概念進階與論證進階整合的教學策略

摘 要：本文基于概念進階與論證進階整合思想，以“DNA的復制”為例設計教學活動，將概念進階與論證進階進行融合，實現二者的協同發展，并提出了“梳理概念層級，劃分進階階梯，針對進階階梯匹配論證水平，甄選論證活動，助力概念進階”的高中生物學概念教學策略，以期為生物學教學提供實踐參考。

關鍵詞：論證進階；概念進階；概念教學；DNA的復制

文章編號：1003-7586（2024）07-0006-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

概念是培養學生核心素養的載體?；诟拍钸M階理解并構建概念，需要以學生的已有概念作為進階起點，以學生最終構建的概念作為進階終點。教師在過程中需要結合學生的認知情況和面臨的困難設置“階梯”，針對性地設計教學活動以幫助學生跨越“階梯”，進而實現對概念的深度理解。學生構建概念的過程，是對已有概念進行推理的過程，而推理結果是需要進行論證的，不同的論證水平有其對應的要求 。［1］本文以人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》第3章第3節“DNA的復制”為例，嘗試將概念進階與科學論證進階相整合，總結歸納相應的教學策略，實現二者的協同發展，以期為生物學教學實踐提供參考。

1 梳理概念層級，劃分進階階梯

基于進階理論，教師需要根據學生的已有經驗和概念認知水平尋找進階的起點，也需要根據教學目標對概念的要求設置進階的終點。目前學生的已有水平與教學目標的要求水平存在一定差距，這種差距與構建概念的過程決定了學生學習的難易程度。難度過大會導致學生對概念內涵的理解出現偏差，從而難以科學地構建概念體系。概念進階具有經驗、映射、關聯、系統、整合等五個遞增的發展層級，每個層級對學生有不同水平的要求，實現不同層級之間的跨越需要教師設置進階的“階梯”。［2］因此教師需要將“階梯”定位在轉變概念的認知、完善概念的條件、深化概念的理解及強化概念的應用等方面，從而充分發掘教學活動的價值，提高教學活動的針對性和有效性。

例如，學業水平要求學生通過學習“DNA的復制”來構建重要概念“概述DNA分子通過半保留方式進行復制”，而此概念的構建需要多個小概念與事實證據的支持。筆者將理解概念的難易程度與概念的進階過程相結合，制定概念的進階體系如圖1所示。從起點到終點按照“復習舊知，經驗關聯—提出假說，引出概念—運用模型，構建概念—遷移運用，完善概念—解釋現象，整合概念”的教學模式，進而實現概念的逐級進階。此模式符合學生的認知發展規律，有利于其在理解概念的基礎上實現深度學習。

2 針對進階階梯，設置論證水平

論證能力會隨著對知識理解的加深表現出初級、中級和高級的不同發展水平。其中，初級論證水平表現為能否提出觀點或是否具備獲取事實依據的能力；中級論證水平表現為是否具有基于證據進行推理的能力；高級論證水平表現為是否具備質疑和反駁的能力水平。［3］教師在基于概念進階匹配科學論證進階的過程中需要注意以下幾點：①低級水平的論證活動集中于引導學生尋找概念間的聯系并提出觀點或針對觀點尋找相關概念作為證據，促進學生在概念之間構建更加深刻的聯系，從而實現學生概念理解水平的跨越；②中級水平的論證活動集中于學生提出觀點的同時能夠提供匹配觀點的事實和證據，且在此基礎上清楚地進行推理論證，促進學生對概念的理解由映射進階到更高的層級；③高級水平的論證活動集中引導學生對自己的觀點進行論證，并有能力對他人觀點進行反駁，同時還能夠接納不同的觀點來修正自己的觀點，從而實現對概念理解層級的整合。

結合“DNA的復制”一節內容進行分析，筆者設計了基于概念學習進階匹配科學論證的發展水平進階圖

（見圖2）。學生基于細胞分裂間期的染色體復制以及DNA的雙螺旋結構等已有知識，得出DNA復制的概念，達到低級科學論證水平與概念的經驗層級相匹配的階段。學生基于DNA的半保留或全保留復制進行推理，并將推理結果與科學家的實驗結果進行對比，從而檢驗自己的觀點，達到中級科學論證水平與概念的映射層級相匹配的階段。學生基于“復制泡”概念，利用已有知識推導DNA的復制可以雙向進行，并基于自己的觀點尋找理論依據并設計實驗進行證明，進而達到中級科學論證水平與概念的關聯層級相匹配的階段。最后，學生基于所學知識，將分子水平的DNA復制和細胞水平的染色體復制相聯系，從染色體復制的角度進一步證明DNA的半保留復制方式，達到高級科學論證水平與概念的整合層級相匹配的階段。

3 甄選論證活動，助力概念進階

教師在甄選論證活動并引導學生進行概念進階時需要注意以下問題。

概念的挑戰性。學生構建概念時通常會遇到一定阻礙，單純接受教師的講授容易出現認知偏差，具有挑戰性的概念構建任務能夠提高學生的學習興趣和主動參與的熱情。

論證的深入性。教師引導學生親身經歷和體驗，如觀察、操作、走訪和調研等，獲取直接、鮮活、豐富的證據。也需組織學生交流、分享和展示，促使學生親身參與分析、比較、推理等思維活動，達到外顯思維過程的目標。同時結合生產、生活等實踐情境，引導學生真正應用科學概念解釋和解決現實問題。

實踐的推進性。構建概念的真正價值在于將概念付諸實踐。學生需要通過實踐來檢驗自身對概念的理解深度，并進一步完善概念體系。

總之，論證活動需要利用問題任務驅動學生的思維發展，需要指向概念的內涵，進而實現生物學概念的進階。

將DNA復制方式的科學史與學生的認知特點相結合，圍繞三個經典實驗設計論證活動，活動流程如表1所示。設計論證活動的一般策略是引導學生基于已有的知識提出假說，并利用假說進行相應的推理，基于科學家的實驗結果判斷猜測是否正確，最終修正歸納形成觀點，本節課歸納推理過程如圖3所示。將論證活動與概念學習進階理論相整合，實現概念的深度學習和科學論證水平的協同發展。

綜上所述，在倡導培養核心素養的教學背景下，內容需要聚焦大概念，概念教學并不是單純地讓學生記憶概念的內容，而是應該關注概念的意義。概念進階需要結合學生的認知規律，從學生已有的知識為基礎，逐層構建，逐步進階，最終達到進階的終點。

論證的發展水平同樣存在層級，隨著概念學習的逐漸深入，學生的論證水平也在逐級提高。因此，在教學過程中針對概念進階的層級匹配相應水平的論證活動，可以有效促進概念的進階。基于概念進階與論證進階相整合，可以助力學生對概念的深度理解和其論證能力的協同發展，進而提升學生的思維品質，發展生物學學科核心素養。

參考文獻

［1］趙占良.生物學概念教學論［M］.廣西：廣西教育出版社，2021：3-4．

［2］弭樂，郭玉英.概念學習進階與科學論證整合的教學設計研究［J］.課程·教材·教法，2018，38（5）：90-98．

［3］弭樂，郭玉英.基于整合的進階式教學設計研究——以概念進階與論證進階為例［J］.物理教師，2021，42（1）：2-7+11．