促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的高中生物學(xué)論證式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號】1002-3275（2025）09-53-05

從生物學(xué)教學(xué)的角度看，深度學(xué)習(xí)是學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)掌握和運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)，并且能夠批判性地看待生物學(xué)問題，從而在解決生物學(xué)問題時(shí)能夠運(yùn)用多種方法和創(chuàng)新性手段。基于文獻(xiàn)研究，可將深度學(xué)習(xí)的特征概括為五個(gè)方面：自主建構(gòu)、知識(shí)關(guān)聯(lián)、把握本質(zhì)、遷移應(yīng)用、批判反思。這些特征不僅是深度學(xué)習(xí)理論體系的關(guān)鍵構(gòu)成，而且是生物學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生深度理解學(xué)科知識(shí)、提升核心素養(yǎng)的重要指引。在高中生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，充分落實(shí)這些特征，有助于學(xué)生打破知識(shí)碎片化局限，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)接受到主動(dòng)探索的轉(zhuǎn)變。由此，本文以這些特征為錨點(diǎn)，融合相關(guān)理論，構(gòu)建促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的論證式教學(xué)模式。

一、教學(xué)模式模型依據(jù)

（一）圖爾敏論證模型

圖爾敏論證模型是由圖爾敏提出的一個(gè)論證推理模型，該模型包括基本模式和擴(kuò)展模式。其中，基本模式由依據(jù)、正當(dāng)理由、主張三個(gè)要素組成（見圖1），而擴(kuò)展模式則是在基本模式的基礎(chǔ)上，增加了強(qiáng)化正當(dāng)理由的支援、對主張適用范圍的限定、對論證中反例陳述的反駁，包含主張、依據(jù)、正當(dāng)理由、支援、限定、反駁六個(gè)要素（見圖2）。[]與基本模式相比，擴(kuò)展模式的結(jié)構(gòu)和邏輯都更嚴(yán)謹(jǐn)。圖爾敏論證模型有助于人們更清晰地表達(dá)和分析觀點(diǎn)，從而更系統(tǒng)地進(jìn)行論證和辯論。

圖1圖爾敏論證模型的基本模式

圖2圖爾敏論證模型的擴(kuò)展模式

在教學(xué)過程中，如果機(jī)械地套用圖爾敏論證模型，那么需要向?qū)W生一一講解模型的基本要素，這在無形中增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。另外，在多數(shù)情況下很難區(qū)分模型中的某些要素，如支援、限定等。因此，在論證式課堂教學(xué)中實(shí)際應(yīng)用圖爾敏論證模型需要進(jìn)行一定的改進(jìn)。基于此，本文提取圖爾敏論證模型中的論證邏輯和某些要素，重構(gòu)適用于實(shí)際教學(xué)的高中生物學(xué)論證式教學(xué)模型（見圖3）。

（二）“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)實(shí)踐模型2.0

本文以劉月霞在《指向“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)改進(jìn)：讓學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生》中提到的“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)實(shí)踐模型2.0為教學(xué)模式依據(jù)（見圖4）。[2]在教育實(shí)踐中，有效的模型可以為教師提供深刻的教學(xué)系統(tǒng)與教學(xué)過程認(rèn)知。首先，確立教學(xué)目標(biāo)是關(guān)鍵步驟，必須明確學(xué)生需要達(dá)到的知識(shí)和能力水平。其次，選擇適合的教學(xué)內(nèi)容，確保其與教學(xué)目標(biāo)相契合，同時(shí)具有吸引學(xué)生的潛力。在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)考慮學(xué)生的年齡特點(diǎn)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣愛好，讓活動(dòng)更加生動(dòng)有趣。最后，在預(yù)設(shè)評價(jià)環(huán)節(jié)，教師需根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況預(yù)設(shè)可能的反饋，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。該模型為教師提供了從確定目標(biāo)，到設(shè)計(jì)活動(dòng)，再到評價(jià)反饋的完整流程，強(qiáng)調(diào)每個(gè)環(huán)節(jié)的連貫性和重要性。它不僅能加深教師對教學(xué)系統(tǒng)的理解，而且能為教師提供實(shí)際的教學(xué)支架，使教師能夠更加科學(xué)、有效地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。因此，該模型對于提升教師的教學(xué)能力，優(yōu)化教學(xué)過程具有深遠(yuǎn)意義。

圖3高中生物學(xué)論證式教學(xué)模型

圖4“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)實(shí)踐模型2.0

圖5促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的論證式教學(xué)模式

二、教學(xué)模式設(shè)計(jì)

筆者基于高中生物學(xué)，以圖爾敏論證模型、“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)實(shí)踐模型2.0、深度學(xué)習(xí)的五個(gè)特征為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的論證式教學(xué)模式（見圖5）。

（一）選擇論證主題

并非所有的高中生物學(xué)課程內(nèi)容都適用于開展論證式教學(xué)，教師在教學(xué)前需要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容，以及學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展水平，對適合開展論證式教學(xué)的課程內(nèi)容進(jìn)行梳理。通常要符合以下要求：

1．具有探究性

探究的過程包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果、得出結(jié)論一系列環(huán)節(jié)。學(xué)生依據(jù)經(jīng)驗(yàn)作出的假設(shè)可看作一個(gè)初步的主張，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)到分析結(jié)果的過程可以看作一個(gè)尋找資料、證據(jù)支撐或反駁結(jié)論的過程。由此可見，探究的過程本質(zhì)上可以視作一種特殊的論證過程。

2.具有爭議性或容易產(chǎn)生認(rèn)知沖突

當(dāng)對一個(gè)問題出現(xiàn)不同的主張或當(dāng)前主張與認(rèn)知相悖時(shí)，學(xué)生需要尋找證據(jù)展開論證。相較于證實(shí)一個(gè)確定的主張，針對不同主張的論證往往更能激發(fā)學(xué)生的求知欲。對一個(gè)主張進(jìn)行證實(shí)，需要找出證據(jù)對另一個(gè)主張進(jìn)行反駁，這需要較高的邏輯性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神。

3．結(jié)合科學(xué)史材料

科學(xué)史中包含著大量的實(shí)驗(yàn)背景、科學(xué)家對某一結(jié)論的發(fā)現(xiàn)或探索歷程，可選擇契合學(xué)生認(rèn)知的材料作為論證式教學(xué)的依據(jù)。如此一來，即便學(xué)生沒有辦法親歷科學(xué)史的探索歷程，也能從科學(xué)史材料中獲取證據(jù)，保證論證活動(dòng)有序進(jìn)行。

結(jié)合以上要求梳理出高中生物學(xué)必修一《分子與細(xì)胞》中適合進(jìn)行論證式教學(xué)的內(nèi)容，并舉例部分論證主題（見表1）。需要指出的是，論證主題的確定是靈活的，教師可以通過查閱補(bǔ)充具有適配性的資料，開發(fā)更多有教育價(jià)值的論證主題。

表1《分子與細(xì)胞》適合論證式教學(xué)的內(nèi)容梳理

續(xù)表

（二）素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)

指向深度學(xué)習(xí)的論證式教學(xué)旨在關(guān)注學(xué)生個(gè)體的長遠(yuǎn)發(fā)展，通過創(chuàng)造外界條件來激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)機(jī)能，讓學(xué)生各領(lǐng)域的能力得到提升。首先，課程標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)教師教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，其強(qiáng)調(diào)的課程理念與深度學(xué)習(xí)理論具有高度的契合性。從課程標(biāo)準(zhǔn)中可以找到相應(yīng)課時(shí)對應(yīng)的一系列概念以及學(xué)生學(xué)習(xí)需要達(dá)到的程度，參考相關(guān)的教學(xué)指導(dǎo)，可保證目標(biāo)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。其次，雖然深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握有一定挑戰(zhàn)性的知識(shí)，但是過分繁雜的內(nèi)容反而會(huì)給學(xué)生增加負(fù)擔(dān)。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)具有線性、遞進(jìn)的特點(diǎn)，并需要有機(jī)整合。綜上，教學(xué)目標(biāo)的制訂要綜合課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)情、論證主題的內(nèi)容，指向?qū)W生的潛在發(fā)展水平。這不僅有助于學(xué)生掌握生物學(xué)知識(shí)，而且能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和批判性思維。

（三）有挑戰(zhàn)性的論證教學(xué)

1．創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)探究

鐘啟泉強(qiáng)調(diào)，深度學(xué)習(xí)必須置于“境脈”之中[3]，這一教學(xué)理念凸顯了情境在教學(xué)中的重要性。在生物學(xué)的課堂教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性的情境對于實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)至關(guān)重要。常見的生物學(xué)課堂情境包括科學(xué)史情境、科學(xué)前沿情境、生活化情境。科學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和探索真理的歷程，可作為豐富的論證資源，有助于學(xué)生更深人地理解科學(xué)知識(shí)。同時(shí)，科學(xué)前沿進(jìn)展以及與生活緊密相關(guān)的問題，可以激發(fā)學(xué)生的新思想和新發(fā)現(xiàn)，促使他們在探究中不斷成長。基于適切的情境開展有挑戰(zhàn)性的教學(xué)活動(dòng)，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，而且能幫助他們更好地理解和掌握知識(shí)，從而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。

例如結(jié)合生活中的發(fā)面饅頭和釀造葡萄酒的情境，學(xué)生可以直觀地觀察到酵母菌的細(xì)胞呼吸方式對食品制作的影響。發(fā)面饅頭的蓬松和釀造葡萄酒過程中容器的密封性，都是生物學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的運(yùn)用。還可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)階教學(xué)，如結(jié)合我國克隆猴的科技進(jìn)展，學(xué)生能夠從中了解克隆技術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用，進(jìn)一步加深對細(xì)胞核功能的理解。總之，選取的情境應(yīng)緊密聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容，與學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)相關(guān)聯(lián)，這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生的探究欲望，為深度學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，此過程指向深度學(xué)習(xí)的知識(shí)關(guān)聯(lián)特征。

2．提供資料，引導(dǎo)建構(gòu)

證據(jù)是檢驗(yàn)真理的關(guān)鍵載體。在高中生物學(xué)教學(xué)中，證據(jù)主要源自教師呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)或科學(xué)史資料，以及根據(jù)呈現(xiàn)的資料設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的過程。學(xué)生獲取資料后，通過分析和歸納資料中的有用信息，形成初步主張，從而完成“資料一證據(jù)一主張”的簡單論證，鍛煉獲取信息的能力和演繹推理能力。與此同時(shí)，教師設(shè)置連續(xù)的問題串，對論證的主題進(jìn)行層層分解，學(xué)生在探討中完善主張。連續(xù)追問、產(chǎn)生結(jié)論的過程凸顯深度學(xué)習(xí)的自主建構(gòu)這一特征。教師在教學(xué)中不僅要注重知識(shí)傳授，而且要重視過程，讓學(xué)生通過切實(shí)的體驗(yàn)和感受，參與整個(gè)學(xué)習(xí)過程。如此，學(xué)生才能更深入地理解概念和結(jié)論的起源，并且在未來的工作和學(xué)習(xí)中能夠自主查閱資料，對信息進(jìn)行分析推理，從而對問題進(jìn)行科學(xué)解釋。

3．支架補(bǔ)充，鼓勵(lì)質(zhì)疑

質(zhì)疑是激發(fā)學(xué)生新發(fā)現(xiàn)和新思想的起點(diǎn)，也是論證過程中的難點(diǎn)，該過程體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的批判反思特征。深度學(xué)習(xí)并不只是指向知識(shí)獲取，更是一種反思性的學(xué)習(xí)方式，強(qiáng)調(diào)元認(rèn)知策略的運(yùn)用，讓學(xué)生可以及時(shí)調(diào)整自身認(rèn)知狀態(tài)，使知識(shí)習(xí)得的過程轉(zhuǎn)化為自我監(jiān)控和自我教育的過程。如此，學(xué)生不僅能夠?qū)ν饨缡挛镄纬勺约旱恼J(rèn)知和判斷，而且能夠擁有對所獲取的信息進(jìn)行質(zhì)疑和評價(jià)的能力。

質(zhì)疑主要體現(xiàn)為學(xué)生基于證據(jù)敢于對教師講授的內(nèi)容或其他學(xué)生的觀點(diǎn)產(chǎn)生疑問，擁有自己的判斷，自主嘗試從不同角度進(jìn)行解釋佐證或反駁，并提出主張。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生在小組交流和討論中提出觀點(diǎn)，并且相互質(zhì)疑，進(jìn)行論證。相較于教師直接地傳授，學(xué)生主動(dòng)思考提出問題，并尋找證據(jù)解決問題，能夠更好地強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。另外，由于論證的過程具有復(fù)雜性，在分析探討大量資料的過程中，學(xué)生難免會(huì)存在認(rèn)知沖突，進(jìn)而容易產(chǎn)生迷思概念。教師要提供合適的支架引導(dǎo)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和評價(jià)，并盡可能讓學(xué)生自主解決問題，避免學(xué)生出現(xiàn)“質(zhì)疑后等待教師答疑”的情況。通過這樣的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生可以逐漸發(fā)展獨(dú)立思考的能力。

4.引導(dǎo)總結(jié)，得出結(jié)論

在深度學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)把握本質(zhì)這一關(guān)鍵特征。傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往以教師為中心，通過講授的方式向?qū)W生灌輸知識(shí)，而忽略了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和理解的過程，這容易使學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，難以真正消化和理解所學(xué)內(nèi)容。深度學(xué)習(xí)倡導(dǎo)學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生需通過科學(xué)論證等方式主動(dòng)探究，提煉和歸納論證過程中的結(jié)論，與教師一同構(gòu)建知識(shí)體系。在完成知識(shí)體系的構(gòu)建后，學(xué)生將所學(xué)知識(shí)內(nèi)化為自己的理解。此時(shí)，教師則需對學(xué)生的認(rèn)知情況進(jìn)行總結(jié)，幫助他們深化和完善對知識(shí)的理解。通過教師的總結(jié)和引導(dǎo)，學(xué)生能夠更好地掌握生物學(xué)的本質(zhì)特征。

5.情境遷移，產(chǎn)生問題

在生物學(xué)的學(xué)習(xí)中，遷移不只是知識(shí)的運(yùn)用，更是思維的拓展。通過在不同情境中探究問題，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)從多個(gè)角度去分析和思考問題，這有助于他們提出新穎的觀點(diǎn)和問題解決方案，鍛煉其創(chuàng)新思維。與此同時(shí)，遷移應(yīng)用是衡量學(xué)習(xí)成效的關(guān)鍵指標(biāo)，它代表著學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)內(nèi)化并外顯于實(shí)際情境中。因此，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)和生活意識(shí)至關(guān)重要。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從生物學(xué)的角度去審視和解決生活中的實(shí)際問題，這不僅能夠加深學(xué)生對知識(shí)的理解和應(yīng)用，而且能夠讓他們感受到生物學(xué)的價(jià)值和意義。此外，在信息化時(shí)代，生物學(xué)高考試題越來越注重現(xiàn)實(shí)問題的解決考查，因此教師要重視培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)和生活的思想意識(shí)，學(xué)會(huì)在新的學(xué)習(xí)情境中調(diào)用知識(shí)體系。

（四）多維度的學(xué)習(xí)評價(jià)

傳統(tǒng)的評價(jià)方法往往更關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知水平，容易忽視學(xué)生的元認(rèn)知和自我思維等方面的發(fā)展。馬扎諾教育目標(biāo)分類模型（見圖6）呈現(xiàn)一個(gè)二維立方體，一維是知識(shí)領(lǐng)域，另一維是思維系統(tǒng)，其中思維系統(tǒng)分為3個(gè)子系統(tǒng)、6個(gè)層級，從上至下依次是自我思維系統(tǒng)、元認(rèn)知系統(tǒng)、認(rèn)知系統(tǒng)。[4自我思維、元認(rèn)知與認(rèn)知在個(gè)體的學(xué)習(xí)活動(dòng)中相互關(guān)聯(lián)又各自發(fā)揮著獨(dú)特的作用，馬扎諾教育目標(biāo)分類模型為教育評價(jià)提供了一種有效的理論框架。其中，層次1和層次2屬于淺層學(xué)習(xí)水平、層次3及以上屬于深度學(xué)習(xí)水平。

表4認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)對應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1．自我思維領(lǐng)域

當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)出現(xiàn)時(shí)，學(xué)生的自我思維被激活，決定是否繼續(xù)當(dāng)前的行為或進(jìn)行新活動(dòng)。因此，自我思維是決定學(xué)生是否投人新的學(xué)習(xí)任務(wù)的關(guān)鍵。教師可以根據(jù)馬扎諾關(guān)于自我思維領(lǐng)域及心理動(dòng)作的描述，設(shè)計(jì)相應(yīng)的目標(biāo)和問題（見表2），對學(xué)生的自我思維發(fā)展水平進(jìn)行考查。

表2自我思維領(lǐng)域目標(biāo)及問題設(shè)計(jì)

2．元認(rèn)知領(lǐng)域

當(dāng)學(xué)生決定投人新的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，目標(biāo)設(shè)計(jì)、過程監(jiān)控、清晰度監(jiān)控、準(zhǔn)確性監(jiān)控的元認(rèn)知系統(tǒng)被激活，監(jiān)控目標(biāo)的達(dá)成情況。根據(jù)馬扎諾關(guān)于元認(rèn)知領(lǐng)域及心理動(dòng)作的描述，可設(shè)計(jì)相應(yīng)的目標(biāo)和問題（見表3），對學(xué)生的元認(rèn)知水平進(jìn)行評估。

表3元認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)及問題設(shè)計(jì)

3．認(rèn)知領(lǐng)域

根據(jù)馬扎諾認(rèn)知領(lǐng)域的四個(gè)層次水平，編寫認(rèn)知目標(biāo)對應(yīng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（見表4），結(jié)合測試題目使用。

基于評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)編制試題相關(guān)的細(xì)目表（見表5），將測試題目劃分為不同的水平后，分別計(jì)算學(xué)生深度學(xué)習(xí)題目和淺層學(xué)習(xí)題目得分，考查學(xué)生的思維發(fā)展情況。

表5測試題的細(xì)目表框架

總之，論證式教學(xué)是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的重要途徑，深度學(xué)習(xí)是開展論證式教學(xué)的最終目標(biāo)。深度學(xué)習(xí)不僅關(guān)注知識(shí)的傳授，而且注重學(xué)生綜合能力培養(yǎng)和素養(yǎng)發(fā)展。無論是作為手段的論證式教學(xué)，還是作為目的的深度學(xué)習(xí)，都致力于幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移和獨(dú)立解決復(fù)雜問題，它們互為補(bǔ)充，對于生物學(xué)核心素養(yǎng)的提升都起到推動(dòng)作用。

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