高中生物课堂中探究式学习对学生批判性思维能力的培养

引言

当今全球化和文化多元化的新时代，批判性思维能力对学生愈发重要。它不仅是学生接受良好教育的基础，更是面对复杂信息时筛选、判断和做出正确决策的关键能力。高中生物作为以实验为基础、与生活实际紧密相连的学科，蕴含着丰富的培养学生批判性思维的素材。探究式学习以学生为中心，强调主动参与、问题解决和实践经验，与高中生物学科特点高度契合，为在高中生物课堂中培养学生的批判性思维能力提供了有效途径。因此，探讨探究式学习在高中生物课堂中对学生批判性思维能力的培养，有着重要的现实意义。

1 高中生物课堂中探究式学习对学生批判性思维能力的意义

高中生物课堂中，探究式学习对培养学生批判性思维能力意义深远。传统教学模式侧重知识灌输，而探究式学习通过创设真实问题情境，引导学生主动观察、实验、分析和论证。比如在探究 “细胞呼吸方式” 时，学生要设计对照实验、控制变量、处理数据，这个过程要求他们质疑实验假设的合理性，评估不同方案的优劣，反思操作中的误差来源。这种动态的认知建构过程，能打破学生对教材结论的被动接受，培养其 “证据意识” 与逻辑推理能力。

2 高中生物课堂中探究式学习对学生批判性思维能力的培养优势

2.1 问题驱动激发学生主动质疑与反思

探究式学习以真实问题为核心，引导学生从被动接受转向主动探索。比如在 “探究环境因素对光合作用强度的影响” 实验中，学生要自主设计变量控制方案，过程中会自然产生 “光照强度与二氧化碳浓度如何协同作用？”“实验误差可能源于哪些环节？” 等疑问。这种质疑不是对教材结论的简单否定，而是基于实证观察的深度思考。教师通过追问 “你的数据能否支持这一结论？”“是否有其他解释可能？” 等引导性问题，促使学生反思实验设计的局限性，逐步形成 “证据 - 结论 - 修正” 的批判性思维闭环。

2.2 开放探究培养多视角分析与论证能力

传统实验往往预设标准答案，而探究式学习鼓励学生提出个性化假设并设计验证路径。比如在 “模拟孟德尔遗传实验” 中，学生可能提出 “非等位基因是否完全独立分配？”“环境因素如何干扰性状分离比？” 等延伸问题。教师通过组织小组辩论，要求学生用遗传图解、统计数据或文献案例支持观点，同时反驳对立方的逻辑漏洞。这种 “观点交锋” 迫使学生跳出单一视角，既需运用演绎推理构建理论框架，又要通过归纳分析处理实验偏差。

2.3 实践迭代强化逻辑严谨性与自我修正意识

探究式学习的核心在于 “实践 - 反馈 - 优化” 的循环。以 “制作生态瓶并观察群落演替” 为例，学生初始设计可能因忽略微生物作用或能量流动单向性而失败，但通过记录数据、对比理论模型，他们要定位问题根源并调整方案。这一过程要求学生用生物学原理解释现象（如 “为何水质恶化先于生物死亡？”），同时评估操作细节对结果的影响（如 “容器密封性如何改变物质循环？”）。教师通过引导学生撰写反思日志，强化其 “假设 - 验证 - 重构” 的科学思维习惯。

3 探究式学习在高中生物课堂中培养学生批判性思维的具体策略

3.1 设计争议性议题，激发思维碰撞与辩证分析在高中生物课堂中引入具有争议性的真实议题，如 “转基因食品安全性的科学争议”“基因编辑技术应用的伦理边界” 等，能有效打破学生对教材结论的绝对化认知。教师可提供多维度文献资料，包括支持性研究、反对意见及中立分析，要求学生分组梳理不同立场的核心论据。

3.2 构建 “假设 - 验证 - 反思” 循环，强化逻辑推理与自我修正

探究式学习的核心在于通过实证验证假设，而这一过程天然蕴含批判性思维训练。教师可设计开放性实验任务，如 “探究不同光照条件对植物向光性的影响”，要求学生先提出可验证的假设（如 “单侧光强度与弯曲角度呈正相关”），再设计对照实验收集数据。在数据分析阶段，教师引导学生运用统计学方法（如计算标准差、绘制散点图）评估结果可信度，并追问 “数据是否支持假设？”“是否存在未控制的变量干扰？” 比如若实验发现低强度光照下弯曲更显著，学生需反思初始假设的局限性，并提出新解释（如 “植物可能存在光强适应阈值”）。

3.3 引入跨学科视角，拓展思维广度与问题重构能力

生物学问题往往与化学、物理、社会学等学科密切相关，教师可通过跨学科探究任务促使学生突破单一学科框架。比如在分析 “全球变暖对物种分布的影响” 时，学生需结合生态学原理（如物种迁移规律）、地理学知识（如气候带变化）以及经济学模型（如碳交易机制）构建综合分析框架。

3.4 开展 “元认知” 训练，提升思维监控与策略调整能力

批判性思维的培养需伴随对思维过程的监控与调整。教师可通过 “思维可视化” 工具（如概念图、论证流程图）引导学生梳理探究思路，比如在 “设计校园生物多样性保护方案” 时，要求学生用流程图展示从问题识别到方案制定的每一步决策依据。

结语

总的来说，本研究表明，探究式学习在高中生物课堂中对学生批判性思维能力的培养效果显著。通过创设问题情境、引导思维激发、设计问题任务、开展小组研讨以及利用科学史和课外实践活动等策略，能够激发学生的批判质疑精神，明确批判问题，驱动思维发展，深化批判理解，从而有效培养学生的批判性思维能力。案例分析和实施效果评估也进一步验证了探究式学习在培养学生批判性思维方面的有效性和可行性。

参考文献：

[1]“教—学—评”一体化视域下高中生物课堂构建——以高一生物必修1“细胞膜的结构和功能”为例. 汪童童. 数理化解题研究,2025(18)

[2] 高中生物课程中生态知识的实践应用探讨 . 侯宝祥 . 高中生之友 ,2025(02)