周忠芬 謝曉宏

（1 浙江省德清縣高級中學(xué) 浙江湖州 313200 2 浙江省德清縣第一中學(xué) 浙江湖州 313200）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出，新課程應(yīng)著眼于學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展和個人社會生活的需要，從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及社會責(zé)任等方面發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?！昂诵乃仞B(yǎng)”中的“科學(xué)思維”是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展科學(xué)思維，能基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、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、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題［1］。學(xué)生要理解科學(xué)、發(fā)展科學(xué)思維的能力，論證的實踐活動就必須引入科學(xué)課堂。

1 論證式教學(xué)策略

論證式教學(xué)策略在20世紀(jì)90年代提出，是當(dāng)前國際科學(xué)教育比較關(guān)注的研究領(lǐng)域。其實質(zhì)就是將科學(xué)研究中的論證引入課堂教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家的論證過程，理解科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì)，并促進學(xué)生思維發(fā)展的教學(xué)策略。本文主要參考CER 論證模型（圖1）進行論證式教學(xué)。其中主張（claim）即觀點；證據(jù)（evidence）是支持主張的、關(guān)于自然界的信息，通常由數(shù)據(jù)組成，包括對自然界的觀察、測量或?qū)嶒灥难芯拷Y(jié)果；推理（reasoning）是解釋證據(jù)如何支持主張的過程，推理需要使用恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)概念或原理建立證據(jù)和主張的邏輯聯(lián)系（圖1）。

圖1 CER 論證模型（McNeill，2006）

2 浙江省近6 次選考中對于學(xué)生科學(xué)思維能力考查的變化

經(jīng)過高中生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，是否發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維？檢測學(xué)生的科學(xué)思維能力，最好的方法就是檢測學(xué)生的科學(xué)論證技能。浙江省選考生物學(xué)試題中第32 題考查選修、第33 題考查實驗，這2 道題目非常重視考查學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究兩大素養(yǎng)。筆者調(diào)查了浙江省近6 次選考中，全省參加生物學(xué)選考的學(xué)生這2 道題目平均得分的變化，以及這2 道題目對于論證技能考查的分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)之間有一定的相關(guān)性。

表1 浙江省近6 次選考平均得分及論證題分?jǐn)?shù)的變化

從表1中不難發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律，浙江省選考越來越重視考查學(xué)生的論證技能，且考查論證技能相對占比高的試題，得分率一般都相對較低。因此，將論證式教學(xué)策略引入高三生物學(xué)復(fù)習(xí)課中，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，就顯得尤為迫切和重要。

3 論證式教學(xué)策略在高三生物學(xué)復(fù)習(xí)課中的教學(xué)實踐

3.1 根據(jù)主張選擇證據(jù)找出推理 學(xué)生在考試時遇到考查科學(xué)思維類的問題時，知道應(yīng)該用教材上的知識作答，但總是答不全、答不好。究其原因是學(xué)生不知道用論證的方法，也不知道論證方法的基本組成部分是主張、證據(jù)和推理，因此教學(xué)的第1 步是讓學(xué)生能根據(jù)主張在已有的證據(jù)中選擇相關(guān)的證據(jù)，并找出合理的推理。

表2 “質(zhì)膜的流動鑲嵌模型”建立過程中的主張、證據(jù)與推理

圖2 探索質(zhì)膜組成成分中有蛋白質(zhì)的論證過程

在這一環(huán)節(jié)中，先出示主張和證據(jù)，并讓學(xué)生在主張和證據(jù)之間連線，即根據(jù)主張找出相應(yīng)的證據(jù)；再出示推理，讓學(xué)生在證據(jù)和推理之間連線，用推理將證據(jù)和主張之間相聯(lián)系。之后讓學(xué)生自選一個主張用CER 模型的形式表示（圖2）。并讓學(xué)生找出哪個主張是錯誤的，明白科學(xué)研究的道路不是一帆風(fēng)順的，認(rèn)同科學(xué)的發(fā)展往往是一個“正確—錯誤—正確”的循環(huán)過程，特定階段得出的科學(xué)結(jié)論往往需要經(jīng)受后來者的質(zhì)疑，使學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家的科學(xué)研究論證過程。經(jīng)過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生基本明白證據(jù)是對自然界的觀察、測量或?qū)嶒灥难芯拷Y(jié)果；推理是使用恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)概念或原理建立證據(jù)和主張的邏輯聯(lián)系。

3.2 根據(jù)主張尋找證據(jù)進行推理 當(dāng)學(xué)生明白什么是證據(jù)，怎么找證據(jù)，如何進行推理之后，進行第2 個環(huán)節(jié)，教師給出主張，引導(dǎo)學(xué)生自己尋找證據(jù)，并進行推理。以“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)”為例：

教師提出主張：人體攝入淀粉以后，糖類會進入血漿。

教師引導(dǎo)學(xué)生尋找證據(jù)：人體在空腹時和攝入糖類以后分別測血糖濃度（在課堂上用血糖測定儀直接測量），發(fā)現(xiàn)攝食以后血糖濃度比空腹時高。

教師引導(dǎo)學(xué)生進行推理：淀粉在消化道中水解為葡萄糖，葡萄糖是小分子有機物，易于通過消化道上皮細胞和毛細血管壁細胞進入血液。

內(nèi)環(huán)境論證模型如圖3。

圖3 探索糖類進入血糖的論證過程

教師進一步引導(dǎo)：內(nèi)環(huán)境能維持相對穩(wěn)定的狀態(tài)即穩(wěn)態(tài)，你能嘗試論證這個主張嗎？

學(xué)生嘗試尋找證據(jù)：人體攝食后每隔一定時間測血糖濃度（時間允許，可在課堂上招募學(xué)生志愿者檢測），血糖濃度基本穩(wěn)定。

學(xué)生進行推理：血糖濃度過高，刺激胰島β 細胞分泌胰島素，使血糖濃度降低；當(dāng)血糖濃度過低，刺激胰島α 細胞分泌胰高血糖素，使血糖濃度升高。

穩(wěn)態(tài)論證模型如圖4。

圖4 探索內(nèi)環(huán)境能維持穩(wěn)態(tài)的論證過程

3.3 提出主張尋找證據(jù)進行推理 當(dāng)學(xué)生學(xué)會尋找證據(jù)進行相應(yīng)推理以后，教師可引導(dǎo)學(xué)生進行論證的整個過程，指導(dǎo)學(xué)生評判別人的觀點，鼓勵學(xué)生使用推薦的句式：你為什么這樣認(rèn)為？你的證據(jù)是什么？這個證據(jù)怎么支持你的主張？我不同意……因為……我同意……我想補充……我認(rèn)為最支持這個主張的證據(jù)是……

以“神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)”為例：

教師提出問題：當(dāng)適宜刺激發(fā)生在神經(jīng)纖維的兩端，2 個神經(jīng)沖動傳導(dǎo)到中間相遇以后會發(fā)生什么變化？

教師引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)進行討論，小組內(nèi)達成共識由一組學(xué)生向全班匯報他們的主張、證據(jù)和推理，進行全班討論。

神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)傳導(dǎo)論證模型如圖5。

圖5 探索2 個神經(jīng)沖動相遇以后會消失的論證過程

4 教學(xué)反思

4.1 應(yīng)用論證式教學(xué)策略的價值 高三復(fù)習(xí)課中應(yīng)用論證式教學(xué)策略，學(xué)生可應(yīng)用所學(xué)知識自主構(gòu)建解釋，從而促進學(xué)生深入的知識理解；學(xué)生可用多種方式交流知識，促進學(xué)生參與課堂交流實踐；鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維；科學(xué)論證讓課堂更接近真實的科學(xué)研究，幫助學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)［2］。因此，在論證式教學(xué)中，學(xué)生可在邏輯推理的訓(xùn)練、演繹歸納的運用、實驗方法的處理、結(jié)論分析與評價等方面得到全面提高。

4.2 應(yīng)用論證式教學(xué)策略的注意事項 論證式教學(xué)是一種以學(xué)生為核心的課堂模式，教師在此過程中需要有效地安排教學(xué)流程和時間分配，運用恰當(dāng)?shù)牟呗苑椒ㄗ寣W(xué)生發(fā)表不同的意見，并適時引導(dǎo)論證的方向使課堂有條不紊，還要預(yù)設(shè)各環(huán)節(jié)中可能會遇到的問題等。學(xué)生能否全員參與、發(fā)表觀點、合作討論、張弛有度，是課堂成敗的關(guān)鍵［3］。實施論證式教學(xué)策略的挑戰(zhàn)是學(xué)生的推理能力遠低于科學(xué)家的推理能力，而推理是聯(lián)接論證和主張的腳手架，論證中最有挑戰(zhàn)的部分，常被學(xué)生忽略，學(xué)生很難在論證中清楚表達推理過程。因此提高推理能力不是一蹴而就的，教師平時應(yīng)通過多問幾個“為什么”等，將論證式教學(xué)策略滲透到平時的每一節(jié)課中。