融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)在高中生物學(xué)中的研究

摘 要：新課程改革要求學(xué)生能夠結(jié)合所學(xué)知識，通過質(zhì)疑、推理、論證、歸納等科學(xué)思維方法對社會議題進行分析和評價，從而形成科學(xué)的思維方法和認知體系。本文以“分析垃圾食品的成癮機制”為例，開展融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)

探究，旨在引導(dǎo)學(xué)生將知識向能力轉(zhuǎn)化的過程中，深刻體會到承擔(dān)社會責(zé)任的重要性，形成珍愛生命、愛惜身體的生命觀念。

關(guān)鍵詞：社會性科學(xué)議題；圖爾敏理論；生命健康

文章編號：1003-7586（2024）07-0033-04 中圖分類號：G63391 文獻標識碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）要求學(xué)生能夠樹立主人翁意識，運用批判性思維和論證視角參與社會議題，以適應(yīng)社會生活并實現(xiàn)終身發(fā)展。然而，在實際教學(xué)過程中存在知識和能力與素養(yǎng)之間割裂、教學(xué)內(nèi)容陳舊冗雜、教學(xué)方法脫離實情且針對性不足的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致教學(xué)結(jié)果與預(yù)期目標存在較大差異。因此知識的傳授應(yīng)具備靈活多樣、與時俱進的特征。筆者融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)，以“分析垃圾食品的成癮機制”為主線設(shè)計教學(xué)案例，開展創(chuàng)新實踐。本文內(nèi)容指向?qū)W生核心素養(yǎng)的發(fā)展，貼合社會發(fā)展的前沿需求。

1 SSI與圖爾敏理論的關(guān)系

社會性科學(xué)議題（SocioScientific Issues，簡稱SSI）是指具有話題性和爭議性的社會議題，主要包括社會、政治、經(jīng)濟、科技以及文化領(lǐng)域。在生物學(xué)方面可表現(xiàn)為對克隆技術(shù)問題、食品安全問題、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品問題等熱點的爭議性研究。［1］這些問題都屬于需要基于一定科學(xué)思維方法分析的社會科學(xué)性議題。

圖爾敏理論是由英國哲學(xué)家圖爾敏（S. Toulmin）提出的一種論證模式，包括根據(jù)（Groullds）、正當(dāng)理由（Warrant）、主張（Claim）、支援（Backing）、反駁（Rebuttal）、限定條件（Qualifiers）六個相互關(guān)聯(lián)的要素。根據(jù)是供論證者分析的既定事實；主張是指論證者能夠從資料中提取關(guān)鍵信息，經(jīng)整理、歸納總結(jié)的觀點；正當(dāng)理由是論證者由資料形成主張的依據(jù)；支援則是對根據(jù)的支持性陳述，進一步深化了主張；反駁是質(zhì)疑主張?zhí)岢龅姆蠢幌薅l件則是對論證范圍和強度做出的限制，是修正、完善主張的關(guān)鍵路徑。［2］由此可見，將圖爾敏理論融入教學(xué)設(shè)計，可以滿足參與解決社會性科學(xué)議題的教學(xué)要求。

2 融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)模式

SSI教學(xué)是以分析社會性科學(xué)議題為主線的教學(xué)模式，要求學(xué)生通過剖析情境資料提出相應(yīng)的科學(xué)議題，不斷尋找證據(jù)，運用推理、批判、歸納等科學(xué)思維解決議題，進而構(gòu)建正確的價值體系，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

兩者具有融合教學(xué)的基礎(chǔ)，故本文提出融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)模式如圖1所示。

融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)模式是以發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標，包括情境設(shè)置、提出議題、主張構(gòu)建等關(guān)鍵步驟。其中，情境設(shè)置是指教師通過多渠道篩選高質(zhì)量的社會科學(xué)性議題，且議題應(yīng)具有一定科學(xué)性、趣味性、適用性；提出議題是以情境分析為出發(fā)點提出核心問題，是貫穿整個課堂教學(xué)的主線，在提出議題時，教師應(yīng)考慮學(xué)生的接受程度以及教學(xué)目標的完成情況；主張構(gòu)建應(yīng)是正確、完整、有依據(jù)的過程，需要根據(jù)資料經(jīng)過不斷地聯(lián)系、論證、質(zhì)疑、歸納等思維過程獲得結(jié)論或者觀點。這種教學(xué)模式通過引入巧妙的社會性科學(xué)議題，引導(dǎo)學(xué)生運用圖爾敏理論相關(guān)的要求進行思考，在達成學(xué)習(xí)目標的同時完成對知識的深度認知，實現(xiàn)能力和素養(yǎng)的雙重提升。

3 融合圖爾敏理論的SSI教學(xué)案例

3.1 教學(xué)內(nèi)容的確定

長期食用垃圾食品導(dǎo)致的上癮，主要表現(xiàn)為在長期反復(fù)食用垃圾食品的過程中，機體對其產(chǎn)生的心理性

依賴和生理性依賴，這種機制與毒品和興奮劑對神經(jīng)系統(tǒng)的影響相似。該社會性科學(xué)議題適用于人教版普通高中教科書《生物學(xué)·選擇性必修 1· 穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》（以下簡稱“教材”）第2章第3節(jié)“神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)”相關(guān)內(nèi)容。

《課程標準》要求學(xué)生認識到神經(jīng)沖動從產(chǎn)生到傳導(dǎo)再到機體的行為反應(yīng)是一個連貫的過程。本教學(xué)研究依據(jù)《課程標準》和議題的達成要求，設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)目標，以議題解決為導(dǎo)向，分析垃圾食品的成癮機制并使學(xué)生從中認識到長期食用垃圾食品的危害。

3.2 教學(xué)目標

（1）能夠闡明神經(jīng)沖動的產(chǎn)生機制以及在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程。

（2）能夠說明神經(jīng)沖動在突觸結(jié)構(gòu)處的轉(zhuǎn)變和傳遞過程。

（3）能夠從成癮機制出發(fā)，認識到垃圾食品的危害，養(yǎng)成健康的飲食習(xí)慣。

3.3 學(xué)情分析及微調(diào)查設(shè)計

從議題本身出發(fā)，“分析人對垃圾食品的成癮機制”議題是與社會緊密聯(lián)系的生物學(xué)熱點話題。因此，如何引導(dǎo)學(xué)生解決該議題具有一定的難度。從教材出發(fā)，學(xué)生此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本內(nèi)容，了解了反射弧的結(jié)構(gòu)組成，具備開展該學(xué)習(xí)的知識基礎(chǔ)。從經(jīng)驗出發(fā)，學(xué)生對于議題內(nèi)容有一定的生活體驗，通常具有自己偏好的垃圾食品，大部分都曾有“上癮”的經(jīng)歷。因此，依據(jù)2016年正式修訂的《耶魯食物成癮量表設(shè)計微調(diào)查表格》［3］，教師可以通過微調(diào)查從學(xué)生角度提前了解其對議題的關(guān)注程度，包括對議題是否有自己的思考，基于什么方向思考等。微調(diào)查一般控制在1～10個問題，應(yīng)貼合學(xué)生自身經(jīng)驗和教學(xué)目標進行設(shè)計。關(guān)于此節(jié)內(nèi)容的微調(diào)查設(shè)計如表1所示。

3.4 教學(xué)過程

3.4.1 情境設(shè)置，引出議題

情境的設(shè)置應(yīng)從社會的關(guān)注情況和學(xué)生的認識情況出發(fā)，議題是基于情境順勢而生的，是對情境內(nèi)容的總結(jié)，也是課堂要解決的核心任務(wù)。

教師展示垃圾食品的主要種類、主要特征以及長期食用的危害。同時，教師展示真實的調(diào)查報告和微調(diào)查數(shù)據(jù)，其中《澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織調(diào)查報告》調(diào)查了4萬人在食品選擇的種類、質(zhì)量、食用頻率等方面的具體情況。結(jié)果顯示，人均每日對垃圾食品的食用量約為專家建議的3倍，表現(xiàn)為“嗜食成癮”現(xiàn)象。而微調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)查總體為300人的樣本中，有79%的學(xué)生食用過6～10種的垃圾食品，55%的學(xué)生每周頻繁食用垃圾食品，且98%的學(xué)生有頻繁地食用同種垃圾食品的情況。此外，幾乎所有學(xué)生都有過自主控制食用垃圾食品的經(jīng)歷，但是大多以失敗告終，他們認為失敗的原因可能與神經(jīng)系統(tǒng)或者遺傳因素有關(guān)。

教師展現(xiàn)科學(xué)議題：垃圾食品會給身體帶來危害，盡管大多數(shù)人都有過自我克制食用垃圾食品的經(jīng)歷，但是最終仍難以戒除。請分析食用垃圾食品的成癮機制是什么？

設(shè)計意圖：教師首先通過垃圾食品的相關(guān)話題，引起

學(xué)生對自身經(jīng)歷的共鳴；接著展示真實的調(diào)查報告和微調(diào)查數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生快速回歸情境問題，引發(fā)其深度思考，認識到自己角色的重要性，發(fā)揮其主人翁意識；最后，利用學(xué)生的高漲情緒引出議題，進行深入探討。

3.4.2 資料分析，提出主張

教師引導(dǎo)學(xué)生從資料出發(fā)，合理推導(dǎo)出主張。然后，教師根據(jù)要求拆解議題，提出核心問題：一、垃圾食品中的致癮成分是什么？二、該成分的作用路徑是怎樣的？

資料一：垃圾食品成癮的根本原因是食物里面含有糖、脂肪、鹽及咖啡因等成分。這些物質(zhì)賦予了垃圾食品極佳的口感風(fēng)味，從而促進人體的進食欲望。生活中常接觸的垃圾食品有薯片、蛋糕、可樂、淀粉腸等。

資料二：研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體攝入糖分時， Ⅱ型味覺受體細胞會識別糖分，并通過鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)蛋白釋放ATP，進而激活支配味蕾的神經(jīng)產(chǎn)生興奮，興奮沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)至大腦皮層釋放多巴胺，進而獲得愉悅感，最終產(chǎn)生興奮狀態(tài)。［4］

主張：當(dāng)機體受到食物中致癮成分的刺激時，產(chǎn)生的興奮沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)刺激大腦皮層釋放大量多巴胺，進而獲得愉悅感，導(dǎo)致產(chǎn)生再次進食的欲望和行為。

設(shè)計意圖：通過對資料的分析，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出議題的答案。基于初步的主張，教師追問：如何證明食物中

致癮成分的刺激可以引起多巴胺的釋放，即得出該主張的依據(jù)是什么？通過連續(xù)的追問，學(xué)生挖掘主張背后蘊藏的教材內(nèi)容，從而支撐主張并深度延伸主張（見圖2）。

3.4.3 完善主張、升華議題

主張需要在推理、質(zhì)疑、論證的過程中不斷深化。反駁是從多元化的角度對主張進行修正，是對主張實現(xiàn)遷移和應(yīng)用的先行認知，可以增強主張的準確性和科學(xué)性。

反駁：教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的體驗深度思考“為什么對垃圾食品的上癮會伴隨暴飲暴食？為什么吃得多了還有“膩”的體驗，并想去嘗試新的食物？”

限定：有研究者在研究中發(fā)現(xiàn)，進食會促進多巴胺的分泌，并且通常會導(dǎo)致伴隨新食物的攝入。但是當(dāng)反復(fù)進食同種食物后，多巴胺的分泌會逐漸減少。［5］此外，研究者還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體進食后，乙酰膽堿會延緩釋放，它是一種與飽腹感有關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)，會延遲機體的飽腹感覺，導(dǎo)致機體過量進食。［6］因此，隨著機體對食物耐受度的增加，機體需要通過更多進食或者新食物的刺激才能獲得同樣的愉悅感。

完善主張：機體通過攝入垃圾食品刺激多巴胺分泌，進而增加了愉悅感。當(dāng)再次進食時，由于乙酰膽堿的延遲釋放，推遲了飽腹感的形成，導(dǎo)致進食量加大。隨著進食次數(shù)增加，人體逐漸建立耐受度，因此會渴求更多的進食量或者新食物的刺激來獲取愉悅感，進而陷入惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致上癮（見圖3）。

升華議題：學(xué)生通過分析垃圾食品的致癮機制思考避免成癮的辦法。教師由本質(zhì)入手，引導(dǎo)學(xué)生深刻意識到垃圾食品的危害，培育其科學(xué)思維的同時養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣，形成愛惜生命的生命觀念。

4 結(jié)語

筆者通過將圖爾敏理論融合進社會性科學(xué)議題，以《課程標準》為具體指導(dǎo)，根據(jù)兩者的優(yōu)點構(gòu)建具有可行性的教學(xué)模式。從總體要求來看，該教學(xué)模式將社會熱點話題引入課堂教學(xué)，其目的是為了實現(xiàn)學(xué)生更好地適應(yīng)社會生活并終身發(fā)展的教育要求。從學(xué)生角度來看，學(xué)生通過不斷分析、質(zhì)疑、推理、歸納等思維過程解決以議題為核心的驅(qū)動任務(wù)，發(fā)揮主人翁意識的同時培養(yǎng)了學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)；從教師角度來看，該模式身邊發(fā)生的社會生活為教學(xué)題材，將題材和教材結(jié)合，成為促進知識內(nèi)化和提升核心素養(yǎng)的有效路徑。

參考文獻

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