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通过科学史教育培养学生的批判思维

来源:论文联盟  作者:蒋振东 [字体: ]

通过科学史教育培养学生的批判思维

 一、当前小学科学课批判思维培养的现状 
  为了了解当前小学生批判思维的现状,笔者在北京市海淀区某小学四、五年级学生中,抽取男、女学生各20人进行了问卷调查。问卷与反馈情况如下表。 
  批判思维是一种反省性的辩证思维,它由批判思维能力、知识和意向构成。通过问卷分析不难发现,由于小学阶段的科学教育比较关注学生自主探究、实践检验、分析等能力,所以学生具备了一定的批判思维能力,但批判思维的意向还有很多不足。在遇到争议或问题时,学生不喜欢寻找问题的原因,或者简单地把原因归结为意外或者操作失败,不会对问题做全面考察。究其原因,是源自学生对教师和书本的依赖。长期以来,多数教师习惯了这些做法:习题“对答案”,上课“过度引导”,活动由“好学生带着后进生”等。于是在学生潜意识中,学习与读书画上了等号,教师的说法与标准答案画上了等号,导致学生批判思维的意向严重缺失。因此,当教师鼓励学生说出自己的想法时,学生却不敢说、不想说,或者是揣摩教师想要什么答案,这也导致了学生批判思维方法技巧与批判思维意向的不匹配。著名学者凡西昂认为,要使批判思维的教学有效,就必须包括专门培养理智美德的做法,不能单纯依靠认知技巧的传授,它们应该同时进行。 
  批判思维要求学生不迷信书本,不盲从权威,同时有一个明辨是非的智慧头脑,敢于对所学知识的真实性、精确性、性质和价值进行理性分析。随着课改的深入,教学中“一言堂”现象已经逐步减少,在日常教学中,很多教师已经关注到培养学生批判思维,鼓励学生不盲从。科学课上培养学生批判思维的常见形式有:鼓励学生发言、开展组内辩论等活动;营造平等的师生关系,鼓励不同观点的学生发表自己的观点;实验设计允许失误,鼓励学生在探究中自主探究,提出观点。 
  但是在教学中,较多的是对批判思维方法与能力的培养,在批判思维意向的培养方面比较欠缺。有学者指出:“批判思维不再是某几项思维技能的开发和利用,而是思维技能的综合利用与人格的自我完善,它既包括有关的思维技能,也包括一系列的人格品质。”可见批判思维意向培养的重要性。 
  很少有教师把科学史教育有意识地与批判思维的培养结合在一起。在漫长的人类科学史之中,除了科学知识的传承,很多伟大的发明、发现都离不开批判思维,比如哥白尼的《天体运行论》、维萨留斯的《人体结构》、达尔文的《物种起源》等,这些都可以作为培养学生批判思维意向的素材,值得深入研究。 
  二、科学史教育与科学探究相互结合,培养学生的批判思维 
  小学生的科学学习以探究为核心,学生在实践中建构科学概念,形成探究能力。学生在科学学习中的探究与科学家研究自然界的科学探究有相似的特征,让学生像科学家从事科学探究那样来学习科学,有利于他们领悟科学的真谛。在探究中如果能结合科学史的教育,会有利于学生理解科学,培养他们的批判思维能力。在科学探究中结合科学史的教学有如下几种模式: 
  1.再现科学家的探究,引导学生建立“求真”意识 
  “求真”是批判思維中重要的思维品质,它使人们对寻找知识抱着真诚和客观的态度。在科学课教学中,可以通过串联科学史实,引导学生重新“经历”科学家发现的过程,引导学生建立“求真”意识(如图1)。 
  如引导学生研究空气是否有重量时,可以结合科学史教学培养学生的“求真”意识。教师在本节课的主要任务是创设一个情境,给学生一个探究的环境和平台,引导他们自主探究。经过设计之后,本课的流程如图2。 
  课后我对一些学生进行了访谈。下面是我与两位学生的访谈对话。 
  访谈一 
  问题1:你觉得伽利略是个什么样的人?为什么? 
  生:我觉得伽利略是一个伟大的科学家,因为别人想不到的事情他想到了。 
  问题2:他想到了什么? 
  生:别人认为空气没有重量,他认为空气有重量,后来他就去测量,就测出空气有重量了。 
  问题3:如果你遇到一个问题,你和大家的想法不一样时,你会像伽利略一样提出来吗?
  生:我会,看看到底谁对。 
  师:嗯,我们还要去科学地验证,是吧? 
  访谈二 
  问题1:你觉得伽利略是个什么样的人?为什么? 
  生:勇敢的人,因为他特别爱研究。 
  问题2:你怎么知道的? 
  生:别人都说空气没有重量,他没有听别人的。有的科学家认为空气有重量但没有办法知道,他就去想办法。 
  师:如果你做一个实验,老师说你肯定做错了,你怎么向伽利略学习呢? 
  生:我会看看我哪儿错了。 
  师:如果你发现你的方法是对的呢? 
  生:那再问问老师。 
  通过课后访谈,我发现通过科学史的渗透,榜样的“求真”意识已经有一定作用,还需要教师在科学方法上给予引导。同时,学生的批判思维意识还不很稳定,往往还依赖教师“权威”的验证,这在三年级学生中比较常见。 
  又如,引导学生认识骨骼、关节和肌肉,教学中,教师常常引导学生提出问题,然后通过各种方式间接认识人的骨骼、关节与肌肉。本课可以结合科学史进行教学:创设情境引导学生探究,通过科学史促进学生间接研究,形成科学概念(如图3)。 
  2.通过科学史结合探究方法,引导学生提升认知的成熟度 
  在批判思维倾向中,认知的成熟度是学生最为欠缺的。学生的思考往往比较直接,很难做到审慎地做出判断,或暂不判断,或修改已有判断。通过科学史结合科学探究的方法,可以让学生树立一种意识:遇到问题应审慎地思考。这样的教学一般采用补充科学史(图4),或者通过科学史进行提示的方式(图5)进行。 
  如引导学生认识电能和能量时,让学生自制电池,体会化学能转化为电能之后,可以补充意大利科学家伏打发明伏打电池的科学史内容。 
  这样做,可以有效地引导学生认识到,遇到实验现象不要急于下结论,要看看实验数据是否可以支持自己的研究,在什么范围内可以成立。这样,学生在逐步养成批判思维的过程中,可以提高认知的成熟度。 
  3.通过科学发展史引导学生建立理性、公正评判的思维品质 
  在教学中过于注重引导学生学习与模仿敢于提出质疑的人,往往会导致他们为了“批判”而批判,质疑一切,却又毫无根据,反而使学生缺少了客观、公正评判的品质。笔者发现,梳理科学发展史可以有效地引导学生客观看待各种理论的变迁,从客观的角度体会当时研究的局限性。 
  引导学生认识人类认识地球及其运动的历史时,许多教师比较注重哥白尼提出“日心说”的过程,在教学处理中往往加入感情色彩,介绍哥白尼被迫害的故事,导致学生对“地心说”产生痛恨的心理,不能客观地认识这一理论的价值。教学中可以加入历史坐标轴,按时间顺序进行介绍,如公元前160多年的科学家托勒密、古代天文学的百科全书《天文学大成》、哥白尼时代文艺复兴的背景。使学生认识


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到,1512年左右,哥白尼是在前人研究的基础上才有所突破。通过对一系列人物与事件的梳理,学生更加理解了继承与发展的关系,学会了以更客观的眼光看待某一时代的科学理论。这样,当学生再审视哥白尼的“日心说”时,就能从现代人的角度,利用现代人的地球与空间科学的知识去分析了。 
  又如,引导学生认识生物的进化时,除了介绍达尔文的进化论,还可以展示人类认识生物进化的历史。古希腊时期就有了进化的观点;拉马克提出了动物进化是一个缓慢的过程,同时提出了“用进废退”学说;达尔文经过大量考察提出了进化论。学生在已经掌握进化论的思想后再来听这些介绍,就可以客观地分析这些理论不同的贡献与局限,从而锻炼了他们客观地评论事物的能力与思维品质。

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