科学史情境下“读思达”论证式学习模型研究——以《生物·必修3·稳态与环境》“植物生长素的发现”教学为例

江云

（福州第四中学，福建 福州 350004）

《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订）》（下文简称“课程标准”）要求高中生物学课程要引导学生领悟科学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路与方法。［1］这就需要行之有效地开展科学探究、科学论证等学习活动，促进学生深入了解科学家的研究过程。但是，探究素材、学生人数、硬件设备及课时等因素不同程度地限制科学探究活动的开展，使得生物学科学史的学习更多地依托课堂科学论证活动。由此，笔者尝试研究与实践“读思达”论证式学习模型，以期提高课堂科学论证活动效率，促进学生深度学习生物科学史。

一、构建“读思达”论证式学习模型

（一）概述论证式学习与“读思达”模型

论证式学习是指将科学领域的论证引入课堂，引导学生基于事实与证据，进行思考与探讨，阐明个人主张，对相异主张进行辩驳，建立正确的主张并解决问题。［2］让学生体验与科学家论证相似的过程，促进学生理解科学概念、科学本质，发展科学思维能力及论证能力。［3］论证式学习主要包括收集事实证据、开展思维讨论以及形成主张等三个环节。

余文森教授的“读思达”模型以“精阅读”“深思考”及“准表达”等三个环节呈现信息输入、信息加工及信息输出等认知过程，［4］与论证式学习的主要环节相切合。

（二）概述“读思达”论证式学习模型

笔者尝试将论证式学习与“读思达”模型相结合，构建“读思达”论证式学习模型。“读思达”论证式学习模型是以“精阅读”“深思考”及“准表达”等学习过程为主线，以收集事实证据、开展思考、讨论及形成主张等论证式学习为核心（图1）。

在高中生物教学中“读思达”论证式学习模型的“精阅读”是指“精准”获取生物学问题情境及其相关的事实证据资料，区分哪些是生物学现象与事实，哪些是基于现象、事实归纳出的证据，哪些是基于证据提出的生物学观点。只有正确区分现象、事实、证据及观点，才能科学地论证它们之间的关系。“深思考”是指质疑和评价证据，即评价证据是否能够有效支持观点，是否还存在其他的可能性或不确定性。同时，以书面或者口头表达等方式显性化地展示学生个人“逻辑思维”过程及结果。“准表达”是建立在“精阅读”和“深思考”的基础上，运用交流对象能够理解的方式将个人主张准确地表达出来。在这个过程中可能会产生新的质疑，就将引发新一轮的“读思达”过程。

二、“读思达”论证式学习模型实践课例

植物向光生长是生活中常见的现象，与2003 年版高中课标配套的教科书呈现了达尔文、鲍森·詹森、拜尔及温特等科学家历经数十年研究其生物学原理的经典实验。笔者尝试将该节有关生长素发现史的学习设计为“点线面”三层次。第一层次分析每一个实验的论证过程及其结论，引导学生从每一个实验这个“点”上把握科学史的主要要素。第二层次是梳理四个经典实验之间的相互关系，从科学史这条“线”的视角整合每个实验所解决的生物学问题，评价每个实验的贡献。第三层次是引导学生思考生长素在植物生命活动中的其他功能，从植物生命活动调节这个“面”上深入理解植物激素的功能，评价生长素发现史的生物学意义。引导学生以小组合作的形式运用“读思达”论证式学习模型进行这三个层次的学习，促进学生深刻理解科学家研究内容，领悟研究思路和方法，发展生物学学科核心素养。

（一）第一层次——单个实验“点”的视角

下文以达尔文向光性实验为例，阐述以单个实验“点”的视角开展“读思达”论证式学习（表1）。通过评价实验设计和结论，促进学生逻辑思维的严密性，深度体验生长素发现史的过程及研究方法。有关鲍森·詹森、拜尔和温特等三个实验参照该形式进行“读思达”论证式学习。

表1 达尔文向光性实验的“读思达”论证式学习

（二）第二层次——生长素发现史“线”的视角

基于第一层次的单个实验“点”视角的学习成果，引导学生从“线”层次上总结四个实验结论，完成“精阅读”，并评价四个实验结论之间的关系，开启“思”的环节，体验四个经典实验在科学史的贡献，以及科学家孜孜不倦的探索，实现“准表达”（表2）。

表2 生长素发现史实验的“读思达”论证式学习

（三）第三层次——植物激素调节“面”的视角

经过“点”及“线”视角的“读思达”论证式学习，学生对生长素的作用机理逐渐清晰，此时，可激发学生探究生长素和其他植物激素生理作用的兴趣，思考各种植物激素之间的关系，以及如何实现对植物生命活动的调节，从植物激素调节“面”的视角，深入理解生长素发现史的意义。

表3 植物激素调节的“读思达”论证式学习

“读思达”论证式学习目标清晰、指向明确，有利于引导学生主动参与各项论证活动。各环节学习内容、任务设计合理，明确要求学生基于事实证据开展思考与讨论、质疑与辩驳，并最终形成主张观点，充分体现科学史实验、论证活动的特点。同时，“读思达”论证式学习各环节联系紧密，推进论证学习活动顺利开展。完成一轮“读思达”论证学习后，学生对于生物科学史有了更多见解，在此基础上产生的新问题，引发了新一轮的学习。多轮的“读思达”论证式学习有助于学生深入、广泛地领悟科学家的观点以及解决问题的思路与方法，发展生物学学科核心素养。