教学实验中实验班的学生在批判性思维技能的一些能力上确实有一定提升。4. 批判性思维能力的迁移罗清旭曾提过判性思维教学产生的结果是否能够有效的迁移到社会生活决定了批判性思维训练的实际功效。研究性

21、学习是国家教育部设定的一门高中必修课，它面向生活具有开放性，学生可以围绕广告、宣传、文学批评、社会热点问题评价、哲学问题争论等众多的素材进行选题，收集资料，制定研究计划，社会调查，撰写研究报告等一系列的实践活动。在该课程中通过对学生的观察正好可以从侧面体现生物课堂批判性思维培养的效果。表7展示了每个研学小组自主制定的研学课题。通过比较不难发现实验班的同学能针对生活中的一些问题更细致、更大胆地提出质疑。表7 高二实验班和对照班的研究性学习课题班级组别研究性学习课题对照班1广州特色小吃吃在广州2岭南文化的探究3茶文化4国动漫与外国动漫的对比研究5现代高中生睡眠3600全分析6广州创文能否成功实验班

22、1番禺区高中饭堂现况调查及改善建议2各国抗震建筑研究及抗震建筑在我国的发展情况调查3辐射的危害和预防-日本震后辐射灾害的反思4山寨文化现象调查之“山寨手机”出现与发展5山寨文化现象调查之“山寨食品”与生活6番禺区校服存在问题及其改良方策研究性学习活动的实施一般分为三个阶段：进入问题情境阶段、实践体验阶段和交流反思阶段。依笔者的观察，实验班的学生在研究性学习过程中比对照班表现出更强的批判性思维气质，能把生物学科中学习到得批判性思维技能应用在研究性学习当中。如实验班的学生思考问题的角度更多更广，并能根据提出的问题制定有效的探究方案；在搜集资料的过程中能注意多渠道搜集正、反面的资料；问卷设计相对合理，能客观分析数据；在中期汇报时组间互评认真，小组能认真听取建议，及时反思修改方案；结题报告中能呈现更丰富的、有力的材料，得出经小组提炼的较客观的结论。从整体看，也许每个环节并不是想象中的完美，但是却真实的体现了学生批判性思维技能和气质的提升。六、结论我国科学教育的目标是要实现公民的科学素养上的提高，批判性思维作为一种重要的科学思维方式，在科学素质培养当中是不容忽视。本文以高中生作为研究对象，在高中教学中开展行动研究，探索高中生物课中开展批判性思维培养的途径和效果。研究初步表明：在高中生物学科教学中开展批判性思维培养是可行且有效的。学生们好奇心的增强，课上