如何加強高中生物習題教學中學生的批判性思維

摘 要 闡述藉助高中生物習題培養學生批判性思維的方法,在“功利”的同時強調生物教學中批判性思維培養的重要性。

如何加強高中生物習題教學中學生的批判性思維

關鍵詞 高中生物習題 批判性思維 生物學教學

中圖分類號 G633.91 文獻標誌碼 A

當下較多的學生傾向於接受已有的結論,這種被動的思維傾向使學生不關心知識的來龍去脈,更缺乏對課本知識或權威提出質疑的內在動力。

1 批判性思維的含義

批判性思維是一種思維過程、思維方法,具有積極思考、自主分析和提出新見的特徵,通過求證、反思等手段,培養學生合理質疑和科學批判的能力。教師要培養學生的批判性思維,可以從精神和技能這兩個方面出發,對學生進行形式多樣的培養、訓練,達到讓學生主動質疑、批判、自主思考的目的,從而提高學生的科學思維品質,促進其科學素養的提高。批判性精神是批判性思維的特點,是批判性思維產生和發展的動力;批判性技能是進行有效的批判性思維活動所具備的方法和策略,並在此基礎上發展成提出批判性問題的能力、謬誤分析的能力等。

2 培養學生批判性思維的意義

2.1 有利於增強學生學習能力

高中生物課標強調,在教學過程中要不斷培養學生的批判性思維能力,這不僅能夠增強學生對生物相關知識的理解,還能幫助學生構建相關的生物知識框架。如在理解生物知識本源時,學生就可以運用生物學的理論知識解釋生活中的客觀現象,然後運用生物思維對其進行概括、總結、歸納出相關的生物知識。

2.2 有利於提高學生學習主動性

在學習過程中,如果學生質疑課本上的知識,學生就會不斷提出問題。而不斷提出問題的過程就是不斷主動學習的過程。學生不斷解決自己提出的疑問時,學習效率也就不斷增加,並不斷體驗到成功的喜悅。這樣就形成良性循環,學生學習的主動性也就得到了提升。

2.3 有利於學生創造性思維的培養

批判性思維和創造性思維是人的思維的兩種基本類型,批判性思維是創造性思維的基礎,創造性思維是批判性思維的.發展,批判是創造的主要源泉。教師只有對學生進行批判性思維能力的訓練,他們的創造性思維纔會有創新的方向,才能提高其創造性思維的準確度,創新往往來源於批判。

3 高中生物習題教學中學生批判性思維的培養方法

在高中生物學教學時,教師可利用人教版教材中“批判性思維”欄目、開放性的習題等專門的欄目和問題來達到培養學生批判性思維的能力。也可以提供一些有爭議的觀點要求學生髮表自己的看法,如生物科技的利弊的辯論等,或利用圖表題等培養批判性思維。

3.1 利用人教版教材中“批判性思維”欄目培養學生批判性思維

雖然人教版高中生物教材上“批判性思維”的欄目只有4個,但在教學中,教師應把批判性思維的培養融合到整個教學中。人教版教材中“批判性思維”的內容如表1。

3.1.1 爲學生提供自己發現問題、自己思考的機會

學生通過模擬實驗“細胞大小與物質運輸的關係”知道了細胞體積越大,其相對錶面積越小,細胞的物質運輸的效率就越低的結論。再通過教材批判性思維問題引導學生思考:“既然細胞越小,細胞表面積相對就越大,細胞的物質運輸的效率就越高,細胞體積不是越小越好嗎?”這樣可以使學生把所學的內容與問題聯繫起來。通過問題引起學生的注意,然後啓發學生再思考,從而達到培養學生批判性思維的能力。如教師可以給出一段材料或者是圖片,讓學生進行分析並提出問題。學生主動提出問題,要比教師直接給出結論效果要好的多。

學生在學習完“基因、蛋白質與形狀的關係”這個知識點後,教師給出問題“你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點?”這時一大部分學生給出的觀點就是“基因決定生物性狀”,少部分的學生可能會考慮到環境對性狀的作用。教師應該對後一個答案讓學生進一步的探討,然後組織學生集體討論出正確的答案,即性狀的形成往往是內因與外因共同作用的結果,其中內因起決定作用。教師要引導學生敢於追求新的觀念,藉助實證理解不同觀點。

3.1.3 確保探討課題的時間,在反思中成長

在學習完基因突變這一個知識點後,教師給出問題“有人認爲,自然條件下基因突變率很低,而且大多數基因突變對生物體是有害的,因此,它不可能爲生物的進化提供原材料。你認爲這樣的看法正確嗎?爲什麼?”這相當於一個反思性的問題,其實批判性思維也是一種反思性行爲,課題的解決也要經過反覆的思考。基因突變對生物有害還是有利,學生可以舉出很多的例子來證明,但是能不能爲生物進化提供原材料學生可能要爭論很久。通過這個探討的過程學生才能理解。

3.1.4 引出證據和根據,培養批判性思維

通過“實例一:血糖平衡的調節”的學習,學生理解了血糖的來源和去路,然後教師給出問題“既然血糖是提供能量的,血糖越多,能量供應就越充足,血糖含量不是越高越好嗎?對此你持什麼觀點?你的論據是什麼?”學生很容易回答出血糖不是越高越好,這裏關鍵的問題是如何證明自己的觀點。聯繫激素的作用可以進行血糖調節,教師引入血糖調節的模型實驗,讓學生通過實驗回答問題,能很好地培養學生批判性思維。

教師可以設計相關上述類似的題目來進行教學,培養學生的批判性思維。如:藍藻中有葉綠體,因爲它能進行光合作用。蛋白質肽鏈的盤曲和摺疊被解開時,其特定的功能發生改變。分子的雙螺旋被解開時,其功能也將失去。在蛋白質合成旺盛的細胞中DNA分子多,轉錄成的mRNA分子也多,從而翻譯成的蛋白質就多,如胰腺細胞與口腔上皮細胞相比較就是如此。真核生物進行有性生殖時,後代從雙親各獲得一半的DNA。凋亡細胞內的基因表達都下降等。 3.2 利用開放性習題培養學生批判性思維

如人教版生物必修1第一章第二節細胞的多樣性和統一性“練習”的“拓展題”和章末“自我檢測”中的“思維拓展”。

拓展題:目前,對基因的研究可以說如火如荼,方興未艾。既然生物科學的研究已經深入到基因水平,還需要研究細胞嗎?說說你的看法。

思維拓展:生命系統是由許多層次組成,其實我們周圍世界各種事物的結構或組成與此類似。你能圖示你所在的學校的組成層次和相互關係嗎?由此,你體會到以系統的視角分析各種事物的好處有哪些?

從上面的題目中,可以看出拓展題目開放性比較大,教師在教學時也不必給出標準答案,但是要根據學生的具體情況把握教學的深度。通常在教學中學生練習的習題都是封閉式,有固定的標準答案,這種類型的題目容易將受試者預設、囚禁在有限的答案選擇中,而忽略受試者在作答時可能牽涉其中的個人人格特質、興趣、情感、專長而在開放度上受到限制。在這種慣性的影響下,學生往往也會產生一種凡是題中出現的條件都要用上的思維定勢,不能對題目進行邏輯推理分析。

開放性習題與封閉式的習題不同,開放題中的有用信息和無用信息是混在一起,會產生干擾因素。這就要求學生在解題時,需要認真分析信息與問題的關係,捨棄無用信息,充分利用有用信息,提高鑑別能力,從而培養學生思維的批判性。

生物學科是一門以實驗爲基礎的學科,實驗的開放性能很好地培養學生批判性思維技能,所以教師還可以設計一些實驗方面的習題。如實驗過程中是否能確認變量,找到關鍵的變量來判斷學生是否只會用唯一的答案原因形成單一的見解,是否能用多觀點,系統看待問題。

3.3 利用概念辨析習題培養學生的批判性思維

缺乏批判性思維的學生往往表現爲缺乏辨別正誤、區別真僞的信心,缺乏敢於質疑的態度。在教學實踐中發現,概念辨析這種題型能將混淆的現象、概念和規律緊密聯繫在一起。除教材中的“概念檢測”題外,教師還可將容易混淆的知識有針對性地設計爲概念辨析題,讓學生經常性地辨析容易混淆的知識。通過不斷地辨析對比,促進學生掌握辨析的方法,提高學生辨別是非的能力,從而培養學生敢於質疑的態度。

例:澳洲大陸原來沒有仙人掌植物,當地人曾從美洲引種作籬笆用,結果仙人掌大量繁殖,侵吞農田。這一實例突出地說明了生物的哪一種特徵( )

A. 遺傳和變異

B. 生殖和發育

C. 生長和應激性

D. 適應一定環境和影響環境

從本題立意和考查要求看,主要體現了2個方面:① 抓住了學生的薄弱點,就生物的特徵而言,應激性和適應性是較容易混淆的概念,學生只有真正理解應激性和適應性的本質才能做出正確的判斷;② 滲透了概念辨析的基本方法――排除法,根據生物的特徵可排除A、B選項,在C和D選項中只要辨析好應激性和適應性就可得出正確選項。本題通過對應激性和適應性的辨析以及排除法的應用,培養了學生的質疑態度,有利於學生“批判性思維”的培養。

3.4 利用圖表題培養學生的批判性思維

圖表題是一種客觀傳遞數據和信息的形式,有些數據與問題有直接關係,有些數據看起來與問題沒有關係,實質存在着一定的間接關係。學生通過對圖表中數據和信息進行多種角度的分析、解讀,對獲得的信息進行選擇、評價和判斷,根據問題進行推論,形成合理假設,然後歸納出支持問題的理由和根據。這種嚴格的思維過程,有利於培養學生具有判斷論據的準確性和可靠性的意識與批判性思維能力。在生物大學聯考試題中有很多此類圖表分析的題目,學生只有具備了批判性思維的技能,才能更好地解答。通過這類題的練習有利於培養學生思維的批判性,提高學生去僞存真、明辨是非的能力。在人教版教材有很多這種類型的題目,教師在教學中要充分地利用以更好地培養學生思維。

例:圖1是有白化和色盲兩種遺傳病的家族系譜圖。假設白化病的致病基因爲a,色盲的致病基因爲b,請回答:Ⅲ-8、Ⅲ-10的可能基因型是什麼?如果Ⅲ-8和Ⅲ-10結婚,子女中只患一種病的概率是多少?同時患兩種病的概率是多少?

本題是涉及基因分離定律、基因自由組合定律、伴性遺傳等多個知識點的題。批判性思維較差或沒有批判性思維的學生看到題目,會認爲此題實在太難根本學不會,要求教師多講幾遍記住就可以了。此時,教師一定要引導學生從生物學的遺傳規律出發,結合數學概率中的加法定律、乘法定律,尋找出解決問題的途徑。對於具有批判性思維傾向的學生,教師要多加鼓勵,適當提示關鍵點。對於批判性思維較強的學生,教師要充分發揮他們的思維空間,讓他們全方位、多角度地去發掘解題方法。最後一定要集中這部分學生的解題結果,全面透徹地進行評價。在問題解決之後,教師要善於引導學生對不同的解題思路和方法進行分析總結,讓學生在分析總結中接受敢於批判的思想,激活學生的批判精神。

在教學中,教師不僅要選擇一些好的習題來訓練學生的思維,並且還有給予足夠的時間學生思考和交流,讓學生能夠自由的表達他們的見解,這樣才能提高學生的批判性思維能力。