促進學(xué)生批判性思維能力發(fā)展的教材解讀方法

【摘要】批判性思維能力培養(yǎng)可以從訓(xùn)練闡釋、分析、推理、評估、解釋和反思等六項技能著手。據(jù)此，本文提出四項教材解讀方法：以引導(dǎo)學(xué)生“如何學(xué)”為著眼點，深度解讀教材文本；以引導(dǎo)學(xué)生提出新的實驗設(shè)想為著眼點，深度解讀教材中的實驗素材；以引導(dǎo)學(xué)生“為什么這樣”為著眼點，深度解讀教材插圖；以增進學(xué)科理解為著眼點，深度解讀教材欄目等。通過解讀教材，訓(xùn)練學(xué)生批判性思維能力的六項技能，促進學(xué)生批判性思維能力的發(fā)展。【關(guān)鍵詞】批判性思維能力；高中化學(xué)；人教版教材；學(xué)科核心素養(yǎng)2022年1月1日起實施的《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)進步法（2021年修訂）》［1］第九條規(guī)定，學(xué)校及其他教育機構(gòu)應(yīng)當堅持理論聯(lián)系實際，注重培養(yǎng)受教育者的獨立思考能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和批判性思維。2016年發(fā)布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》報告中明確提出理性思維和批判質(zhì)疑作為科學(xué)精神的基本要點之一。［2］著力于發(fā)展高中生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，要培育學(xué)生勤于實踐，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新［3］4；加強學(xué)生對實驗中的“異?！爆F(xiàn)象和已有結(jié)論進行反思，提出質(zhì)疑和新的實驗設(shè)想，并進一步付諸實施［3］19。從課程標準的表述來看，化學(xué)教學(xué)需要加強培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、提出質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的批判性思維能力。本文以人教版高中化學(xué)教材為例，呈現(xiàn)通過教材解讀培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力的方法。一、批判性思維能力的內(nèi)涵“批判”的英文表述為“Critical”，來自希臘語“Critic”，意為明辨信息以及基于一定標準的判斷?！冬F(xiàn)代漢語詞典（第7版）》對“批判”的解釋是“分析判別，評論好壞”。教育界則對批判性思維形成了本質(zhì)相同的不同表述。杜威認為，批判性思維是對某種結(jié)論進行充分的批判、衡量，得出結(jié)論的根據(jù)和給出判斷的充分理由后才接受某種信念或做出結(jié)論的過程的思維過程［4］。美國哲學(xué)學(xué)會研究組織者范西昂團隊認為，批判性思維能力表現(xiàn)為闡釋、分析、推理和評估，以及所基于的證據(jù)、概念、方法、原則的解釋和對背景的考量，并提出在判斷過程中所運用的技能主要包括闡釋、分析、推理、評估、解釋和反思［5］。也就是說，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力可以從訓(xùn)練這六項技能著手。“闡釋”是批判性思維的基本技能，是指闡明、陳述并解釋，是對問題的內(nèi)涵進行清晰準確的表達，也可以理解為表達“是什么”?！胺治觥笔桥行运季S的基本技能，是指在頭腦中把事物（或事件，或?qū)ο螅┯烧w分解成各個部分或?qū)傩?，找出隱含的規(guī)律（或觀點，或理由），也可以理解為表達“為什么”。“推理”是批判性思維的基本技能，是進行批判的思維表現(xiàn)，由一個或幾個已知的判斷（前提）推出新判斷（結(jié)論）的過程，也可以理解為表達“怎么樣”?！霸u估”是批判性思維的核心技能，是能批判的表現(xiàn)，本意是評價估量，是對證據(jù)與結(jié)論進行評定、審定、研判，也可以理解為表達“覺得怎么樣”?！敖忉尅笔桥行运季S的關(guān)鍵技能，是合理地說明事物變化的原因，事物之間的聯(lián)系，或者是事物發(fā)展的規(guī)律，也可以理解為表達“為什么這樣”?！胺此肌笔桥行运季S的關(guān)鍵技能，是反過來思考的意思，即進一步質(zhì)疑和驗證，也可以理解為表達“還能怎么樣”。綜上所述，批判性思維能力、批判性思維能力的技能以及批判性思維能力的學(xué)生行為表現(xiàn)關(guān)系如表1所示：二、促進學(xué)生批判性思維能力發(fā)展的教材解讀方法人教版高中化學(xué)教材整體結(jié)構(gòu)是正文、實驗、插圖、欄目、練習(xí)與應(yīng)用、整理與提升、復(fù)習(xí)與提高、實驗活動等，其中實驗、插圖、欄目等根據(jù)內(nèi)容需要插入正文中。教材內(nèi)容注重學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新能力和批判性思維能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中，筆者有以下深度解讀教材的行動建議。（一）以引導(dǎo)學(xué)生“如何學(xué)”為著眼點，深度解讀教材文本教材是教師教與學(xué)生學(xué)的主要素材來源，教師對教材的深度解讀能力的強弱，直接決定教師能否在課堂中高質(zhì)量完成真實情境創(chuàng)設(shè)，學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計，學(xué)習(xí)活動的展開，教、學(xué)、評一體化的落實，批判性思維能力的技能訓(xùn)練，學(xué)科核心素養(yǎng)的培育等教學(xué)活動。因此，教師要從“教教材”發(fā)展為“用教材教”，以學(xué)生“如何學(xué)”為著眼點，對教材巧裁剪、巧設(shè)計、巧補充［6］，創(chuàng)設(shè)適合文本內(nèi)容的真實情境，深度挖掘教材文本中蘊含的批判性思維能力的內(nèi)容，設(shè)計學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動下，開展闡釋、分析、推理、評估、解釋、反思等批判性思維能力的技能訓(xùn)練。比如，人教版選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第一節(jié)“原子結(jié)構(gòu)”，教材按照化學(xué)學(xué)科發(fā)展史上科學(xué)家不斷證偽原子的“構(gòu)造原理”為線索，在初中化學(xué)和高中化學(xué)必修第一冊中已學(xué)的原子結(jié)構(gòu)知識基礎(chǔ)上，編寫了原子核外電子運動狀態(tài)所遵循的規(guī)律。本小節(jié)教材中蘊含了豐富的批判性思維能力培育素材，但由于受到考試要求的影響，大部分教師往往只組織學(xué)生學(xué)習(xí)書寫基態(tài)原子的核外電子排布，把構(gòu)造原理和能層、能級、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、原子光譜、能級交錯、電子云、原子軌道、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理等概念進行灌輸式講授，學(xué)生缺乏對這些概念的闡釋、分析、推理、評估、解釋、反思的批判性思維能力的技能訓(xùn)練，課堂中缺失了學(xué)生高階思維的參與。基于此，筆者將具體的批判性思維能力的技能訓(xùn)練學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計如下：情境觀看“原子結(jié)構(gòu)的奧秘”的視頻（介紹人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷程，包括構(gòu)造原理，基礎(chǔ)的量子理論的提出與發(fā)展）?？赐暌曨l后，學(xué)生感悟科學(xué)家對微觀粒子的研究還處于初級階段，原子結(jié)構(gòu)還有很多奧秘未解開，對人類來講，原子核外的電子運動還是一個謎團。問題1回顧視頻內(nèi)容，結(jié)合你已學(xué)過的知識，說說人類對原子結(jié)構(gòu)的探索經(jīng)歷了幾個階段，代表科學(xué)家是誰，他提出的原子結(jié)構(gòu)模型有哪些特征？問題2初中化學(xué)和高中化學(xué)必修第一冊第四章都已學(xué)過原子結(jié)構(gòu)，為什么還要學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)？你對原子結(jié)構(gòu)存在哪些困惑？問題3根據(jù)已學(xué)過的知識，你認為鈣原子核外第三層（M層）排9個電子，最外層（N層）排1個電子，可以嗎？根據(jù)已學(xué)過的知識，你能書寫出Fe原子的核外電子排布嗎？學(xué)生無法否定鈣原子核外第三層（M層）排9個電子，最外層（N層）排1個電子是錯誤的，此時訓(xùn)練了學(xué)生批判性思維能力中的“闡釋”技能。學(xué)生發(fā)現(xiàn)寫出的Fe原子核外電子排布不是唯一的，訓(xùn)練了學(xué)生分析、推理、評估、解釋等批判性思維能力的技能。通過問題引發(fā)學(xué)生的認知沖突，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。問題4同一電子層的電子能量一樣嗎？閱讀教材，闡釋“構(gòu)造原理與電子排布式”。解釋不同學(xué)生寫出的不同F(xiàn)e原子核外電子排布方式錯在哪里。問題5根據(jù)“構(gòu)造原理與電子排布式”，你能寫出Cr原子的電子排布式嗎？將自己寫出的排布式與元素周期表中Cr的價層電子排布相比較，你有什么困惑？學(xué)生按照Fe原子的電子排布書寫要求寫出Cr原子的電子排布式，發(fā)現(xiàn)Cr的電子排布式與元素周期表的Cr的價層電子排布式不一樣。問題6請你闡釋泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理，據(jù)此分析、解釋元素周期表中Cr的價層電子排布式；推理寫出Cu的電子排布式。問題7我國著名化學(xué)家徐光憲根據(jù)光譜數(shù)據(jù)，結(jié)合前人對原子結(jié)構(gòu)的研究成果，得到了各能級能量高低的規(guī)則，即能級能量高低=能層序數(shù)+0.7×能級（各能級取值為s=0，p=1，d=2，f=3）。徐光憲還總結(jié)出了離子各能級能量高低規(guī)則，即離子能級能量高低=能層序數(shù)+0.4×能級（各能級取值為s=0，p=1，d=2，f=3）。請你通過計算，闡釋原子核外的3d能級與4s能級哪個能級能量高？離子核外的3d能級與4s能級哪個能級能量高？為什么？（學(xué)生發(fā)現(xiàn)離子核外的3d能級能量比4s低，而原子核外4s能級能量比3d低。）在以上學(xué)習(xí)任務(wù)中，學(xué)生運用邏輯推理否定舊觀點，闡釋新觀點，解釋新事實，再運用分析、評估、反思形成新認知模型。整個過程中，從發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，反思舊知，闡釋新知，到應(yīng)用新知分析、推理、解釋、評估來解決問題，都體現(xiàn)了批判性思維能力的技能要素訓(xùn)練。（二）以引導(dǎo)學(xué)生提出新的實驗設(shè)想為著眼點，深度解讀實驗素材以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征，化學(xué)實驗對發(fā)展學(xué)生的批判性思維能力有著不可替代的重要作用。教師可以從實驗藥品、實驗操作、實驗現(xiàn)象的宏觀辨識，實驗原理的微觀探析，實驗結(jié)論多元表達等角度，以引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑和新的實驗設(shè)想為著眼點，深度解讀教材中的實驗教學(xué)素材，設(shè)置批判性學(xué)習(xí)任務(wù)，訓(xùn)練學(xué)生批判性思維能力的技能。例如，人教版選擇性必修3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》第66頁的實驗3-6，苯酚的顯色反應(yīng)。學(xué)生完成分組實驗后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從質(zhì)疑實驗現(xiàn)象的宏觀辨識，實驗原理的微觀探析，實驗藥品質(zhì)疑等角度，完成如下批判性思維能力的技能訓(xùn)練的學(xué)習(xí)任務(wù)：①苯酚與FeCl3作用的化學(xué)原理是什么？為什么反應(yīng)后溶液的酸性顯著增強？（屬于實驗現(xiàn)象的宏觀辨識）②你能設(shè)計實驗證明反應(yīng)后溶液的酸性增強了嗎？（教材中沒有呈現(xiàn)離子方程式，教師可以組織學(xué)生討論苯酚與FeCl3反應(yīng)離子方程式的書寫，從微觀上探究苯酚與FeCl3反應(yīng)后溶液酸性顯著增強的原因。）③實驗得到的哪些事實說明苯酚的顯色反應(yīng)是Fe3+引起的，而不是Cl-引起的？（屬于實驗原理的微觀探析）改用Fe2（SO4）3是否也會出現(xiàn)相同的實驗現(xiàn)象？（屬于實驗藥品質(zhì)疑）任務(wù)③的實驗結(jié)果是，向苯酚中加入Fe2（SO4）3后，溶液未變紫色，實驗出現(xiàn)“異?！爆F(xiàn)象，此時教師可以組織學(xué)生提出新的實驗設(shè)想，開展探究活動：問題向苯酚中加入FeCl3，溶液顯紫色，加入Fe2（SO4）3溶液未變紫色。是SO42-干擾的原因，還是Cl-對顯色有促進作用？請設(shè)計新的實驗證明你的猜想。實驗向苯酚溶液中加入FeCl3后，溶液呈紫色，再加入少量Na2SO4粉末，紫色變淺；向苯酚溶液中加入Fe2（SO4）3后，溶液未變紫色，再加入NaCl固體，沒有明顯現(xiàn)象，改為加入適量BaCl2固體（將溶液中SO42-轉(zhuǎn)變?yōu)镃l-），發(fā)現(xiàn)溶液呈紫色；向苯酚溶液中加入少量Fe（NO3）3固體，溶液呈紫色。結(jié)論Cl-對紫色配合物［Fe（C6H5O）6］3-的形成沒有促進作用，SO42-對紫色配合物［Fe（C6H5O）6］3-的形成有抑制作用。這種引導(dǎo)學(xué)生多角度提出質(zhì)疑，設(shè)計新的實驗設(shè)想的批判性學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠訓(xùn)練學(xué)生批判性思維中的質(zhì)疑、分析、評估和反思等技能。（三）以引導(dǎo)學(xué)生“為什么這樣”為著眼點，深度解讀教材插圖人教版高中化學(xué)教材中有大量不同類型的圖片，有化學(xué)家的照片，有重要的化學(xué)事實、史實的圖文，有來自生活、生產(chǎn)、科技場景的圖片，有表達重要認知結(jié)果的形象圖文等。這些圖片或圖文中蘊含著豐富多彩的批判性思維能力培養(yǎng)的素材，教師可以引導(dǎo)學(xué)生“為什么這樣”為著眼點，帶領(lǐng)學(xué)生質(zhì)疑、批判、解釋、反思圖片中的信息，設(shè)置批判性學(xué)習(xí)任務(wù)，訓(xùn)練學(xué)生闡釋、分析、推理、評估、解釋、反思等批判性思維能力的技能。比如，人教版化學(xué)必修第二冊第34頁的圖6-3“化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系示意圖”（如圖1所示），教師可以“為什么這樣”為著眼點，設(shè)計如下批判性學(xué)習(xí)問題，引發(fā)學(xué)生對圖片中蘊含的信息進行質(zhì)疑、批判：①什么是放熱反應(yīng)？（反應(yīng)物總能量高，釋放能量生成總能量低的生成物。）為什么有些放熱反應(yīng)還需要外界提供能量呢？（比如，Mg在空氣中燃燒需要點燃，Cu與濃H2SO4反應(yīng)需要加熱。）②什么是吸熱反應(yīng)？（反應(yīng)物總能量低，吸收能量后反應(yīng)生成總能量高的生成物。）吸熱反應(yīng)需要外界提供能量，提供的能量只有熱能這一種形式嗎？還有其他形式的能量嗎？③物質(zhì)能量的高低與物質(zhì)的哪些信息有關(guān)？物質(zhì)狀態(tài)對物質(zhì)的能量有影響嗎？④放熱反應(yīng)通常也需要加熱，這是為什么？（反應(yīng)需要打開反應(yīng)物的鍵能）同樣是放熱反應(yīng)，有些反應(yīng)只需要點燃就可以（打開反應(yīng)物鍵能所需要的能量比反應(yīng)放出能量低），有些反應(yīng)需要持續(xù)加熱才行（打開反應(yīng)物鍵能所需要的能量比反應(yīng)放出能量高），為什么？⑤不是所有的吸熱反應(yīng)都需要提供能量才能發(fā)生反應(yīng)，比如室溫條件下，Ba（OH）2固體與NH4Cl固體充分混合就能產(chǎn)生NH3，NH4NO3固體溶于水也是吸熱反應(yīng)。這些反應(yīng)需要吸收的能量來自哪里呢？⑥為什么加入催化劑會降低引發(fā)反應(yīng)所需要的能量，比如H2O2分解，加入MnO2后，不需要加熱就能快速分解。以上是從“為什么是這樣”角度出發(fā)設(shè)計的批判性學(xué)習(xí)任務(wù)，其中能訓(xùn)練闡釋技能的學(xué)習(xí)任務(wù)有①②③，訓(xùn)練分析技能的學(xué)習(xí)任務(wù)有②③④⑤⑥，訓(xùn)練推理技能的學(xué)習(xí)任務(wù)有②③④⑥，訓(xùn)練評估技能的學(xué)習(xí)任務(wù)有③⑤，訓(xùn)練解釋技能的學(xué)習(xí)任務(wù)有①④⑤⑥，訓(xùn)練反思技能的學(xué)習(xí)任務(wù)有①②③⑤。（四）以增進學(xué)科理解為著眼點，深度解讀教材欄目人教版高中化學(xué)教材欄目的設(shè)置形式多樣，有思考與討論、實驗、實驗活動、資料卡片、信息檢索、方法導(dǎo)引、探究、科學(xué)·技術(shù)·社會、化學(xué)與職業(yè)、研究與實踐、科學(xué)史話等。從廣義的教材欄目來講，教材中的練習(xí)與應(yīng)用、整理與提升、復(fù)習(xí)與提高也可以算是欄目。教材中所有這些欄目都是教材內(nèi)容的重要呈現(xiàn)形式，蘊含著豐富的批判性思維能力的技能訓(xùn)練素材。設(shè)置“研究與實踐”欄目，是希望學(xué)生自己完成與教材相關(guān)的實踐活動，引發(fā)學(xué)生開展解釋、評估、反思等批判性思維能力的技能訓(xùn)練。“探究”欄目的設(shè)置，能引發(fā)學(xué)生開展對證據(jù)的分析、評估、反思和解釋等批判性思維能力的技能訓(xùn)練?！翱茖W(xué)·技術(shù)·社會”“化學(xué)與職業(yè)”等欄目介紹化學(xué)知識在技術(shù)、社會和環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用，能引發(fā)學(xué)生從真實的情境中提取與化學(xué)相關(guān)的信息，并對所提取的信息進行解釋說明，再運用所學(xué)知識進行推理論證?！熬毩?xí)與應(yīng)用”“復(fù)習(xí)與提高”等欄目中的習(xí)題，有如下表述的都蘊含著批判性思維能力的技能訓(xùn)練素材：辨析這一設(shè)想的可行性；如何驗證假設(shè)，說明理由；產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有哪些；對此有何猜想，試設(shè)計一個方案來檢驗?zāi)愕牟孪?；等等。《普通高中化學(xué)課程標準（2017版2020年修訂）》指出，化學(xué)學(xué)科理解是指教師對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化認識，它不僅僅只是對化學(xué)知識的理解，還包括對具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解。［3］76因此，增進化學(xué)學(xué)科理解的直接目的是提升教師的專業(yè)素養(yǎng)，但終極目標是為了深化學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的認識、理解，進而發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。在具體、深度解讀教材的各類欄目內(nèi)容時，教師可以增進學(xué)科理解為著眼點，創(chuàng)設(shè)批判性學(xué)習(xí)任務(wù)，訓(xùn)練學(xué)生批判性思維能力的技能。比如，對于人教版選擇性必修3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》第三章“烴的衍生物”的第二節(jié)“醇酚”中第60頁“思考與討論”（如圖2所示），學(xué)生能說出相對分子質(zhì)量相近的醇的沸點比烷烴高（定性水平，一元思維，是對學(xué)習(xí)內(nèi)容淺顯的體驗），這是淺思維體驗，是批判性思維能