基于重要概念的論證式教學(xué)課例研究
——以浙科版“生物的多樣性、統(tǒng)一性和進(jìn)化”為例

（寧波市效實(shí)中學(xué) 浙江寧波 315000）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出高中生物學(xué)課程既要讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)的生物學(xué)知識(shí)，又要讓學(xué)生領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過程中所持有的觀點(diǎn)以及解決問題的思路和方法，在此主動(dòng)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生逐步形成生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任4個(gè)方面生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。其中針對不同需求的學(xué)生，科學(xué)思維要求達(dá)到的水平可劃分成4個(gè)維度，水平一到四，難度以此增加，但基于科學(xué)事實(shí)的論證形成生物學(xué)概念，并用這些概念解釋生命現(xiàn)象是基本要求。而且，浙江省近年來選考紙筆測試越來越側(cè)重通過考查學(xué)生的論證技能，從而檢測學(xué)生的科學(xué)思維水平。因此，在課堂中引入論證式教學(xué)活動(dòng)是目前較為有效的方式。

1 論證式教學(xué)策略

20世紀(jì)90年美國首先將論證式教學(xué)引入課堂，組建一個(gè)類似科學(xué)家研究共同體的班級(jí)學(xué)習(xí)共同體，再分成若干個(gè)合作學(xué)習(xí)小組，通過小組討論的方式進(jìn)行論證，再將論證的結(jié)論在全班交流、反思、修正，即讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家評(píng)價(jià)資料、提出主張、為主張進(jìn)行辯駁等構(gòu)建理論知識(shí)的過程。

結(jié)合高中學(xué)生的思維特點(diǎn)和知識(shí)體系，教師可借鑒CER論證模型進(jìn)行論證式教學(xué)（圖1）。其中，主張即試圖證明和維護(hù)的正當(dāng)結(jié)論；證據(jù)是支持主張的，通常由數(shù)據(jù)組成，包括對自然界的觀察、測量或?qū)嶒?yàn)的研究結(jié)果；使用恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)概念或原理解釋證據(jù)如何支持主張的過程即推理。在此基礎(chǔ)上，教師結(jié)合實(shí)際情況形成適合在課堂中應(yīng)用的科學(xué)論證模式：①獲取關(guān)鍵證據(jù)；②進(jìn)行合理推理和闡述；③得出主張。

2 “生物的多樣性、統(tǒng)一性和進(jìn)化”論證式教學(xué)初次實(shí)踐

重要概念4.1“地球上的現(xiàn)存物種豐富多樣，它們來自共同祖先”由次位概念4.1.1“嘗試通過化石記錄、比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實(shí)，說明當(dāng)今生物具有共同的祖先”和4.1.2“嘗試通過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等知識(shí)，說明當(dāng)今生物在新陳代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面具有許多共同特征”所構(gòu)成，可對應(yīng)于浙科版《必修2·遺傳與進(jìn)化》第五章第一節(jié)“生物的多樣性、統(tǒng)一性和進(jìn)化”課時(shí)內(nèi)容。

全體學(xué)生在初中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，部分學(xué)生課余時(shí)間閱讀過《物種起源》并撰寫了讀后感。絕大部分學(xué)生認(rèn)同進(jìn)化論觀點(diǎn)，但一般是由教師或教材“灌輸”，而不是基于證據(jù)主動(dòng)推理分析得到的。通過論證式的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生在形成、理解生物學(xué)概念的同時(shí)，基本掌握論證式學(xué)習(xí)方式，學(xué)會(huì)從特殊事例中歸納出一般規(guī)律，并進(jìn)行闡述。

2.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)

①結(jié)合化石記錄、比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)、DNA分子等資料，從生物體、細(xì)胞、生物大分子三個(gè)層次推理和論證，認(rèn)同“地球上的現(xiàn)存生物具有共同祖先”觀點(diǎn)，初步形成進(jìn)化與適應(yīng)觀。

②結(jié)合生物多樣性典例，推理論證進(jìn)化論模型的正確性，提升科學(xué)思維水平。

③通過余姚井頭山遺址的資料收集、論證，進(jìn)一步理解、應(yīng)用知識(shí)。

2.2 教學(xué)過程

2.2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境

教師展示某學(xué)生的《物種起源》讀后感（圖2），引導(dǎo)學(xué)生回顧初中所學(xué)的自然選擇學(xué)說內(nèi)容，引出本課時(shí)所學(xué)的主題“用進(jìn)化論解釋生物的多樣性和統(tǒng)一性”，并提示學(xué)生要基于證據(jù)推理得出觀點(diǎn)。

2.2.2 活動(dòng)1：科學(xué)論證“地球上的現(xiàn)存生物具有共同祖先”觀點(diǎn)

教師提供證據(jù)1（圖3），引導(dǎo)學(xué)生從資料中獲取關(guān)鍵證據(jù)、結(jié)合證據(jù)進(jìn)行合理推理和闡述，最后得出相應(yīng)的結(jié)論。隨后在證據(jù)1論證的基礎(chǔ)上，教師或?qū)W生提出質(zhì)疑“證據(jù)不充分，推理過程不嚴(yán)謹(jǐn)”，引出證據(jù)2—4。學(xué)生分小組行討論后，派代表陳述推理過程。

學(xué)生在此過程中逐漸熟悉科學(xué)論證模式，自然而然想到上述論證過程缺少生物大分子層次的證據(jù)，教師隨即提供證據(jù)5，使“地球上的生物來自共同的祖先（生物統(tǒng)一性）”主張的推理過程更加嚴(yán)謹(jǐn)。

2.2.3 活動(dòng)2：科學(xué)論證生物多樣性的典例——阿法種南猿進(jìn)化成直立人的過程

教師簡單解釋進(jìn)化論觀點(diǎn)后，要求學(xué)生根據(jù)阿法種南猿進(jìn)化成直立人的證據(jù)資料論證生物多樣性（圖4），呼應(yīng)學(xué)生的讀后感，使情境統(tǒng)一。

2.3 初次實(shí)踐存在的問題及反思

根據(jù)聽課老師及部分學(xué)生反饋的意見，對存在的問題歸納整理成以下幾點(diǎn)：

（1）部分學(xué)生對科學(xué)論證模式中的“主張”一詞不理解。

（2）基于證據(jù)1推理分析時(shí)，僅有教師引導(dǎo)學(xué)生口頭陳述，沒有明確提出科學(xué)論證模型。

（3）基于阿法種南猿進(jìn)化成直立人的證據(jù)資料論證難度較大，部分學(xué)生閱讀理解素材花費(fèi)了大量時(shí)間，未形成進(jìn)化論解釋模型。

（4）小組活動(dòng)分工不夠細(xì)化，部分學(xué)生沒有充分參與討論。

3 “生物的多樣性、統(tǒng)一性和進(jìn)化”論證式教學(xué)再次實(shí)踐

教師對初次實(shí)踐中所存在的問題進(jìn)行修改，用學(xué)生更為熟悉的“結(jié)論”一詞而非“主張”，更有利于學(xué)生理解；并完善教學(xué)策略，調(diào)整教學(xué)順序，在解釋生物多樣性之前先讓學(xué)生構(gòu)建進(jìn)化論模型。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教材中提煉的關(guān)鍵詞（原物種、新物種、自然選擇、進(jìn)化、生殖隔離等）構(gòu)建進(jìn)化論解釋生物多樣性的模型，再利用該模型結(jié)合學(xué)生更為熟悉的加拉帕戈斯群島例子進(jìn)行論證（圖8）。

再次實(shí)踐時(shí)借鑒了初次實(shí)踐的優(yōu)點(diǎn)，能讓學(xué)生更加得心應(yīng)手地進(jìn)行推理。雖然修改后并非人猿進(jìn)化的情境，但總體情境還是《物種起源》，而且利用地雀的例子，還能承上啟下過渡到下一課時(shí)的內(nèi)容。

4 反思

學(xué)生在初中基本已經(jīng)掌握重要概念4.1的相關(guān)內(nèi)容，如何在概念教學(xué)時(shí)滲透高階思維的訓(xùn)練，論證式教學(xué)提供了較好的模式。教師采用論證式教學(xué)，能促進(jìn)學(xué)生理解證據(jù)尤其是科學(xué)事實(shí)在概念形成過程中的價(jià)值和作用，促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，對提升學(xué)生處理科學(xué)信息、表達(dá)觀點(diǎn)、推理能力也極有幫助。經(jīng)過兩次論證式教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生體會(huì)到論證式學(xué)習(xí)方式的可取之處，逐步養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，提升科學(xué)思維的能力。

但在上述兩次教學(xué)實(shí)踐過程中，由于課時(shí)教學(xué)時(shí)間有限，沒有提供反駁或反對主張的材料，學(xué)生分組論證時(shí)整體還是依據(jù)教師提供的材料，對批判反思能力的訓(xùn)練還不夠，同時(shí)沒有進(jìn)一步嘗試讓學(xué)生針對某一問題分組搜集資料。這些問題在后續(xù)繼續(xù)實(shí)踐中要繼續(xù)改進(jìn)。