高中生物論證式教學與培養學生科學精神的相關性探究
——基于翻轉課堂教學模式的思考

福建省晉江市紫峰中學 吳佐建 贛南師范學院生命與環境科學學院 李靜媛 鄧真真

高中生物論證式教學與培養學生科學精神的相關性探究
——基于翻轉課堂教學模式的思考

福建省晉江市紫峰中學 吳佐建 贛南師范學院生命與環境科學學院 李靜媛 鄧真真

對高中生物教學過程中實施論證式教學與培養學生科學精神的相關性進行了探析，提出了在傳統課堂中促進情感、態度與價值觀目標達成的有效策略，并嘗試探索翻轉課堂模式下論證式教學的組織和實施策略。

論證式教學 科學精神 翻轉課堂 生物教學

我國高中生物課程標準中規定的課程目標中指出，情感、態度與價值觀目標在于“提高對科學和探索未知的興趣；養成科學態度和科學精神，樹立創新意識，增強愛國主義情感和社會責任感；認識科學的本質，理解科學、技術、社會的相互關系，以及人與自然的相互關系，逐步形成科學的世界觀和價值觀。”可見，“科學”二字是高中生物課程要求的情感態度與價值觀的核心，這是由生物學的學科性質決定的。論證式教學是指將論證式的科學范式引入高中生物課堂教學，讓學生經歷類似科學家的評價資料、提出主張、為主張進行辯駁等過程。本文通過對高中生物“情感、態度與價值觀”目標與論證式教學的相關性進行探究，旨在進一步探討論證式教學的組織過程中如何進一步落實情感、態度與價值觀目標。

一、論證式教學的科學本質特征與情感、態度與價值觀目標的關系

早在1888年，Charles D arw in就這樣定義過“科學”：“科學就是整理事實，從中發現規律，得出結論。”邏輯實證主義認為，通過科學方法獲得的才是科學知識。因此，科學教育必須重視科學方法的教學。論證式教學就是一種側重科學方法的教學。目前，最得到認可的論證方法是Toulmin論證模型（如圖）。論證的基本過程是：資料和支持共同構成了理由，在接受了反例的反駁之后，經過限定條件，使主張得以成立。

Toulmin論證模型（仿自許桂芬）

建構主義則認為，每一種科學理論或科學法則的建立都蘊含著科學家的科學精神、科學態度和科學方法的運用，這就是科學知識的建構過程。因此，無論科學知識處于怎樣的變化狀態，這種科學精神、科學態度和科學方法的運用始終是不變的、穩定的，它們才是科學的本質。從這個意義上看，論證式教學與課程標準中提出的“養成科學態度和科學精神”不謀而合。可見，論證式教學不僅在方法上親近科學，而且在培養學生的科學態度和科學精神上，大有用武之地。

二、論證式教學的實施對學生情感、態度與價值觀的影響

論證式教學對學生科學態度和科學精神的影響是不言而喻的。Toulmin論證模型認為一個明確的論證可由資料推論而產生主張，同時也必須說明此推論的過程及其理由。論證式教學不僅使學生經歷類似科學家論證的過程，而且由此促進學生科學態度和科學精神的養成，并在此基礎上促進學生的未來生活中對STSE的關系、與生物學相關各種選擇與決策進行深層次的理解，是生物科學素養的形成過程。論證式教學對學生情感、態度與價值觀的影響體現在：

第一，科學史素材促進學生理解人類認知自然的活動及其成果的精神。論證式教學所提供的材料，尤其是科學史材料，為學生積淀科學素養提供了豐富的課程資源。

第二，探究過程培養科學精神和科學態度。當學生參與科學主題的論證活動時，針對問題情境評估所需的信息，然后提出合理的主張，充分體驗尊重科學、重視技術的理性精神和實事求是、尊重規律的嚴謹態度。

第三，思維過程引發多維度的情感體驗。在面對多種證據時，學生必須運用批判能力來進行判斷。這個思維過程使學生的求實精神、實證精神、探索精神、理性精神、創新精神、懷疑精神、獨立精神和原理精神得到彰顯。

此外，在此基礎上，學生有可能進一步形成奮發向上、開拓創新的進取意識、敢于堅持科學思想的勇氣和不斷探求真理的意識。

三、傳統課堂中有效促進情感、態度與價值觀目標達成的論證式教學策略

論證式教學對學生情感、態度與價值觀的影響是積極的。在教學過程中有效促進“情感、態度與價值觀”目標達成，可采取以下幾種論證式教學策略：

第一，充分挖掘科學史素材的情感因素。高中生物所涉及的內容包含了眾多的科學史實。例如，細胞學說的發現、光合作用的探究歷程、酶的發現及酶本質的探索、促胰液素的發現、孟德爾的豌豆雜交實驗、摩爾根的果蠅雜交實驗、達爾文自然選擇學說的提出、林德曼的賽達伯格湖的能量流動定量分析、植物生長素的發現及植物向光性原因的探究……這些科學史實蘊含的不僅是科學的方法，還有科學家的科學精神和科學態度。這些相關內容在論證式教學的材料呈現上要有所體現，甚至要有意突出。

第二，讓學生學會換位思考。讓學生從一定的社會情境出發，通過“角色扮演”體驗不同社會角色的情感、態度與價值觀。例如，在討論“轉基因生物的安全性”問題的時候，可以讓不同的學生扮演不同的角色，包括政府衛生部門的官員、農業部門的官員、進行轉基因實驗的生物學家、科普作家、普通公眾、媒體記者等，讓這些角色分別就自己的立場與觀點提出自己的論證。在此過程中，學生不僅對這一問題有著更深入的思考，而且也會有非常深刻情感體驗。

第三，思維的引導促進情感的提升。論證式教學中，當學生在論證自己觀點時，教師應要求其他學生注意傾聽并合理地提出問題:“這位同學的理由是否有科學依據？其中的邏輯關系是否清楚？這位同學所提出的理由充分嗎？得到的結論是否具有普適性？有沒有例外？是否需要加上限制的條件？……”在論證過程中，通過問題引導學生獨立地進行思考、比較、分析、判斷，進一部形成自己的觀點、看法，并勇于表達自己的觀點或提出質疑、反駁等。這個過程引領的不僅僅是學生的思維，還包括其中涉及的質疑精神、問題意識、理性精神、懷疑精神、獨立精神等多個維度的情感因素。

四、翻轉課堂背景下論證式教學策略的組織和實施

翻轉課堂的研究方興未艾，尤其是以微課為主導的翻轉課堂，因形式活潑、生動、直觀，更易為學生所接受，成為研究的熱點。對高中生物教學而言，微課視頻難以呈現教師與學生、學生與學生互動探究的部分，因此，制作微課的難點之一是在微課中落實探究理念。更加艱難的是，情感、態度與價值觀目標在微課視頻中的落實存在交流不足、體驗不夠的問題也難以解決。論證式教學的獨特價值也許是解決這些問題的途徑之一。關鍵是，如何將傳統課堂中有效促進情感、態度與價值觀目標達成的論證式教學策略轉化為以微課為主導的翻轉課堂背景下的論證式教學策略。筆者認為可以從以下三個方面進行嘗試：

第一，微課素材的選擇及呈現上，要注重科學史實的情感因素的呈現。一般地說，微課設計往往以知識為主導，重在知識的理解和應用。從論證式教學的視角看，微課中不僅要呈現知識，更重要的是要呈現知識的獲得及發展脈絡，科學史就是重要的課程資源。這些課程資源應用時應突出其中包含的科學方法、科學態度和科學精神。

第二，運用多個渠道提高論證式教學的互動性。微課作為學生學習新知的主陣地，應肩負起實現三維目標的重任，而不是僅僅指向知識目標。這就要求教師在進行微課設計時，要增強信息傳遞的互動性和交互性。在微課設計中，應避免直接講授，可以多提問引導論證，也可要求學生進行一些簡單的紙筆活動參與論證過程，甚至可以設計一些論證活動要求學生在微信群或Q Q群中進行論證。

第三，完成作業的過程中重視論證式思維的訓練。翻轉課堂不僅僅是課前的學習，還包括課堂完成作業。這些作業的設計中，不僅要關注知識目標，還應設計一部分論證式的開放性問題，引導學生勇于表達自己的觀點或提出質疑、反駁。

綜上所述，在高中生物教學中，通過對論證式教學精心設計，能有效幫助學生認識生物科學的價值，使學生樂于學習生物科學，幫助學生養成質疑、求實、創新及勇于實踐的科學精神和科學態度。有關論證式教學從傳統課堂走向翻轉課堂的諸多問題，還有待進一步深入探索。

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準(實驗)[M].北京：人民教育出版社.2003

[2]許桂芬.在論證式教學中如何引導質疑和辯駁[J].生物學通報.2014.(07)

本文為2015年福建教育學院基礎教育研究重點課題“基于科學史高中生物論證式教學的課堂實踐與理論建構”（課題編號JYZD-2015003）及福建省教育科學“十二五”規劃2015年度課題立項“高中生物傳統課堂和翻轉課堂兩種教學模式的比較研究”（立項批準號：FJJK15-506）階段性成果。