對(duì)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解(二)

1、對(duì)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的理解(二)摘要 科學(xué)思維是基于事實(shí)證據(jù)、運(yùn)用科學(xué)概念、通過(guò)科學(xué)推理和論證對(duì)客觀事物的本質(zhì)規(guī)律及其相互關(guān)系作出判斷和解釋對(duì)事物客觀發(fā)展變化作出預(yù)測(cè) 的認(rèn)識(shí)方式?？茖W(xué)思維的核心是理性思維，理性思維具有批判質(zhì)疑、重實(shí)證、重 邏輯等特點(diǎn)。直覺(jué)、想象、靈感和頓悟等非理性因素是理性思維的有效補(bǔ)充。科 學(xué)思維與技術(shù)思維工程思維倫理思維和審美思維等既有區(qū)別又有聯(lián)系要根 據(jù)科學(xué)思維的內(nèi)涵和特點(diǎn)加強(qiáng)科學(xué)思維教學(xué)。關(guān)鍵詞 科學(xué)思維 理性思維 證據(jù) 邏輯高中生物學(xué)課程是自然科學(xué)課程科學(xué)思維列入生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)顯了本課程的科學(xué)屬性和育人價(jià)值了科學(xué)思維的培養(yǎng)是本課程的核心任 務(wù)之一。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)

2、思維，首先要弄清楚什么是科學(xué)思維。1.學(xué)思維的內(nèi)涵普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（ 版）（以下稱(chēng)新課標(biāo)）指出：“科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力?！睆倪@個(gè)定義可以看出，科學(xué)思維首先是指一種思維習(xí)慣維習(xí)慣具有什么特點(diǎn)呢？從思維的取向即態(tài)度和意識(shí)層面說(shuō)尊重事實(shí)和證據(jù)尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度重事實(shí)和證據(jù)概括地說(shuō)就是重實(shí)證是科學(xué)思維的顯著特點(diǎn)里所說(shuō)的事實(shí)指運(yùn)用科學(xué)手段搜集科學(xué)話(huà)語(yǔ)表達(dá)出來(lái)的科學(xué)事實(shí)們看到太陽(yáng)東升西落只是我們主觀上的感覺(jué)，并不是科學(xué)事實(shí)。有人質(zhì)疑將“實(shí)事和證據(jù)”并列的說(shuō)法，理由是事實(shí)就是證據(jù)事實(shí)和證據(jù)”是同義重復(fù)。其實(shí)，新課標(biāo)將

3、事實(shí)與證據(jù)并列是有道理的。所謂證據(jù)，是指可以用來(lái)做出判斷的事實(shí)依據(jù)，它建立在事實(shí)基礎(chǔ)上與事實(shí)之間不能完全畫(huà)等號(hào)實(shí)林林總總有與論題直接相關(guān)的事實(shí)才能作為證據(jù)如種激素能促進(jìn)植物果實(shí)發(fā)育的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能作為這種激素能促進(jìn)植物發(fā)育的證據(jù)，不能作為它促進(jìn)人體發(fā)育的證據(jù)，因此，所謂吃了激素催熟的水果就會(huì)影響兒童的發(fā)育的說(shuō)法證據(jù)的認(rèn)定上出了偏差。嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，不僅自然科學(xué)需要，人文和社會(huì)科學(xué)也需要。但在自然科學(xué)領(lǐng)域謹(jǐn)和務(wù)實(shí)有特定的含義謹(jǐn)主要是指獲取證據(jù)的方法和從證據(jù)到結(jié)論的思維是嚴(yán)密的全的漏洞的實(shí)主要是指使人的認(rèn)知符合客觀事物的真實(shí)情況樣才能做到嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)呢？新課標(biāo)提出運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決

4、實(shí)際問(wèn)題”，這就涉及什么是科學(xué)的思維方法問(wèn)題。而關(guān)于這一問(wèn)題，新課標(biāo)在定義科學(xué)思維之后，緊接著似乎就給出了答案應(yīng)該在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步發(fā)展科學(xué)思維基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法，探討、闡釋現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題?！睆纳舷挛膩?lái)看，這里所說(shuō)的“歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法”，應(yīng)該就是上面所說(shuō)“科學(xué)的思維方法”。我們知道，歸納和演繹都是常規(guī)的邏輯思維，不僅科學(xué)研究離不開(kāi)它他方面的研究和日常生活也離不開(kāi)它判性思維和創(chuàng)造性思維同樣有著廣闊的應(yīng)用范圍們與歸納繹等常規(guī)邏輯思維顯然也 不在一個(gè)層面。那么，究

5、竟該怎樣理解科學(xué)思維的方法呢？我們不妨將普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（ 年版）關(guān)于科學(xué)思維的表述作為參照學(xué)思維是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性在規(guī)律及其相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)物理模型的抽象概括過(guò)程合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判檢驗(yàn)和修正提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品格這段話(huà)強(qiáng)調(diào)了科學(xué)思維內(nèi)涵的幾個(gè)要點(diǎn)學(xué)思維是一種認(rèn)識(shí)方式目標(biāo)是認(rèn)識(shí)客觀事物的本質(zhì)屬性在規(guī)律及其相互關(guān)系了達(dá)到這樣的認(rèn)識(shí)目標(biāo)在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)（證據(jù)）的基礎(chǔ)上運(yùn)用抽象概括、分析綜合、推理論證等方法；科學(xué)思維既是一種能力，也是一種品格（與生物新課標(biāo)所說(shuō)“思維習(xí)慣”很接近），這種能力和品格具有質(zhì)疑

6、判和創(chuàng)新的取向和特質(zhì)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)不同的是理課程標(biāo)準(zhǔn)未將批判性思維和創(chuàng)造性思維列為科學(xué)思維的方法此筆者是贊同的乎邏輯地思維別自己和他人思維中的謬誤是批判性思維的核心”，可見(jiàn)批判性思維主要是指運(yùn)用邏輯思維去辨別自己和他人思維中的謬誤，主要強(qiáng)調(diào)的是對(duì)既有思維過(guò)程進(jìn)行的批判性辨性思考具體方法仍然主要是邏輯思維性思維是指在邏輯思維的基礎(chǔ)上想象思維、靈感思維等出新觀點(diǎn)論法等說(shuō)是心智的自由構(gòu)建活動(dòng)，雖然也能總結(jié)出若干具體方法哪位科學(xué)家和發(fā)明家是按照書(shū)本上總結(jié)出的創(chuàng)造性思維方法去思考和創(chuàng)造的，因此似可不必將其列入科學(xué)思維的方法之 中。綜合上述兩個(gè)學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)邏輯學(xué)科學(xué)方法論等文獻(xiàn)，可以對(duì)科學(xué)思維的內(nèi)涵作如

7、下概括：科學(xué)思維是基于事實(shí)證據(jù)、運(yùn)用科學(xué)概念、通過(guò)科學(xué)推理和論證對(duì)客觀事物的本質(zhì)律及其相互關(guān)系作出判斷和解釋客觀事物的發(fā)展變化作出預(yù)測(cè)的認(rèn)識(shí)方式維是一種重視實(shí)證和邏輯的求真務(wù)實(shí)的思維習(xí)慣和能力是常規(guī)邏輯思維在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用需要批判審視、質(zhì)疑包容的思維取向和心理品格，還要靠想象、聯(lián)想、直覺(jué)和靈感等非邏輯思維提出創(chuàng)造性見(jiàn)解。在它所運(yùn)用的邏輯思維中，概念、判斷、推理和論證都是思維的形式。不同形式的思維都有一定的思維方法：概念（包括模型）的形成主要靠抽象和概括的方法斷有時(shí)靠感覺(jué)和知覺(jué)就可直接做出時(shí)要在概念基礎(chǔ)上進(jìn)行推理才能完成理的方法主要是歸納和演在邏輯學(xué)上也將類(lèi)比、比較、分類(lèi)、分析和綜合納入歸納

8、的范疇）；僅靠推理只能使得出的判斷合邏輯，不能保證它符合客觀實(shí)際，驗(yàn)證判斷的真實(shí)性靠論證，論證由論題、論據(jù) 和論證方式組成，論證方式同樣離不開(kāi)歸納和演繹的推理方法?？茖W(xué)思維作為一種思維習(xí)慣科學(xué)專(zhuān)業(yè)工作者來(lái)說(shuō)要是指在面對(duì)科學(xué)問(wèn)題時(shí)先運(yùn)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)過(guò)創(chuàng)造性思維提出猜想或假說(shuō)尋找證據(jù)檢驗(yàn)猜想或假說(shuō)是否成立設(shè)計(jì)尋找證據(jù)的方案證據(jù)的分析和解釋都要靠邏輯思維包括在面對(duì)一種科學(xué)的觀點(diǎn)或結(jié)論時(shí)用批判性思維進(jìn)行思考和追問(wèn)點(diǎn)或結(jié)論是否有證據(jù)的支持？證據(jù)是否可靠和充分？從給出的證據(jù)到得出的結(jié)論之間邏輯是否嚴(yán)謹(jǐn)？對(duì)證據(jù)是否可能有其他解釋?zhuān)慷鴮?duì)公眾包括絕大多數(shù)高中學(xué)生來(lái)說(shuō)們的目不是要成為科學(xué)家是去了解科學(xué)研究的基

9、礎(chǔ)而成為科學(xué)信息的明智消費(fèi)者要成為科學(xué)信息的明智消費(fèi) 者，就需要培養(yǎng)批判質(zhì)疑、重視實(shí)證和邏輯的科學(xué)思維習(xí)慣。2.學(xué)思維與理性思維的關(guān)系在中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中，作為六大核心素養(yǎng)之一的“科學(xué)精神”有三個(gè)基本要點(diǎn)：理性思維、批判質(zhì)疑和勇于探究。其中關(guān)于理性思維的解釋是：“崇尚真知理解和掌握基本的科學(xué)原理和方法重事實(shí)和證據(jù)實(shí)證意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度；邏輯清晰，能運(yùn)用科學(xué)的思維方式認(rèn)識(shí)事物、解決問(wèn)題、指導(dǎo)行為等”?？梢钥闯觯厦娣治龅目茖W(xué)思維的要義一樣，理性思維也是重視實(shí)證和邏輯的思維。那么，二者完全同義嗎？它們到底是什么關(guān)系呢？其實(shí)，關(guān)于科學(xué)思維和理性思維的關(guān)系，劉大椿教授 年前主編的科學(xué)哲學(xué)通論就

10、作出了明確的回答性指的是合客觀性（區(qū)別于信仰）加上合邏輯性（區(qū)別于感性、情感等非理性）”合客觀就是要盡量排除人的主觀因素的影響（盡管完全排除是不可能的，觀察也負(fù)載理論），使人的認(rèn)識(shí)合乎客觀事物的真實(shí)情況，而這是要通過(guò)“對(duì)證據(jù)的承諾”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查，都是獲得證據(jù)的途徑是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)過(guò)程中使用的思維方法在邏輯上是合理的和有效的，科學(xué)理論的辯護(hù)乃至發(fā)現(xiàn)都離不開(kāi)合乎邏輯的思維。合客觀、合邏輯是科學(xué)的理性追求就意味著在科學(xué)研究中面對(duì)既有觀點(diǎn)或結(jié)論時(shí)問(wèn)它是否合客觀邏輯成為思維的必然取向或態(tài)度傾向此判質(zhì)疑就成為理性思維主體的心理品質(zhì)許是英文 譯判性思維”“審辨式思維”，又可譯為“理性思維”的原因

11、。美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的表述可謂與此不謀而合學(xué)基本特點(diǎn)是以實(shí)證為判別尺度邏輯作論辯的武器，以懷疑作審視的出發(fā)點(diǎn)。”，由此可見(jiàn)，理性思維可以說(shuō)是科學(xué) 思維的核心，二者都是人類(lèi)理性精神的體現(xiàn)。實(shí)證加邏輯就構(gòu)成科學(xué)思維的所有方法論特征嗎？如果按照邏輯實(shí)證主義的理論，答案無(wú)疑是肯定的。但是，正如劉大椿教授主編的科學(xué)哲學(xué)通論所言盡管科學(xué)在本質(zhì)上是理性的，但是應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，科學(xué)并不只是包含客觀性和邏輯性?xún)煞N因素，除了理性因素之外，還有大量的非理性因素存在著它同藝術(shù)等創(chuàng)造性活動(dòng)一樣，同樣需要有激情、意志、直覺(jué)和靈感，沒(méi)有這些非邏輯、非理性因素作為理性的必要的補(bǔ)充學(xué)的創(chuàng)造與發(fā)展幾乎是不可能的學(xué)史上許多成功的實(shí)例說(shuō)

12、明，科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中提出猜想或假說(shuō)環(huán)節(jié)往往要靠直覺(jué)、想象感和頓悟假說(shuō)的檢驗(yàn)論的確證和辯護(hù)主要靠基于證據(jù)的邏輯思維。一言以蔽之，科學(xué)思維等于理性思維加直覺(jué)、想象、靈感、頓悟等非理性因 素。厘清科學(xué)思維與理性思維的關(guān)系有什么意義呢？既然科學(xué)思維的核心是理性思維么學(xué)思維教學(xué)的重點(diǎn)就應(yīng)該放在理性思維的培養(yǎng)上培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑據(jù)輯的思維習(xí)慣和能力科學(xué)思維還包括直覺(jué)、靈感悟等非理性因素么我們?cè)诮虒W(xué)中也要重視通過(guò)大量的實(shí)操性的探究實(shí)踐活動(dòng)，潛移默化地提升學(xué)生的直覺(jué)思維能力，還要在訓(xùn)練邏輯思維的同時(shí)，重視培養(yǎng)學(xué)生的想象力于靈感和頓悟是可遇而不可求的教學(xué)中無(wú)法刻意培養(yǎng)能寄希望于學(xué)生將來(lái)的創(chuàng)造過(guò)程付出百分之九十九的汗

13、水之后 去收獲那百分之一的靈光一現(xiàn)了！3.學(xué)思維與其他思維的關(guān)系真、善、美是人類(lèi)的共同追求。人類(lèi)社會(huì)在追求真、善、美的過(guò)程中不斷進(jìn)步。人類(lèi)追求真善美都離不開(kāi)思維。求真的思維是科學(xué)思維；求善，就是怎么做才符合人類(lèi)的利益，涉及技術(shù)思維、工程思維和倫理思維等；求美，就是創(chuàng)造美的作品求審美的愉悅要依靠審美思維學(xué)思維主要用來(lái)分析和解決科學(xué)問(wèn)題者與科學(xué)有關(guān)的社會(huì)性議題如如何對(duì)待轉(zhuǎn)基因作物因編輯嬰兒、抗生素的使用等?？茖W(xué)思維素養(yǎng)的高低，關(guān)乎個(gè)人和社會(huì)的理性程度，關(guān)乎社會(huì)的和諧穩(wěn)定此怎么強(qiáng)調(diào)也不過(guò)分是科學(xué)不是萬(wàn)能的學(xué)思維并不能解決人類(lèi)面臨的所有問(wèn)題多問(wèn)題的解決還要靠綜合運(yùn)用科學(xué)思維程技術(shù)思維、倫理思維乃至審美

14、思維。本文限于論題，對(duì)其他思維的內(nèi)涵不作闡述。應(yīng)當(dāng)指出的是學(xué)思維與其他思維雖然在思維模式和方法上有很大區(qū)別是有著不同程度的內(nèi)在聯(lián)系別是隨著社會(huì)科技化的不斷加速技對(duì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的滲透越來(lái)越廣泛和深入學(xué)思維在工程術(shù)理等領(lǐng)域的作用也越 來(lái)越顯著。4.強(qiáng)科學(xué)思維教學(xué)的基本思路從學(xué)生學(xué)的角度看強(qiáng)科學(xué)思維的教學(xué)要有三個(gè)基本點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑的精神和態(tài)度是培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)取證據(jù)的能力價(jià)證據(jù)的能力培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的嚴(yán)謹(jǐn)性性性和流暢性基礎(chǔ)上，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并且結(jié)合生物學(xué)科特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的整體性思維、 辯證思維和復(fù)雜性思維。從教師教的角度看強(qiáng)科學(xué)思維的教學(xué)首先要加強(qiáng)概念的教學(xué)為概念是思維的基本形式

15、是思維的工具念教學(xué)本質(zhì)上也是思維教學(xué)將二者統(tǒng)一起來(lái)而不是割裂開(kāi)來(lái)導(dǎo)學(xué)生在事實(shí)基礎(chǔ)上通過(guò)抽象和概括等思維建構(gòu)概念次將思維教學(xué)與科學(xué)史的教學(xué)究活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施有機(jī)結(jié)合起來(lái)過(guò)科學(xué)家不迷信權(quán)威于質(zhì)疑的事例學(xué)生受到批判質(zhì)疑精神的啟迪過(guò)分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和親身參與探究活動(dòng)獲取證據(jù)輯推理等方面提升能力。第三，通過(guò)難度較大的思維訓(xùn)練活動(dòng)，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維，教材中的“思考與討論”、“思維訓(xùn)練”“練習(xí)與應(yīng)用”“復(fù)習(xí)與提高”等欄目中的思維訓(xùn)練題目，要充分利用起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思維、討論交流，并且針對(duì)學(xué)生在 交流過(guò)程中暴露的思維問(wèn)題進(jìn)行有效的指導(dǎo)?？査_根說(shuō)過(guò)：“科學(xué)與其說(shuō)是一種知識(shí)體系，不如說(shuō)是一種思維方式”。同樣們也可以認(rèn)為學(xué)課程的學(xué)習(xí)與其說(shuō)是學(xué)習(xí)一種知識(shí)體系如說(shuō)是學(xué)習(xí)一種思維方式生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的視角看命觀念的形成需要科學(xué)思維學(xué)探究的進(jìn)行需要科學(xué)思維會(huì)責(zé)任的擔(dān)當(dāng)也需要科學(xué)思維養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣和能力是包括生物學(xué)課程在內(nèi)的理科課程的核心目標(biāo) 之一。如何達(dá)成這一目標(biāo)，依然任重而道遠(yuǎn)。參考文獻(xiàn)：1. 加里 卡比，杰弗里 R古德帕斯特著，韓廣忠譯，思維批判性