平原

摘? ? 要：新版ADI模型將科學論證融入學生探究科學規(guī)律的過程中，通過論證過程推動教學開展，有利于促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。教師應(yīng)結(jié)合高中生物教學的實際情況，對教學的個別階段進行拆分或順序調(diào)整，形成論證式的探究活動路徑。教師還應(yīng)創(chuàng)設(shè)貼近學生生活經(jīng)驗的情境，引導學生明確活動任務(wù)，分組設(shè)計活動方案并組間互評;提供技能方法指導，讓學生收集科學證據(jù);主持論證會議，讓學生在經(jīng)歷科學論證的過程后，修正論證主張，撰寫活動報告。

關(guān)鍵詞：新版ADI模型;科學論證;探究活動;論證式教學

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》提倡基于科學事實和證據(jù)開展教學，以培養(yǎng)學生尊重事實與證據(jù)的意識，崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度，倡導以探究為特點的主動學習?？茖W論證圍繞某一科學問題收集證據(jù)，并對證據(jù)進行科學分析和評價，充分體現(xiàn)了科學思維和科學探究能力的培養(yǎng)要求。實施論證式教學，能有效提升學生的生物學核心素養(yǎng)。

滬科版普通高中教科書《生物學》（以下簡稱“滬科版教材”）中共有16個探究活動，其價值不應(yīng)局限于依據(jù)教材提供的活動內(nèi)容支持相關(guān)科學概念的建構(gòu)，還應(yīng)該成為培養(yǎng)學生科學思維和科學探究能力，使其形成社會責任的重要平臺。

一、新版ADI模型

ADI模型（the Argument-Driven Inquiry，簡稱ADI）是一種滲透式教學模型，即在教學中并不教授論證的方法，而是將論證作為一種教學工具，在教師的主持下，用于支持教學目標的達成。原版ADI模型最早于2008年提出，隨后在與美國新一代科學教育標準（NGSS）框架所要求的活動目標整合后，形成了新版ADI模型。新版ADI模型將科學論證融入學生探究科學規(guī)律的過程中，以論證過程推動教學開展，有利于促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展，其教學階段如圖1[1]。

二、基于新版ADI模型的探究活動策略

結(jié)合高中教學的實際情況，教師對新版ADI模型教學階段中的個別階段進行拆分或順序調(diào)整，即可形成基于新版ADI模型的論證式探究活動路徑。需要注意的是，教師必須在確保核心素養(yǎng)培育意蘊的前提下，使整個活動過程更適應(yīng)高中生的學習特征，更符合探究活動的特點，便于在教學實踐中操作。新版ADI模型以往多應(yīng)用于概念和實驗教學，下面以滬科版教材必修2第四章中的探究活動“人類遺傳病的調(diào)查分析和預(yù)防宣傳”為例，探討將新版ADI模型引入探究活動教學的策略。

（一）活動目標

（1）在活動中經(jīng)歷人類遺傳病分析的過程，了解常見的人類遺傳病發(fā)病率、臨床表現(xiàn)、典型家系、診斷過程等，掌握調(diào)查人類遺傳病的初步方法。

（2）設(shè)計活動方案，進行社區(qū)遺傳病家系調(diào)查或利用在線數(shù)據(jù)庫檢索文獻資料，收集科學證據(jù)，提高科學實踐和社會交流能力。

（3）分析科學證據(jù)，提出主張，參加論證會議，經(jīng)歷科學論證過程，訓練分析推理能力，培養(yǎng)邏輯性思維、批判性思維。

（4）制作人類遺傳病科普展板或宣傳冊，在校園或網(wǎng)絡(luò)進行科普宣傳，培養(yǎng)社會責任感。

（二）學生情況

參加活動前，學生已經(jīng)學習了人類遺傳病的類型、分析方法和預(yù)防措施等知識，然而遺傳病發(fā)病率低，因此學生普遍缺乏直接經(jīng)驗以及必要的遺傳病調(diào)查資源。高一學生具有較強的求知欲、一定的思辨能力和團隊合作經(jīng)驗，但是大部分學生的思維和語言較為生活化，科學表達能力和基于證據(jù)的分析推理能力不足。

（三）活動過程

1.創(chuàng)設(shè)真實情境，組建活動小組

情境認知理論認為：個體的學習過程是在情境中參與活動實現(xiàn)的認知活動。因此，學生核心素養(yǎng)的培育需要在特定的情境中進行，而貼近學生生活經(jīng)驗的情境往往更有吸引力，能吸引學生深度參與探究活動，幫助學生明確活動任務(wù)?；顒有〗M的建構(gòu)是論證式探究活動順利開展的基礎(chǔ)，因此，在用真實情境引出活動任務(wù)后，教師應(yīng)根據(jù)活動內(nèi)容確定每個小組的人數(shù)，詳細介紹活動任務(wù)，并要求各小組確定負責人和任務(wù)分工。

如在這個探究活動中，筆者事先在課前分析學生的思維能力、表達能力等方面的特點，然后將學生按5人分組，每組由一名組織能力較強的學生擔任組長，并使組內(nèi)學生特點各異，各組整體水平基本相似。課堂上，筆者在引入環(huán)節(jié)出示來自媒體報道的情境“學霸父母智障娃”。

長沙的李女士夫婦都是博士，可他們卻有一個說不出的苦惱。因為李女士發(fā)現(xiàn)兒子逐漸出現(xiàn)語言障礙、智力低下等癥狀，經(jīng)醫(yī)學檢查，其子最終被診斷為脆性X染色體綜合征。

筆者引導學生了解遺傳病雖然發(fā)病率低，但實實在在地存在于我們的身邊，它給患者及其家庭帶來了巨大的痛苦，激發(fā)學生的探究意愿和社會責任感，然后公布活動任務(wù)。

以遺傳病防治者的身份，進行一次常見人類遺傳病的調(diào)查，與組內(nèi)成員一起論證遺傳病的類型、診斷和預(yù)防方法。

2.設(shè)計活動方案，進行組間互評

讓學生經(jīng)歷活動方案的設(shè)計過程，可以提高學生的科學實踐能力。教師應(yīng)賦予學生評價的權(quán)利，并要求學生以組間方案互評的形式，評價學習過程及結(jié)果。這樣，既能發(fā)揮學生在探究活動中的主體地位，培育其批判性思維意識，又能引導學生在評價中遷移應(yīng)用科學知識和方法，發(fā)現(xiàn)自身的問題和不足。此外，進行評價需要工具的支持，教師要根據(jù)探究活動的特點，預(yù)先準備評價單供學生使用。

針對這個探究活動，筆者先讓學生設(shè)計初步的遺傳病調(diào)查方案，方案的內(nèi)容主要包括：小組成員、調(diào)查對象、調(diào)查方法、調(diào)查項目、成員分工、時間安排等。課堂上，經(jīng)過討論后，各小組逐步形成了兩類方案：（1）在學校或社區(qū)尋找身邊的遺傳病人作為先證者開展遺傳病家系調(diào)查;（2）利用在線數(shù)據(jù)庫檢索遺傳病資料。筆者根據(jù)方案的科學性、可行性、寫作水平三項指標設(shè)計評價標準，讓各小組之間互相評分，重點評價方案中的調(diào)查方法、調(diào)查內(nèi)容和時間安排，并鼓勵學生取長補短，以評價促進學習，反思并修正自己的方案。

3.指導技能方法，收集科學證據(jù)

在科學數(shù)據(jù)的收集和分析的過程中，學生可訓練邏輯性思維，提高社會交流能力。教師應(yīng)先從科學性、可行性角度，對學生設(shè)計的活動方案進行評估，以保證后續(xù)環(huán)節(jié)的有效開展。然后，教師對活動方案中涉及的超出高中生能力范圍的技能，如證據(jù)收集途徑、調(diào)查問卷的設(shè)計、野外安全注意事項等，提供具體的方法指導，引導學生按活動方案收集資料、推理解釋資料、建構(gòu)科學證據(jù)，并提出初步主張。

在這個探究活動中，對于選擇“在學?；蛏鐓^(qū)開展遺傳病調(diào)查”的小組，筆者先對調(diào)查問卷的設(shè)計進行指導，如患病人數(shù)、臨床表現(xiàn)、典型家系、診斷過程等，提示學生調(diào)查前必須征得被調(diào)查者的同意，簽訂《知情同意書》，論證時要注意保護患者的隱私。對于選擇“利用在線數(shù)據(jù)庫檢索遺傳病資料”的小組，筆者則提供檢索途徑，如在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（OMIM）等，指導學生從數(shù)據(jù)庫中篩選并提取所需的關(guān)鍵信息。筆者要求兩類小組均要遷移運用已學的遺傳病知識，分析遺傳病的遺傳方式、發(fā)病率、診斷和預(yù)防措施，以收集的信息作為證據(jù)，以分析結(jié)論作為主張，制作PPT，準備參加論證會議。

4.召開論證會議，經(jīng)歷科學論證

論證會議模擬科學研究中的口頭論證過程，是探究活動的核心階段。在論證會議上，學生經(jīng)歷與其他同學的認知沖突，在辯論和問題解決的過程中提高了邏輯性思維、批判性思維和科學語言表達能力等，了解了科學知識的產(chǎn)生過程，加深了對科學本質(zhì)的理解，進而逐步形成像科學家那樣思考的習慣。

在教師的組織下召開論證會議。各小組依次作報告，以多媒體展示收集的信息，分別分析該遺傳病的遺傳方式、診斷和預(yù)防措施等。報告結(jié)束后，其他小組可提問進行質(zhì)疑，由報告人和其小組成員討論后作出科學的回應(yīng)。必須注意：所有的質(zhì)疑和回應(yīng)均應(yīng)基于證據(jù)和科學理論展開。教師作為主持人，不僅應(yīng)關(guān)注會議進程，避免出現(xiàn)無科學依據(jù)的評判，還要在會議中間選取部分小組的觀點進行總結(jié)和點評，以引領(lǐng)會議的方向。

5.修正論證主張，撰寫活動報告

論證會議結(jié)束后，學生根據(jù)其他小組提出的質(zhì)疑，反思自己的推理分析過程，修正初步主張，形成最終結(jié)論，培養(yǎng)反思習慣。學生分小組撰寫活動報告，重新審視活動過程，所作報告應(yīng)重點呈現(xiàn)論證過程，將口頭論證轉(zhuǎn)化為文字，提高科學表達能力。

針對這個探究活動任務(wù)，各小組從組內(nèi)學生提出的質(zhì)疑出發(fā)，對存在科學性錯誤的的結(jié)論進行修正。教師分發(fā)遺傳病調(diào)查報告單，報告單上的內(nèi)容可包括：臨床癥狀、區(qū)域發(fā)病率、遺傳系譜圖、診斷方法和診斷過程、遺傳病類型和致病原因分析、預(yù)防措施建議等，為學生撰寫報告提供思路。學生分小組完成調(diào)查報告，交由教師評價，然后制作該遺傳病的科普展板或撰寫公眾號文章，在校園、社區(qū)或網(wǎng)絡(luò)空間進行科普宣傳。

三、總結(jié)與思考

（一）新版ADI模型適用于高中生物學科學探究活動的組織

新版ADI模型通過科學論證推動探究活動的實施，具體的活動過程涉及邏輯推理和批判思考，可以作為對學生生物學核心素養(yǎng)培育的有效工具。完成一個基于新版ADI模型的探究活動約需2個課時，第1課時用于任務(wù)發(fā)布、方法設(shè)計和活動方法指導，第2課時召開論證會議。教師在課前組織活動小組，學生在課外完成資料收集和分析并撰寫活動報告。滬科版教材中適用新版ADI模型的科學探究活動如表1所示。教師可根據(jù)教學計劃，在每分冊中選取1～2個活動，基于新版ADI模型的探究活動策略實施教學。

（二）小組建構(gòu)和論證會議是論證式探究活動的關(guān)鍵階段

新版ADI模型重視小組合作設(shè)計方案和實施活動的過程，活動小組的建構(gòu)則是后續(xù)各階段活動順利實施的基礎(chǔ)。不少教師并未意識到小組建構(gòu)對于小組合作學習的重要性，建構(gòu)小組較為隨意，如按教室座位建構(gòu)、按學生意愿自由組合形成、在課前臨時組建等現(xiàn)象，在教學實踐中屢見不鮮，這就導致合作學習未能充分發(fā)揮效果。因此，在開展論證式探究活動時，教師應(yīng)在分析學生的領(lǐng)導力、能動性、思維能力、表達能力的基礎(chǔ)上，以“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”為基本原則建構(gòu)小組[2]。組內(nèi)異質(zhì)有利于組員在活動的各個階段分工合作，能充分發(fā)揮每個組員的特長和能動性，避免小組學習“個人化”。而小組間思維能力和表達能力差異過大，則容易導致組間論證無法有效開展，因此，組間同質(zhì)是論證會議發(fā)揮積極作用的保障。小組人數(shù)應(yīng)根據(jù)活動內(nèi)容靈活調(diào)整，如選擇性必修2的探究活動為野外活動，工作量較大，小組人數(shù)以7～8人為宜，而其他活動每組4～5人即可。

論證會議是具體落實科學論證的階段。各小組提出主張，分享收集的證據(jù)，像專家一樣思考并回應(yīng)其他小組的質(zhì)疑。論證會議需要在有多媒體、電子白板等條件的教學場所舉行。在舉行前，教師須介紹活動規(guī)則，如論證會議流程、會議禮儀等，鼓勵學生積極思考、質(zhì)疑、提問。在會議進行的過程中，教師要仔細觀察學生的反應(yīng)，及時發(fā)現(xiàn)思想游離于會議場域、未積極反饋的學生，并使其將注意力轉(zhuǎn)回會議上，確保更多的學生參與論證過程，使會議順利且有效地進行。

（三）論證式探究活動的開展需要教師提供教學支架

高中生尚未開始接受正規(guī)的科研訓練，缺乏科研經(jīng)驗，因此，論證式探究活動的多個階段，都需要教師以活動引導者和協(xié)調(diào)者的身份提供必要的教學支架。如組間互評階段，教師應(yīng)設(shè)計簡便易用的評價量規(guī);方法指導階段，在學生互評后，教師仍應(yīng)對方案的科學性、可行性等進行評估，并提供收集證據(jù)的方法和途徑，以降低學生收集證據(jù)的難度。此外，新版ADI模型是一種滲透式論證式教學模型，本身并不包括論證方法的教學，所以在初次召開論證會議前，教師須對學生進行科學論證方法的指導，突出證據(jù)、推理、主張和反駁的關(guān)系，強調(diào)學生應(yīng)利用科學證據(jù)支持或反駁對方的主張，避免學生間出現(xiàn)情緒化的評判。最后，在撰寫報告階段，教師如發(fā)現(xiàn)學生科學表達能力尚不足，可先提供表單式的報告模板，讓學生逐步過渡到撰寫論文式的探究報告。

參考文獻：

[1]弭樂，郭玉英.滲透式導向的兩種科學論證教學模型述評[J].全球教育展望，2017（6）：60-69.

[2]程偉.小組學習的實踐誤區(qū)及常態(tài)回歸[J].中國教育學刊，2015（10）：59-62.