論證式教學在復習課中的應用
——以“肺炎鏈球菌如何基因重組”為例

吳海燕

（貴州省綏陽縣綏陽中學 貴州遵義 563300）

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》提出生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。科學思維的主要特點就是重事實、重證據、重邏輯、重推理、重論證，其中論證是很關鍵的一環。越來越多的生物學教師將論證式教學引入課堂，以彌補科學探究的不足。

盡管如此，還是有不少教師在教學過程中借助多媒體課件并采用讀書指導法，讓學生先整理教材圖文資料并識記相關知識，再歸納小結。雖然這樣在一定程度上有利于學生識記，但學生缺乏主動探究和構建知識體系，無法真正地解決知識的根本問題，從而導致“死記硬背”，就更不要說靈活應用于解決實際問題，因此不利于學生科學思維的發展。

1 論證式教學在復習課中的模式

科學論證是科學研究的重要方法。近年來，論證式教學成為國際科學教育及其研究領域所關注的一個新方向，成為國內外科學教育研究的熱點之一。教師將論證式教學引入課堂，模擬科學家們提出觀點的過程，使學生經歷提出問題、觀點猜想、論據、支持、反駁、主張等過程，不斷反復地推論和完善論題，有利于發展學生的科學思維。筆者以圖爾敏（Toulmin）論證模型為基礎，不斷進行教學實踐，在實踐中不斷反思。復習課是高中生物教學過程中一種重要的課型。在學生學習了基本的生物學內容后，教師引導學生在復習課中對相關問題進行論證，更容易培養學生的科學思維。

2 論證式教學在復習課“肺炎鏈球菌如何基因重組”中的應用

格里菲思的“肺炎鏈球菌的轉化實驗”是人教版必修二第三章第一節的內容，是遺傳物質發現的經典實驗之一。但是，教材并沒有介紹R型細菌轉化成S型細菌是如何實現基因重組的，由于學生認知中基因重組的概念是“生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合”，因此會對此產生疑惑。

2.1 根據問題情境，提出問題

學生提出質疑：肺炎鏈球菌是原核生物，不會出現有性生殖的過程。但R型活細菌轉化成S型活細菌時出現了基因重組，如何實現的呢？

2.2 分析資料，提出主張

教師提供資料：轉化作用是指生物接受了另一種生物的遺傳物質，而表現出后者的某些遺傳性狀或發生遺傳性狀改變的現象。兩種菌種能否轉化，與兩種菌種的親緣關系有關。R型肺炎鏈球菌與S型肺炎鏈球菌是兩種亞型，但DNA具有同源性。

學生分組討論、分析后，發現：R型活細菌與S型活細菌的DNA具有同源性，能相互轉化，說明R型活細菌能接受S型菌的遺傳物質。R型活細菌會接受S型細菌的DNA，并表達出S型細菌的性狀。

2.3 分析證據，修正主張

教師提供資料：R型活細菌存在完整的細胞壁與細胞膜，正常的R型活細菌不會讓S型細菌的DNA進入。

學生分析資料，產生質疑和進行辯駁：R型活細菌在什么情況下可以接受S型細菌的DNA？除非R型活細菌被局部破壞或者處于一種特殊的狀態，或者S型細菌DNA在水解成片段后被R型活細菌吸收。

教師提供資料：R型細菌在生長高峰會出現局部細胞壁缺失現象，稱為感受態。感受態的R型細菌在轉化時會釋放核酸內切酶，將吸附的S型菌DNA降解為一些DNA片段，其中有片段含有控制莢膜形成的基因，再依靠另一種核酸酶降解其中的一條單鏈。保存下來的S型細菌DNA片段單鏈與R型活細菌DNA上的同源區段配對，并使R型活細菌DNA的相應單鏈片段被切除，從而將其替換，形成一個雜合DNA片段。

2.4 得出結論

學生分析資料，得出結論：R型活細菌在特殊時期會出現局部細胞壁失水的感受態，S型細菌DNA也會被相應酶降解為一些DNA片段，為R型活細菌吸附S型細菌DNA提供了可能，使S型DNA片段的單鏈和R型活細菌的DNA的同源區段配對形成雜合DNA片段——基因重組。

最后，學生形成共同主張：肺炎鏈球菌的轉化實驗實現了基因重組。

3 論證式教學的反思與建議

3.1 教學反思

教師基于論證式教學模型，設計相應的論證環節，引導學生體驗科學家證實“肺炎鏈球菌如何實現基因重組”的過程，提高學生發現問題、提出問題以及解決問題的能力，促使學生敢于質疑、善于思考、勤于實踐的科學精神，從而培養學生的科學思維。當然，論證式教學是否適用于高中生物學的所有復習課，還有待進一步的探索研究和嘗試。

3.2 教學建議

論證式教學不僅關注最后的主張，更加關注論證的過程。教師要讓課堂成為充滿智慧與活力的課堂，使學生在不斷發現問題、尋找證據，證實主張，質疑主張，修正主張等過程中，時刻進行深度思考和探究。教師開展論證式教學時，還要鼓勵學生敢于質疑、敢于批判，在充分證據的基礎上開展嚴密的邏輯推理不斷求證主張，從而培養學生的批判性思維。