文｜《中國科學報》記者溫才妃
“北京大學本碩博、教授、博士生導師。”“對學生的基礎知識和成績無要求。”“實驗無需長時間重復操作。”“若每周工作15小時以上，保證發表IF（影響因子）大于4的論文(一作/共一）。”……看到這樣的招生廣告，彼時還是華中科技大學同濟醫學院藥學專業大一學生的程先志，第一反應就是“畫餅”。他又問遍了學長、學姐。“畫餅，這絕對是畫餅。”幾乎所有人都給出了驚人一致的答案。換了別人也許就放棄了，但殘存的一絲好奇心驅使程先志走進了華中科技大學同濟醫學院藥學院教授吳曈勃的課題組旁聽，又通過測試進入了課題組。一次大膽的選擇，讓程先志創下了課題組本科生最快發論文的記錄——進組才一年多，大二暑假時，他作為共同第一作者的第一篇論文就發表在生物學領域頂刊《核酸研究》上。2018年，吳曈勃從加拿大回國，加入華中科技大學。因為剛入職，研究生還沒到位，他就想挑選幾名本科生到實驗室里做科研。但是，怎么選擇合適的本科生開展研究？是看學習成績、高考分數，還是看學生的表達能力？吳曈勃覺得都不是很合理。“我開始認真琢磨科研究竟需要哪些能力。最后，去偽存真、辯證分析、快速決策等能力躍入我的腦海中。”他給學生設計了一套看起來有點“古怪”的試卷。“什么考試不僅開卷，還可以一周后交卷？”程先志心里暗爽。可一拿起試卷，他傻了眼。“要想跑好清華這一程，我想得在下面三個方面做好準備……”題面呈現了一段清華大學本科生開學典禮上的發言。第一部分是觀點論證。出題人要求評估這段論證存在的錯誤，如推理錯誤、假設錯誤、因果關系錯誤等，并嘗試修改。第二部分考察抽象類比，用生活中常見事物命名和解釋某一模型，闡述選擇的理由，并思考可能存在的不足之處。第三部分考察創新思維，第四部分考察信息收集、辯證思維與中文寫作，第五部分考察英文寫作。“感覺不太像以往見過的考試，像是考察邏輯，又不是邏輯。”程先志的疑惑，最初吳曈勃也有。“一開始，很難定義這是一種什么能力。”吳曈勃說。直到2019年參加教師崗前培訓時，吳曈勃才意識到，原來這種能力就是批判性思維。
僅就對科學本質的認識而言，西方有邏輯實證主義、證偽主義、社會歷史主義等許多思想流派，而我國的思想流派則星光黯淡。“其中一個重要原因在于我國教育長期偏重知識的記憶性學習，缺少對批判性思維的系統性培養，這不利于我國思想家的成長與活躍。”華中科技大學客座教授董毓在培訓時如是說。而批判性思維在國外經歷了漫長的發展。當代最新的理念把批判性思維看作是一個探究和創新導向的思維過程，它能幫助人們認知、明辨、決策和解決問題，對創新起到促進作用。
董毓（中）為華中科技大學培訓大學生批判性思維課程師資。董毓供圖
董毓師從國際非形式邏輯和批判性思維協會創始 人大衛·希契科克。從2011年起，他每年暑假都從加拿大飛往中國開設批判性思維培訓。“對于中國學生來說，批判性思維最重要的是能幫助他們解決普遍存在的‘三無’問題——無問題、無想法、無論證。”董毓指出。2020年8月到12月，《中國科學報》以《研究生為何提不出問題》為題刊發報道、開設相關專欄，在高教界引起強烈反響，也引起批判性思維研究人士的關注。批判性思維與形式邏輯有著本質不同。“比如，二者最大的區別之一是形式邏輯僅關注從前提到結論的推理，追求唯一、確定的結論，是標準答案式的思考方式，而批判性思維正是從問題開始進行多樣化的探究，有助于提問和發散思考。”董毓說。“我發現，批判性思維的路線圖與科研進程是相對應的。科研最開始是提出一個合適的科學問題，而批判性思維的第一步也是理解主題。”吳曈勃解釋道。想到這里，吳曈勃一下子就來勁兒了，買了董毓的《批判性思維十講》教材，結合慕課，開始相對系統地學習批判性思維。
2021年，吳曈勃正式用批判性思維挑選本科生進組。筆試、面試難度大，其實“本意也是‘嚇跑’一些學生，因為會被筆試、面試‘嚇跑’的學生，日后遇到科研難題豈不是更要‘落跑’？”吳曈勃笑著說。在加大挑戰度的同時，還得保證有人報名。于是，他在招生廣告上加上了“對學生的基礎知識和成績無要求”“實驗無需長時間重復操作”“保證本科期間發表IF大于4的論文”等內容。不久前，吳曈勃在上海賢達學院召開的全國批判性思維大會上，揭開了“選人”的秘密。顯然，這是一個“勇敢者的游戲”，反而更能激發名校學生的挑戰欲。報名學生由第一年的個位數，漲到了如今的二三十人，挑選的范圍越來越大。學生進組后，他好像暫時“忘記”了這件事，而是又給課題組買了好幾本《批判性思維十講》，讓學生們結合慕課進行學習。“我們的研究特點是實驗上手較快，但如何分析海量數據，從中找到最合適的研究問題則比較困難。”吳曈勃說。剛進組的一兩個月，程先志和同學們沒有做任何實驗，而是按照吳曈勃的要求看文獻。因為“科研的入門是對文獻的批判性閱讀。學生通過文獻閱讀，了解領域發展的脈絡是什么，存在哪些沒有解決的問題，已有的技術、積累可以怎樣解決問題。這是一個綜合分析、論證評估的過程。否則，有些學生會盲目相信文獻，而忽略了文獻中的夸大之處和隱含問題。”吳曈勃告訴《中國科學報》。硅基電路中，編碼器的定義是將信號或數據進行編制，轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。在閱讀文獻的過程中，華中科技大學同濟醫學院臨床醫學專業本科生謝天賜發現現有DNA電路中的編碼器都是以信號輸出為終點，而非以DNA輸出，這樣編碼器很難參與下游電路的反應，無法實現編碼器功能。“運用批判性思維中的‘澄清觀念’，我們發現這是DNA電路領域中一個亟待解決的問題，最后構建了以DNA為輸出、可以參與下游反應的真正DNA編碼器。”上述成果發表在生物學領域頂刊《核酸研究》，謝天賜是論文的第一作者。CRISPR-Cas12a是一個常用的基因編輯和分子診斷工具。通過閱讀文獻，華中科技大學同濟醫學院臨床醫學專業本科生許杰發現了基因編輯工具CRISPR-Cas12a活性差的問題。“我們運用批判性思維中的‘問題分析’，分解了CRISPR-Cas12a的組合要素，找到了影響活性的關鍵因素，使得其核酸檢測能力提升超過1000倍。”這一成果發表在分析化學領域頂刊《分析化學》上，許杰為論文第一作者。
吳曈勃（右）用批判性思維指導學生做實驗。吳曈勃供圖4年過去，該課題組共有29人次的本科生以第一/共一作者發表SCI論文23篇。本科生每人負責一個獨立的課題。“他們不再是實驗室的螺絲釘或‘打工人’，而轉變為主人公心態，可以真正去設計實驗甚至設計課題。”吳曈勃說。這期間還有一個小插曲——察覺到學生看書、看視頻的效率有點低，2021年，吳曈勃為藥學本碩博試驗班開設了一門必修課《科學思維與研究方法》，講批判性思維的基本觀念。2022年，這門課進一步拓展為整個同濟醫學院的選修課《批判性思維與科研創新》。很快，這門課又進入了華中科技大學創新教育與批判性思維研究中心的視野。2014年，在中國 科學院 院士、華中科技大學教授楊叔子的牽頭下，華中科技大學教授劉玉、董毓等發起籌建了教育部高等學校文化素質教育指導 委員會批判性思維與創新教育分指導委員會。然而10年過去，至今這一委員會仍未“去籌”。望文生義的理解讓很多人談“批判性”色變。如果不是2021年兩院院士大會上對“批判性思維”的正名，不少人都建議董毓將批判性思維改名處理。與此同時，一些打著批判性思維旗號“掛羊頭賣狗肉”的課程，在培訓界活泛起來。“我和冒名的、被閹割的‘批判性思維’斗了10年。”董毓回憶道。2017年，華中科技大學成立創新教育與批判性思維研究中心，由中國工程院院士李培根掛帥。趕上了人工智能的熱潮，批判性思維再次被推向風口浪尖。只不過這一次是正向的，高教界開始反思學習方式，并認為未來的學習方式不再是知識性學習，而是包括批判性思維在內的高階能力培養。如果批判性思維有全面推廣的可能，它將是什么樣子？董毓不只一次想過這一幕。“如果按照習慣的做法，到哲學系以邏輯學科來推廣，那么批判性思維課程很可能會異化為脫離實際的邏輯課程。”“如果這樣狹隘和追求標準答案式的課程大量開設，雖然可以迅速完成‘批判性思維’的課程建設，但對創新教育并沒有實質性幫助，反而可能阻礙創新能力的培養。”2023年春季，華中科技大學計劃在全校推出批判性思維小班課。此前，他們建立了一批批判性思維課程，接著在學校內部找試點，“主要是在本科生創新學院——啟明學院的創新實驗班開展，并且規定將批判性思維開設為其必修課程”。劉玉說。小班課的第一步就是培訓師資。這一次，吳曈勃和同事系統學習了由董毓主講的批判性思維。吳曈勃也順理成章地成為9名小班課教師中的一員。“親自教學后，我發現批判性思維并不是拿著董老師的教材，簡單地開一門課就可以。”吳曈勃說，“如果只停留在了解批判性思維是什么，缺少實際應用，知識性內容很快就會被遺忘。更好的方法是在了解批判性思維的基礎上，通過專業課程、科研實踐加以配合。”把批判性思維與專業教學融合，又會產生哪些神奇的反應？程先志分享了一次實驗課上的趣事。在DNA凝膠電泳實驗課上，有一組同學的DNA上樣緩沖液（loading buffer）用完了，他們看到另一邊擺放的蛋白質上樣緩沖液，便將它加入到了DNA樣品中，結果卻令他們大失所望，凝膠上沒有出現期望中的DNA條帶，不得不重新準備樣品再次進行實驗。“這是他們沒有完全理解上樣緩沖液的意義，以為靈活處理了實驗中出現的問題，結果聰明反被聰明誤，鬧出了笑話。”吳曈勃的同事、華中科技大學同濟醫學院藥學院教授劉俊軍指出，在本科生的很多實驗課程中，盡管教師強調實驗原理，但學生往往僅關注教材所列的操作步驟，很少深入探究實驗原理。運用批判性思維中的“澄清觀念意義”，劉俊軍讓學生們看到了探究實驗原理的簡單方法和舉一反三的好處。在《物理化學實驗》課程上，幾乎所有學生印象最深的都是鹽的積分溶解熱的測定實驗。實驗的計算式只有一個分數式，分母里有一個溫度變化的量。積分溶解熱的定義提示溫度不變，也就是分母里的這個量似乎應該為0。多數人沒有考慮到分母為0的異常，不對實驗的計算式進行質疑。“這就是批判性性閱讀能力欠缺的一種表現。”劉俊軍說。“劉老師從積分溶解熱的定義出發，一步步將計算式的不同項拆分開，讓我們從澄清觀念的角度明白，實驗方案中，溫度變化的過程和定義里要求的溫度不變的過程本來就不同，只是有人巧妙地依據熱力學原理設計了一個求積分溶解熱的方便方案。”程先志說，在搞清楚原理后，他們有一種豁然開朗的感覺，明白了實驗為什么要這樣操作，也知道了當實驗條件改變時，甚至實驗對象改變時，可以怎樣設計和實施實驗。
劉俊軍在課堂上從澄清觀念的角度和同學們討論實驗原理。丁霽/攝相比較開設批判性思維課程，把批判性思維與專業教學融合屬于“高難度動作”，劉俊軍為何要執著于此？原因并不復雜。“有一個場景，大家都很熟悉。教師問學生‘有沒有問題’，學生總是回答‘沒有問題’，可一到做題或做實驗時，學生總是出現各種問題。為什么不能自己發現問題，非要等別人問或做作業時才能暴露問題，我讀本科時就有這種強烈的感覺。后來在培訓中才明白，這是批判性思維的欠缺。”劉俊軍告訴《中國科學報》。“融合了批判性思維，我們會知道為什么要學這些知識，這些知識是怎么來的，用這些知識能解決什么問題，學完之后能力上有哪些提高……從前學生不會思考這些，很多人覺得拿到學分就是上課的目的。”他補充道。劉俊軍在學生中做了一個小調查，學生的普遍反饋是融合批判性思維的課程，實驗課要比理論課的效果更好。這與董毓的預判相吻合。“實驗是研究性學習的一種，而研究性學習從問題到分析再到結果，是唯一一個從實踐中思考學習的方式，區別于偏重思考的閱讀、寫作。”“在藥學領域，對很多基礎知識的深刻理解都可以最終落實到應用場景中。結合批判性思維，學生可以觸類旁通地在大學生創新創業計劃中解決科研問題，提升解決實際問題的能力。這時，就會有一股促使學生自主學習的強大驅動力，這讓我認為有必要在專業教學中引入批判性思維。”劉俊軍告訴《中國科學報》。在吳曈勃看來，“在未來，批判性思維與專業教學的結合，可以參考課程思政的路線。”對此，董毓表示同意。“大量的學科教學還是通講，學生即便記住了知識，仍然不會去思考知識的局限性。教師只有
