基于科学思维发展的高中生物复习课论证式教学

赵瑜

摘要：在复习课中使用论证式教学，通过证据、推理、主张三个环节以及小组合作评价与讨论，提高学生参与度，展现学生思维过程。让学生学会如何提出、支持、评价及修正观点，有利于科学概念的构建。

关键词：科学思维 论证式教学 复习课

中图分类号：G633.91 文献标志码B

科学思维不是与生俱来的，是科学和生物学课程的明确目标。科学思维的培养应放在高中自然科学课程的教学过程中，有多种策略和方式被研究者证明行之有效，其中的一个重要策略就是论证或科学论证。论证包括主张、证据、推理三个要素。论证式教学则是在学习的基础上产生问题，学生根据已有的知识和经验提出证据或猜想，并提供证据解释猜想或思路的合理性，猜想或思路得到认可后则可上升为主张。高三的复习课常常存在“教师满堂讲、学生听课效率差”的情况。笔者将论证式教学方式引入复习课，达成了很好的教学效果。下面以减数分裂过程中的细胞图分析题为例，介绍论证式复习课教学模式。

1论证式教学复习课设计及实施

复习课应该打破教材章节的局限，采用单元设计模式。该教学设计围绕减数分裂过程中的染色体行为、举例说出染色体组型的概念、辨别常染色体与性染色体这几个基本要求，进行串接和整合，以“落实减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”这一重要概念。教师设计了答题模板，在教学中要求学生在模板上写出证据、推理和主张三个要素。并且，在教学过程和教学评价中，教师重点强调证据和推理，因为只有相关的证据、正确的推理，才能得到适合的主张。

1.1课前预习，由学生书写出证据、推理和主张三个部分

教师提供例1，要求学生在预习时，分析例1，并写出证据、推理和主张。

【例1】（2016年浙江4月选考25题）两种高等动物减数分裂不同时期细胞的示意图如下，其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是__（）

1.2课内讨论，分小组进行论证、评价

课上，教师选取了一部分学生的预习回答，隐去学生姓名做进一步的评价，要求以学习小组为单位，对预习回答进行评价，同样需要写出证据、推理、主张三个部分，来阐述对成果的论证结果是否支持。各小组积极讨论及相互评价，找到正确的推理过程及主张。

1.3课后练习。进行充分的变式训练及知识巩固

教师提供例2和例3作为课后练习。

【例2】（2018年浙江4月选考24题）某二倍体高等动物（2n=6）雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是__（ ）

A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变

B.该细胞含有3个四分体，6条染色体，12个DNA分子

C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝

D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBX^A、AbY、bY

要求学生由证据、推理两个环节形成主张。最后再组织学生进行巩固练习：

【例3】分别用编号写出下列细胞中的同源染色体和细胞中的一个染色体组的组成。并复习下列问题：

①染色体组的特点是什么？

②同源染色体在细胞图中一般怎样表示？

③细胞4是什么分裂过程？它可能是几倍体生物的细胞？

④通过对比发现细胞5中是否存在性染色体？依据是什么？

⑤若假设细胞5中不存在性染色体，则该细胞处于什么时期？

⑥上述图形中，是否存在染色体组型？

2论证式教学在复习课中的价值

目前，论证式教学主要被应用在新课教学中。其实，相比新课，复习课更容易出现“满堂灌”的现象，而论证式教学可以很好地提高学生的参与度，将学生的思維过程展现出来，对提高学生科学探究的能力有重大的提升作用，对科学概念的构建也有很大的帮助。

2.1寻找证据，提高学生审题能力

证据的来源可以来自教材，也可以来自题干。分析例1时，学生必须注意到：题目问的是是否来自同一种生物，而不是问是否来自同一个细胞;是减数分裂过程，而不是有丝分裂。另外，学生还需要看清细胞图中的细节，如细胞的种类、细胞所处的时期、细胞中的染色体行为等。在寻找证据的过程中，学生可以提高观察力、理解力和知识的迁移能力。

2.2注重推理，展现学生思维过程

论证的核心在于推理。推理过程是连接证据和主张的桥梁。在论证式教学中，教师提醒学生稍微减慢思维速度，使解题过程清晰起来，从而更容易发现解题中的思维误区和错误。学生通过小组讨论和评价，提高了合作交流能力、理解应用能力和批判性思维能力。

在例1中，三位学生分别给出了不同的论证过程：

学生A：

证据：①B、c、D图中有黑色和白色的染色体组合;②A图中染色体全为黑色。

推理：①白色和黑色两种颜色代表一对同源染色体（颜色不同代表来源不同）;②B为减I后期;此时同源染色体分离，非同源染色体自由组合;③A、c为减Ⅱ后期，是由减I细胞分裂之后得到的。

主张：A细胞是来自另外的生物。

学生B：

证据：①B、c、D图中有黑色和白色的染色体组合;②A图中染色体全为黑色。

推理：①白色和黑色的染色体代表同源染色体;②B、c、D细胞中都有同源染色体;③A细胞中没有同源染色体。

主张：来自不同生物的细胞是A细胞。

学生C：

证据：①A、B、c图中的染色体都有大有小;②D图中染色体全是大的。

推理：①A、B、c细胞中都有两条大的染色体（或两条小的）;②D图中只有大的。

主张：D是来自另外一个物种的细胞。

学生C虽然答案是对的，但分析過程和基础知识都没有掌握。学生A和学生B都错选了A，但知识掌握情况和推理能力完全不同，错选的原因也完全不同。课堂中，教师可选择典型的学生答案进行进一步的展开。

2.3修正主张，引导学生构建概念

合适的证据链，正确的推理过程，最后会得到正确的主张。学生通过论证式教学课堂活动，获得如何提出、支持、评价及修正观点的能力，并对科学概念进行更深更完整的建构。

例如，在课堂讨论中，有小组提出了这样的论证过程：

证据：①题目中问的是其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是，而不是问是否来源于同一个细胞;②D中两条染色体都是大的，而A、B、c中染色体有大有小。

推理：①细胞中的一组非同源染色体构成了一个染色体组;②A中的一个染色体组为;③D中的一个染色体组为;④染色体组具有种的特异性，是物种亲缘关系判断的依据之一。

主张：不支持以上A同学的论证过程，D细胞才是来源于不同生物的细胞。

通过分析和讨论，学生可以发现同伴推理或证据中的错误，形成尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度和学习习惯。不仅如此，学生通过论证，还可以进一步完善对生物学概念的理解，提高应用能力。如上面论证过程中，学生应用了染色体组这一核心概念，利用其特性：染色体组具有种的特异性，是物种亲缘关系判断的依据之一，很好地解决了题目中出现的问题。

3复习课中论证式教学的基本流程

通过近一年的课堂教学实践，论证式教学在高中生物复习课中有广泛的应用价值，能充分调动学生的积极性，提高学生思维能力，教学效果良好。论证式教学在复习课中的基本流程如下。

3.1任务准备

该阶段要求教师根据教学生成和教师预设合成课堂主题，完成单元设计，并布置相应的任务。任务可以是生活中的事实或例子，可以是实验中出现的现象或问题，可以是习题。设置的目的是吸引学生的注意力和兴趣，设置认知冲突，形成一节课的主题和基调。

3.2课前预习

该阶段要求学生预先思考相关内容，并利用论证的证据、推理、主张三要素来描述任务，尝试解决问题。按照课堂容量的大小，该阶段可以放在引课阶段快速完成，也可以作为作业提前布置。该阶段中，教师要引导学生预先思考，为进一步展开讨论和论证提供素材。

3.3课堂论证

该阶段是论证式课堂的主体。学生根据教师任务和预习中的生成，展开小组讨论，得到本组的论证过程，然后进行组问评价和教师总结。论证过程中，教师要重点强调证据的搜寻和推理的过程，引导学生利用题干信息、实验现象、教材知识等内容，进行推理和演绎，最后通过评价和互评得到正确的主张。

3.4课后巩固

利用作业进行相关概念的进一步整理。