巧用论证，发展学生学科核心素养

福建

论证是根据已知真实的判断来确定某一判断的真实性的思维形式。不论是自然科学还是人文科学乃至日常生活，任何观点或结论要想得到大家的认可和支持，都必须经过合理的论证，否则就是无稽之谈。信息爆炸的当下，各种虚假广告和谣言满天飞，一个人如果缺乏论证能力，则很可能成为信谣者、传谣者。可见，论证能力是每个人日常生活、学习和学术研究等活动中不可或缺的一种能力，是每位学生必须发展的一种关键能力。

1.论证式教学有利于发展学科核心素养

《中国学生发展核心素养》指出，科学精神是每位学生必须发展的六大核心素养之一。科学精神包括理性思维、批判质疑和勇于探究三个方面。《普通高中课程方案（2017 年版）》指出：“深入理解普通高中课程改革要求，准确把握《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订》（以下简称《课程标准》和教材，围绕核心素养开展教学和评价。”

论证式教学恰恰就是培养理性思维和批判质疑的重要教学策略。论证作为一种基本的逻辑方法，包含论题、论据和论证方式三个要素。论题就是论证的主题；论据就是判断论题真实性的依据；论证方式就是论题与论据间的逻辑联系形式。这三个要素同时具备，才能构成一个完整的逻辑论证。论证式教学实质上是将科学领域的论证引入课堂，使学生经历类似科学家的论证过程，理解科学概念和科学本质，并促进学生思维发展的探究式教学模式。

论证式教学对于发展学生的学科核心素养有很重要的意义。首先，论题的提出是一个发现问题的过程。爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个教学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”其次，寻找论据的过程就是培养理性思维和批判质疑的过程。论据的真实性直接决定了结论的可信度，因此寻找论据的过程也是培养严谨求实等科学态度的过程。再次，论证方式就是推理形式。符合逻辑的推理形式，才能正确揭示论据与论题之间的必然联系，才能让结论有说服力。论证的各个要素都离不开理性思维。

因此，不论从论证的要素看还是从论证的过程看，论证式教学都是一种发展学生理性思维，提高学科核心素养的重要教学策略。

2.论证式教学的教学模型及策略

Toulmin（图尔敏）提出了最初的论证模型（如图1）。在此基础上，有学者提出了论证式教学的改进模型（如图2）。

图1

图2

论证模型归根结底是围绕论证的三大要素——论题、论据和论证方式展开的。因此，在高一、高二的课堂教学中，教师可以根据教学内容、课堂时间和教学目标等，灵活地开展或简或繁的论证。

2.1 资料分析式论证

资料分析式论证的主要特点是根据资料通过论证的方式来证明已知正确的主张。以人民教育出版社出版的普通高中教科书生物学必修1《分子与细胞（2019 年版）》第3章第3节“细胞核的结构和功能”为例，教材以“思考·讨论”栏目的4 则资料引导学生阐明细胞核的功能。为达成教学目标，教师有两种教学策略可以选择：一是根据资料推导出功能，即探究式教学；二是根据功能寻找证据加以证明，即论证式教学。

以论证式教学策略设计“细胞核的功能”这部分内容，参考的教学思路为（1）教师开门见山地抛出论题——细胞核控制着细胞的代谢和遗传。（2）学生阅读教材中的资料或教师提供的资料，通过自主学习，寻找证据。（3）学生通过小组合作学习的方式开展讨论，明确论证方式，组织逻辑语言。（4）小组汇报交流，阐述各自的论证过程，接受其他同学的质疑。（5）教师点评论证与质疑的过程，提升学生思维品质。

从上述教学思路可以看出，资料分析式的论证式教学可以培养学生的自主学习能力和表达交流能力，可以训练分析与综合、论证与反驳等科学思维。对发展学生的学科核心素养，特别是学习力有明显的促进作用。

资料分析式的论证式教学广泛适用于概念教学，如科学结论、规律、定理等。论题就是概念本身，论据从资料中寻找，论证方式为学生之间讨论。学生经过质疑和反驳，最终理解概念。教师的任务则是提供资料、组织教学，最终提升学生的科学思维品质。

2.2 辩论式论证

辩论式论证的主要特点是论题的开放性大、学生提出的主张多样、通过辩论得出真知。以人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书生物选修3《现代生物科技专题（2007 年版）》专题4 第1 节“转基因生物的安全性”为例。《课程标准》对这节的内容要求：（1）举例说出日常生活中的转基因产品；（2）探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。“教学提示”栏目指出应“搜集文献资料，就‘转基因食品是否安全’展开辩论”。通过辩论的方式达成教学目标是《课程标准》和教材一致推荐的教学策略。

以辩论式论证开展本节教学，参考的教学思路：（1）教师在课前提出论题，组织学生搜集资料。（2）借助在线投票等现代教育技术手段统计学生的立场，并组建正反方辩论队。（3）课堂辩论。（4）教师进行点评和总结。

开展辩论式论证时，利用现代教育技术的辅助可以大大提升课堂效率。例如，统计学生的立场、检索资料、辩论计时等环节都离不开现代教育技术的支持。

辩论式的论证式教学适用于在社会上引发广泛讨论的社会议题的教学。它的优点在于可以培养学生的社会责任感，训练学生的获取信息能力、语言表达能力、逻辑推理能力以及批判性思维。有利于对学生科学精神、科学态度的培养。

2.3 证明式论证

证明式论证的主要特点是逻辑语言十分严谨。以人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书生物学必修1《分子与细胞》第5 章第4 节中“光合作用的探究历程”为例，教材列举了光合作用发现史上的一系列经典实验，各实验结论之间存在明显的因果关系，并且层层递进，最终归纳出光合作用的原理和反应式。在教学过程中，教师可以用数学表达符号（如∵∴）写出整个探究过程。如图3：

图3

证明式论证可以引导学生厘清思路、突出重点，尤其是可以关联各结论之间的因果关系，形成完整的逻辑链，最终理解科学发展的脉络。这对培养学生的系统思维、逻辑思维大有裨益。这种教学策略普遍适用于科学史的教学。高中生物教材中的科学史还有生物膜结构的探索历程、DNA 是主要的遗传物质的发现过程、DNA 的复制、促胰液素的发现、生长素的发现过程等。

2.4 实验探究式论证

实验探究式论证的主要特点是让学生亲自用实验来证明论题。以人民教育出版社出版的普通高中教科书生物学必修1《分子与细胞（2019 年版）》为例，教材安排了验证、探究等类型的实验，除了为培养学生的实验操作技能外，更主要的教学目标是培养学生的探究精神和实证意识。《课程标准》指出：“ 生物课程的基本理念之一是教学过程重实践，通过实验加深对生物学概念的理解。”

在实验过程中，每一个环节都可以培养学生的科学思维，进而发展学生的学科核心素养。例如，观察可以培养比较与分类思维，提问可以培养分析与综合思维，实验设计可以培养系统思维，对结果的交流与讨论可以培养论证与反驳思维，等等。实验过程既是探究，也是论证，更是思维和能力的训练。

目前，中学教育界认为，科学的基本特点是以实证作判别的尺度，以逻辑作论辩的武器，以怀疑作审视的出发点。论证式教学正是基于科学的基本特点提出的一种教学策略，它比其他教学策略更强调基于确凿证据的实证，更强调逻辑推理和批判性思维。因此，论证式教学对于发展学生的学科核心素养，特别是科学思维和科学探究素养，有巨大的帮助，值得广大教师尝试和推广。