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摘要：以高二“酵母细胞固定化”的实验课为例，在书本知识的基础上，引导学生自主设计实验方案，尝试改进实验，提高动手能力，并对实验现象进行思考和分析，对教材中的实验步骤提出质疑和改进。通过“质疑——探究”的学习过程，培养学生形成批判性思维。
关键词：高中生物教学；批判性思维；课例研究
批判性思维是形成理性思维的一个重要方法，也是理性思维的一个重要组成成分，在科学发展的历程与科学素养的养成中占据着重要的地位。但现实的问题是，我们的教育长期以来注意的是一种海绵式思维方式，对于所学知识强调记住文本中的相关观点并理解之，而很少会思考为什么提出这种观点、观点的推导过程是否合乎逻辑、所有论据是否具有可信度。教师在课堂教学中也会引导学生进行质疑、推理和分析，但更多的是围绕观点帮助学生理解观点，某种程度上这还是一种知识课堂。如何从知识课堂向思维课堂转变，就要发展学生的批判性思维
“酵母细胞固定化”是普通高中课程标准实验教科书生物选修一中的一个重要实验，也是高考考纲要求的一个B等级实验。笔者在开设本节实验课之前，发动学生以学习小组形式，商讨实验设计方案，明确本小组的探究方向。这样既有利于每个学生明确实验原理、实验材料、实验步骤和实验评价，也有利于教师根据每个小组的要求准备相应的实验器材。
一、实验方案质疑
1.海藻酸钠浓度过高的效果。
教材要求称量0.7g的海藻酸钠，让其中一个小组在正常实验的基础上，加做了一组海藻酸钠质量为1.4g的海藻酸钠加以融化，相互对照，便于观察。
2.海藻酸钠浓度过低的效果。
教材要求称量0.7g的海藻酸钠，让其中一个小组在正常实验的基础上，加做了一组海藻酸钠质量为0.35g的海藻酸钠加以融化，相互对照，便于观察。
经过实验探究，结果如右图所示：中间的烧杯是正常的组别；浓度过高组是右侧烧杯，凝胶珠不是圆形或椭圆形。浓度过低组是左侧烧杯，凝胶珠颜色偏浅，颗粒偏小。
3.对教材内容加以改进。
按照教材要求，配制海藻酸钠溶液过程中，完全溶化后，用蒸馏水定容至10mL。实验按照这个操作做下来，凝胶珠形状并不理想。让学生思考可能的原因。最后得出的结论是海藻酸钠此时浓度偏高，让每组学生向溶液中加5mL水，再继续实验，凝胶珠的形状就非常好。
4. 加热溶化后立刻混合的效果。
为什么加热溶化的海藻酸钠要冷却后才能与活化的酵母细胞混合？让学生思考书本上这句话的原因。同时让一组同学在正常实验的基础上，增设一组实验，即海藻酸钠加热溶化后立即与酵母细胞混合。最后观察发酵效果时，由于酵母细胞的死亡，没有气泡生成，也没有酒味产生。让学生从实验过程中感知，高温会杀死酵母菌。
5. 注射器离烧杯远近的效果。
将注射器中的混合溶液滴加到溶液中时，注射器距离烧杯的远近也影响到凝胶珠的形状。实验结果表面，离的太近容易拖尾，离的稍微远一些效果很好。
6.用清水替代CaCl2的效果。
为增加学生对于CaCl2溶液作用的理解，增设了用清水替代CaCl2的一组实验。实验结果显示，在清水中，凝胶珠不能成形，随着时间的延长，凝胶珠慢慢溶解，清水变得浑浊。在实验过程中加深对对于CaCl2溶液作用的理解，即使凝胶珠成形。
7.敞口发酵的效果。
实验的最后一步是将制作好的凝胶珠，加入葡萄糖溶液中，密封发酵24h。书本给的图片是敞口的，而实际发酵是需要密闭的。看看可以观察到锥形瓶中有气泡产生，闻闻可以感受到锥形瓶中有酒味产生。若敞口发酵，这两个现象都不会产生。通过增设对照实验，感受气体条件对于酵母菌发酵的影响。即：无氧条件下，酵母菌可以分解葡萄糖生产酒精和二氧化碳。
二、实验方案反思
1.鼓励学生认真思考，学会质疑。
学会质疑是学生认识变得主动、思考走向深入、思维趋于严谨的重要前提。教师需要转变教学观念，杜绝观点的灌输，尊重学生的主体地位，同时创设宽松的课堂氛围，增加与学生的互动和交流，让学生能够主动参与到课堂活动中，发表自己的意见。学生习惯质疑，乐意提问只是第一步，教师还应进一步指导学生提升质疑的能力和问题的质量，不断提醒学生：你的探究方向是什么？理由是什么？有时还需要追问“为什么”。明确了探究方向，就要确定实验步骤，分组开展探究实验，观察实验现象、尊重实验现象，思考和分析实验现象。实验本身存在一定的偶然性，实验现象可能不同，学生的知识储备有限，实验分析也不一定完全正确。這些并不妨碍教师对学生所做一切的肯定，同时对于学生在实验中出现的问题进行引导，对于实验进行再思考。
2.发现问题深入思考，继续探究。
在探究过程中，出现了一些意料之外的现象，通过讨论，在已掌握的知识基础上，对课堂内难以解决的问题，要在课后查阅更多资料，继续思考，产生新的质疑，设计新的实验方案继续探究。
本节课，学生通过“质疑——探究”的过程，证明了教材中大量操作、选择的正确性，已经教材中不完善有待改进的地方。很多实验现象和学生的讨论分析证明了部分选择的不唯一性，为教材实验的改进创造了条件，拓宽了学生的思路，加深了他们对于知识的理解，不仅知其然，而且知其所以然。在生物教学中培养学生的批判性思维，不妨从探究实验做起。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[M].北京：人民教育出版社.2017年版
[2]徐飞.会质疑有理由讲逻辑：论语文教学中批判性思维的培养[J].教育研究与评论：中学教育教学，2015（5）：5-11
关键词：高中生物教学；批判性思维；课例研究
批判性思维是形成理性思维的一个重要方法，也是理性思维的一个重要组成成分，在科学发展的历程与科学素养的养成中占据着重要的地位。但现实的问题是，我们的教育长期以来注意的是一种海绵式思维方式，对于所学知识强调记住文本中的相关观点并理解之，而很少会思考为什么提出这种观点、观点的推导过程是否合乎逻辑、所有论据是否具有可信度。教师在课堂教学中也会引导学生进行质疑、推理和分析，但更多的是围绕观点帮助学生理解观点，某种程度上这还是一种知识课堂。如何从知识课堂向思维课堂转变，就要发展学生的批判性思维
“酵母细胞固定化”是普通高中课程标准实验教科书生物选修一中的一个重要实验，也是高考考纲要求的一个B等级实验。笔者在开设本节实验课之前，发动学生以学习小组形式，商讨实验设计方案，明确本小组的探究方向。这样既有利于每个学生明确实验原理、实验材料、实验步骤和实验评价，也有利于教师根据每个小组的要求准备相应的实验器材。
一、实验方案质疑
1.海藻酸钠浓度过高的效果。
教材要求称量0.7g的海藻酸钠，让其中一个小组在正常实验的基础上，加做了一组海藻酸钠质量为1.4g的海藻酸钠加以融化，相互对照，便于观察。
2.海藻酸钠浓度过低的效果。
教材要求称量0.7g的海藻酸钠，让其中一个小组在正常实验的基础上，加做了一组海藻酸钠质量为0.35g的海藻酸钠加以融化，相互对照，便于观察。
经过实验探究，结果如右图所示：中间的烧杯是正常的组别；浓度过高组是右侧烧杯，凝胶珠不是圆形或椭圆形。浓度过低组是左侧烧杯，凝胶珠颜色偏浅，颗粒偏小。
3.对教材内容加以改进。
按照教材要求，配制海藻酸钠溶液过程中，完全溶化后，用蒸馏水定容至10mL。实验按照这个操作做下来，凝胶珠形状并不理想。让学生思考可能的原因。最后得出的结论是海藻酸钠此时浓度偏高，让每组学生向溶液中加5mL水，再继续实验，凝胶珠的形状就非常好。
4. 加热溶化后立刻混合的效果。
为什么加热溶化的海藻酸钠要冷却后才能与活化的酵母细胞混合？让学生思考书本上这句话的原因。同时让一组同学在正常实验的基础上，增设一组实验，即海藻酸钠加热溶化后立即与酵母细胞混合。最后观察发酵效果时，由于酵母细胞的死亡，没有气泡生成，也没有酒味产生。让学生从实验过程中感知，高温会杀死酵母菌。
5. 注射器离烧杯远近的效果。
将注射器中的混合溶液滴加到溶液中时，注射器距离烧杯的远近也影响到凝胶珠的形状。实验结果表面，离的太近容易拖尾，离的稍微远一些效果很好。
6.用清水替代CaCl2的效果。
为增加学生对于CaCl2溶液作用的理解，增设了用清水替代CaCl2的一组实验。实验结果显示，在清水中，凝胶珠不能成形，随着时间的延长，凝胶珠慢慢溶解，清水变得浑浊。在实验过程中加深对对于CaCl2溶液作用的理解，即使凝胶珠成形。
7.敞口发酵的效果。
实验的最后一步是将制作好的凝胶珠，加入葡萄糖溶液中，密封发酵24h。书本给的图片是敞口的，而实际发酵是需要密闭的。看看可以观察到锥形瓶中有气泡产生，闻闻可以感受到锥形瓶中有酒味产生。若敞口发酵，这两个现象都不会产生。通过增设对照实验，感受气体条件对于酵母菌发酵的影响。即：无氧条件下，酵母菌可以分解葡萄糖生产酒精和二氧化碳。
二、实验方案反思
1.鼓励学生认真思考，学会质疑。
学会质疑是学生认识变得主动、思考走向深入、思维趋于严谨的重要前提。教师需要转变教学观念，杜绝观点的灌输，尊重学生的主体地位，同时创设宽松的课堂氛围，增加与学生的互动和交流，让学生能够主动参与到课堂活动中，发表自己的意见。学生习惯质疑，乐意提问只是第一步，教师还应进一步指导学生提升质疑的能力和问题的质量，不断提醒学生：你的探究方向是什么？理由是什么？有时还需要追问“为什么”。明确了探究方向，就要确定实验步骤，分组开展探究实验，观察实验现象、尊重实验现象，思考和分析实验现象。实验本身存在一定的偶然性，实验现象可能不同，学生的知识储备有限，实验分析也不一定完全正确。這些并不妨碍教师对学生所做一切的肯定，同时对于学生在实验中出现的问题进行引导，对于实验进行再思考。
2.发现问题深入思考，继续探究。
在探究过程中，出现了一些意料之外的现象，通过讨论，在已掌握的知识基础上，对课堂内难以解决的问题，要在课后查阅更多资料，继续思考，产生新的质疑，设计新的实验方案继续探究。
本节课，学生通过“质疑——探究”的过程，证明了教材中大量操作、选择的正确性，已经教材中不完善有待改进的地方。很多实验现象和学生的讨论分析证明了部分选择的不唯一性，为教材实验的改进创造了条件，拓宽了学生的思路，加深了他们对于知识的理解，不仅知其然，而且知其所以然。在生物教学中培养学生的批判性思维，不妨从探究实验做起。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[M].北京：人民教育出版社.2017年版
[2]徐飞.会质疑有理由讲逻辑：论语文教学中批判性思维的培养[J].教育研究与评论：中学教育教学，2015（5）：5-11