基于科學思維發展的高中生物復習課論證式教學

趙瑜

摘要：在復習課中使用論證式教學，通過證據、推理、主張三個環節以及小組合作評價與討論，提高學生參與度，展現學生思維過程。讓學生學會如何提出、支持、評價及修正觀點，有利于科學概念的構建。

關鍵詞：科學思維 論證式教學 復習課

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼B

科學思維不是與生俱來的，是科學和生物學課程的明確目標。科學思維的培養應放在高中自然科學課程的教學過程中，有多種策略和方式被研究者證明行之有效，其中的一個重要策略就是論證或科學論證。論證包括主張、證據、推理三個要素。論證式教學則是在學習的基礎上產生問題，學生根據已有的知識和經驗提出證據或猜想，并提供證據解釋猜想或思路的合理性，猜想或思路得到認可后則可上升為主張。高三的復習課常常存在“教師滿堂講、學生聽課效率差”的情況。筆者將論證式教學方式引入復習課，達成了很好的教學效果。下面以減數分裂過程中的細胞圖分析題為例，介紹論證式復習課教學模式。

1論證式教學復習課設計及實施

復習課應該打破教材章節的局限，采用單元設計模式。該教學設計圍繞減數分裂過程中的染色體行為、舉例說出染色體組型的概念、辨別常染色體與性染色體這幾個基本要求，進行串接和整合，以“落實減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞”這一重要概念。教師設計了答題模板，在教學中要求學生在模板上寫出證據、推理和主張三個要素。并且，在教學過程和教學評價中，教師重點強調證據和推理，因為只有相關的證據、正確的推理，才能得到適合的主張。

1.1課前預習，由學生書寫出證據、推理和主張三個部分

教師提供例1，要求學生在預習時，分析例1，并寫出證據、推理和主張。

【例1】（2016年浙江4月選考25題）兩種高等動物減數分裂不同時期細胞的示意圖如下，其中3個來自同種生物，則來自另一種生物的是__（）

1.2課內討論，分小組進行論證、評價

課上，教師選取了一部分學生的預習回答，隱去學生姓名做進一步的評價，要求以學習小組為單位，對預習回答進行評價，同樣需要寫出證據、推理、主張三個部分，來闡述對成果的論證結果是否支持。各小組積極討論及相互評價，找到正確的推理過程及主張。

1.3課后練習。進行充分的變式訓練及知識鞏固

教師提供例2和例3作為課后練習。

【例2】（2018年浙江4月選考24題）某二倍體高等動物（2n=6）雄性個體的基因型為AaBb，其體內某細胞處于細胞分裂某時期的示意圖如下。下列敘述正確的是__（ ）

A.形成該細胞過程中發生了基因突變和染色體畸變

B.該細胞含有3個四分體，6條染色體，12個DNA分子

C.該細胞每條染色體的著絲粒都連著兩極發出的紡錘絲

D.該細胞分裂形成的配子的基因型為aBX、aBX^A、AbY、bY

要求學生由證據、推理兩個環節形成主張。最后再組織學生進行鞏固練習：

【例3】分別用編號寫出下列細胞中的同源染色體和細胞中的一個染色體組的組成。并復習下列問題：

①染色體組的特點是什么？

②同源染色體在細胞圖中一般怎樣表示？

③細胞4是什么分裂過程？它可能是幾倍體生物的細胞？

④通過對比發現細胞5中是否存在性染色體？依據是什么？

⑤若假設細胞5中不存在性染色體，則該細胞處于什么時期？

⑥上述圖形中，是否存在染色體組型？

2論證式教學在復習課中的價值

目前，論證式教學主要被應用在新課教學中。其實，相比新課，復習課更容易出現“滿堂灌”的現象，而論證式教學可以很好地提高學生的參與度，將學生的思維過程展現出來，對提高學生科學探究的能力有重大的提升作用，對科學概念的構建也有很大的幫助。

2.1尋找證據，提高學生審題能力

證據的來源可以來自教材，也可以來自題干。分析例1時，學生必須注意到：題目問的是是否來自同一種生物，而不是問是否來自同一個細胞;是減數分裂過程，而不是有絲分裂。另外，學生還需要看清細胞圖中的細節，如細胞的種類、細胞所處的時期、細胞中的染色體行為等。在尋找證據的過程中，學生可以提高觀察力、理解力和知識的遷移能力。

2.2注重推理，展現學生思維過程

論證的核心在于推理。推理過程是連接證據和主張的橋梁。在論證式教學中，教師提醒學生稍微減慢思維速度，使解題過程清晰起來，從而更容易發現解題中的思維誤區和錯誤。學生通過小組討論和評價，提高了合作交流能力、理解應用能力和批判性思維能力。

在例1中，三位學生分別給出了不同的論證過程：

學生A：

證據：①B、c、D圖中有黑色和白色的染色體組合;②A圖中染色體全為黑色。

推理：①白色和黑色兩種顏色代表一對同源染色體（顏色不同代表來源不同）;②B為減I后期;此時同源染色體分離，非同源染色體自由組合;③A、c為減Ⅱ后期，是由減I細胞分裂之后得到的。

主張：A細胞是來自另外的生物。

學生B：

證據：①B、c、D圖中有黑色和白色的染色體組合;②A圖中染色體全為黑色。

推理：①白色和黑色的染色體代表同源染色體;②B、c、D細胞中都有同源染色體;③A細胞中沒有同源染色體。

主張：來自不同生物的細胞是A細胞。

學生C：

證據：①A、B、c圖中的染色體都有大有小;②D圖中染色體全是大的。

推理：①A、B、c細胞中都有兩條大的染色體（或兩條小的）;②D圖中只有大的。

主張：D是來自另外一個物種的細胞。

學生C雖然答案是對的，但分析過程和基礎知識都沒有掌握。學生A和學生B都錯選了A，但知識掌握情況和推理能力完全不同，錯選的原因也完全不同。課堂中，教師可選擇典型的學生答案進行進一步的展開。

2.3修正主張，引導學生構建概念

合適的證據鏈，正確的推理過程，最后會得到正確的主張。學生通過論證式教學課堂活動，獲得如何提出、支持、評價及修正觀點的能力，并對科學概念進行更深更完整的建構。

例如，在課堂討論中，有小組提出了這樣的論證過程：

證據：①題目中問的是其中3個來自同種生物，則來自另一種生物的是，而不是問是否來源于同一個細胞;②D中兩條染色體都是大的，而A、B、c中染色體有大有小。

推理：①細胞中的一組非同源染色體構成了一個染色體組;②A中的一個染色體組為;③D中的一個染色體組為;④染色體組具有種的特異性，是物種親緣關系判斷的依據之一。

主張：不支持以上A同學的論證過程，D細胞才是來源于不同生物的細胞。

通過分析和討論，學生可以發現同伴推理或證據中的錯誤，形成尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的求知態度和學習習慣。不僅如此，學生通過論證，還可以進一步完善對生物學概念的理解，提高應用能力。如上面論證過程中，學生應用了染色體組這一核心概念，利用其特性：染色體組具有種的特異性，是物種親緣關系判斷的依據之一，很好地解決了題目中出現的問題。

3復習課中論證式教學的基本流程

通過近一年的課堂教學實踐，論證式教學在高中生物復習課中有廣泛的應用價值，能充分調動學生的積極性，提高學生思維能力，教學效果良好。論證式教學在復習課中的基本流程如下。

3.1任務準備

該階段要求教師根據教學生成和教師預設合成課堂主題，完成單元設計，并布置相應的任務。任務可以是生活中的事實或例子，可以是實驗中出現的現象或問題，可以是習題。設置的目的是吸引學生的注意力和興趣，設置認知沖突，形成一節課的主題和基調。

3.2課前預習

該階段要求學生預先思考相關內容，并利用論證的證據、推理、主張三要素來描述任務，嘗試解決問題。按照課堂容量的大小，該階段可以放在引課階段快速完成，也可以作為作業提前布置。該階段中，教師要引導學生預先思考，為進一步展開討論和論證提供素材。

3.3課堂論證

該階段是論證式課堂的主體。學生根據教師任務和預習中的生成，展開小組討論，得到本組的論證過程，然后進行組問評價和教師總結。論證過程中，教師要重點強調證據的搜尋和推理的過程，引導學生利用題干信息、實驗現象、教材知識等內容，進行推理和演繹，最后通過評價和互評得到正確的主張。

3.4課后鞏固

利用作業進行相關概念的進一步整理。