初中生物运用论证式教学策略进行思维教学的实践研究

高婧娟

摘 要 在生物课堂中运用论证教学策略，针对培养学生敢于质疑、勇于探究、学会表达等，实现了教师教“思维”、学生学“思维”，促进了学生形成生物学学科核心素养。

关键词 论证式教学 思维教学 生物学教学

1 论证式教学策略与思维教学

核心素养是学生需要具备的、适应终身发展和社会发展的必备品格和关键能力，包括文化基础、自主发展和社会参与。其中，文化基础中的科学精神体现了学生的思维方式。学生应具有科学思维，敢于质疑、勇于探究、学会表达。当今社会，信息快速传播，知识快速增长，形成良好的科学思维能帮助学生应对社会的发展。思维的培养需要借助知识的载体，课堂是传播知识提升思维的主要阵地，因此生物课堂应该以思维教学为主。

如何在生物教学中培养学生的科学思维，让学生敢于质疑、勇于探究、学会表达呢？20世纪下半叶最有影响力的哲学家StephenE .Toulmin提出的论证模型（图1）包括寻找资料提出主张、寻找论据辩驳主张、修正和完善主张三个基本步骤，让学生像科学家和演说家一样体验探究的乐趣，从而针对性培养学生的质疑能力、探究能力、表达能力，促进科学思维的发展和提高。

2 “肺与外界的气体交换”教材分析

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》对本节课的要求是概述发生在肺部及组织细胞处的气体交换过程，“肺与外界的气体交换”是其中的一部分。学生能直观地体验呼气和吸气时胸腔的变化，通过数据测量呼气和吸气时胸围的变化，这部分内容容易理解。但是，学生通常以为主动吸气造成胸腔体积增大，呼气造成胸腔体积减小。这是学生前概念中错误的部分，需要教师予以纠正，是本节课的难点。调动学生积极性，主动探究、主动寻找资料，主动纠正前概念，是学习本节课的突破口。运用论证式教学策略可以凸显知识主线，促进学生思考，完善科学思维。

3 “肺与外界的气体交换”的论证式教学策略应用

目前，常见的论证式教学策略有四个基本步骤：提出问题，提出观点，提出质疑，辩驳观点。“肺与外界的气体交换”一节中，学生需要感知呼气和吸气时的生活经验，提出初步的主张，经过科学的演示实验和体验，修正主张中错误的部分，从而得出正确的科学概念。具体阐述如下。

3.1 对吸气与呼气时胸腔体积变化的探索

教师提出问题：呼气和吸气时，胸廓横向有什么变化？

教师提供材料1并组织学生感受：用手按在胸部两侧，深深地吸气，你可以感觉到你的肋骨在向哪里运动吗？再深深地呼气，你又会感觉到你的肋骨向哪里运动？

教师引导学生说出：吸气时，肋骨向上向外运动，胸廓变大;呼气时，肋骨向下向内运动，胸廓变小。

教师引导学生思考：有没有什么直接的证据支持这一主张？学生测量胸围差并得出结论：吸气时胸围增大，呼气时胸围减小。

教师引导学生质疑：胸围差能完全代表胸腔体积的变化吗？

教师提供阅读材料2并组织学生感受：把手放在腹部，你可以感受到吸气时腹部膨大，呼气时腹部缩小吗？这是为什么？教师引导学生用自己的语言描述主张：吸气时，肋骨向上向外运动，膈肌顶端向下，胸腔体积变大;呼气时，肋骨向下向里运动，膈肌顶端回升，胸腔体积变小。

图2为探究吸气呼气时胸腔体积变化的教学流程。

3.2 对吸气呼气时胸腔体积变化因果关系的探索

教师引导学生针对主张，提出质疑：是胸腔容积增大导致吸气，还是吸气时胸腔容积增大？

反驳证据1：教师引导学生观看演示实验，分析胸腔体积变化与呼气和吸气的因果关系。

演示实验：如图3玻璃模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。一只手拿着模型，另一只手向上推橡皮膜，再放松橡皮膜，观察气球体积的变化和橡皮膜位置的变换。

教师演示实验，学生观看得出：向上推动橡皮膜时，气球体积变小，再放松橡皮膜时，气球体积变大。这样从而分析得出：膈肌收缩下降，胸腔上下径变大，胸腔体积变大，吸气;膈肌舒张顶端回升，胸腔上下径减小，胸腔体积减小，呼气。

反驳证据2：学生课前使用材料矿泉水瓶、吸管、气球，胶水等，自己动手制作模型（图4）模拟胸廓的横向变化与呼气和吸气的关系，小组展示發言。

学生进行展示并讨论得出：肋骨间肌肉收缩，肋骨向上向外，胸腔体积变大，吸气;肋骨间肌肉舒张，肋骨向下向里，胸腔体积减小，呼气。

教师引导学生修正主张：胸腔容积增大导致吸气，胸腔容积减小导致呼气。详细表述为肋骨间肌肉收缩，肋骨向上向外，前后左右增大，膈肌收缩下降，胸腔上下径变大，胸腔体积变大，吸气。肋骨间肌肉舒张，肋骨向下向里，前后左右减小，膈肌舒张顶端回升，胸腔上下径减小，胸腔体积减小，呼气。

图5是探究吸气呼气时胸腔体积变化因果关系的教学流程。

4 论证式教学应用的反思

4.1 学会提问，培养学生的逻辑思维

好的问题是探究的开始，关系到探究的价值。教师提供材料，学生根据阅读材料提出问题。在这个过程中，学生可以学会辨别材料呈现的主要问题，避免了盲目性，掌握提问能力。

4.2 学会质疑，培养学生的批判性思维

教师采用论证式教学，引导学生根据材料进行辩驳：我的主张是什么？如何提出？有没有特例？如果有是什么？这是一个有依据、有逻辑的思维过程。在这个过程中，学生可以进行思维的碰撞、主动学习，在寻找证据和说服同伴的过程中思维逐渐严谨.提高了批判性思维。

4.3 学会搜集资料，培养学生的主动性

以小组或个人为组织形式，学生能为小组或个人发表观点进行辩驳，为支持或辩驳主张主动寻找资料，激发了学生学习的主动性。同时，可以最大可能调动学生的知识储备，学会思维。