“進(jìn)階式”論證思維的理論依據(jù)和試題運(yùn)用

龔南貴

（重慶市巴蜀中學(xué)校 重慶 400013）

1 課程標(biāo)準(zhǔn)中的“進(jìn)階式”論證思維

美國《K-12科學(xué)教育框架》中明確提出在科學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的論證技能，無論是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)知識(shí)或建立理論，還是工程師尋找解決問題的最佳答案，都依賴于論證技能。

論證思維是論證技能的內(nèi)驅(qū)力。我國《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中，要求學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展科學(xué)思維，如能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理等方法，闡釋生命現(xiàn)象，論證生物學(xué)問題，發(fā)展論證思維。

學(xué)生的論證思維和論證技能發(fā)展水平，可直觀體現(xiàn)在是否會(huì)“解釋問題”上。因此，《課程標(biāo)準(zhǔn)》中制定了相應(yīng)的學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：一級水平要求達(dá)到“能用概念和科學(xué)思維方法解釋簡單情境中的生命現(xiàn)象”；二級水平要求達(dá)到“能基于特定的生物學(xué)事實(shí)，采用歸納與概括、演繹與推理等方法，以文字、圖示的形式，說明分子與細(xì)胞、遺傳與變異等相關(guān)概念的內(nèi)涵”；三級、四級水平在一級、二級水平基礎(chǔ)上，增加了對穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)、生物與環(huán)境概念的解釋說明，并要求能在“特定的問題情境中”，甚至“新的問題情境中”以生命觀念為指導(dǎo)，分析生命現(xiàn)象，探討生命活動(dòng)的規(guī)律。三、四級水平是等級性考試（高考）的命題依據(jù)。

可見，論證思維發(fā)展的水平是“進(jìn)階式”的，而原因類題目的命制依據(jù)是評價(jià)論證思維的發(fā)展水平。教師梳理原因類題目的難度層次和特點(diǎn)，逐級使用這類題目組織教學(xué)，能“進(jìn)階式”培養(yǎng)學(xué)生的論證思維（圖1）。

圖1 論證思維和原因類題目的關(guān)系

2 運(yùn)用原因類題目進(jìn)階式培養(yǎng)論證思維

2.1 向教材取經(jīng)，提煉答題思路

根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》，運(yùn)用論證思維進(jìn)行語言表述的基本順序?yàn)椋宏愂觥吧飳W(xué)事實(shí)和證據(jù)”（相當(dāng)于“擺事實(shí)”）；進(jìn)行分析推理（相當(dāng)于“講道理”）；得出結(jié)論。這正是原因類題目的答題思路。這種敘述思路在教材中隨處可見，要引導(dǎo)學(xué)生揣摩模仿。

例如，在人教版《選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》“神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)”一節(jié)中，有如下表述：“由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上，因此，神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的”。其中，“由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小泡中”是“擺事實(shí)”；“只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上”是“講道理”；“因此，神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的”回扣問題。

2.2 練習(xí)分解動(dòng)作，強(qiáng)化答題思路

從答題思路來看，分解動(dòng)作即“擺事實(shí)”和“講道理”。難度相對較小的題目中，有的只需要“擺事實(shí)”，有的只需要“講道理”，可分別進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)。

只“擺事實(shí)”這類的題目中，相關(guān)提示語為“做出……（判斷）的依據(jù)是什么”，“依據(jù)”的來源可以是題干信息、知識(shí)原理，作答時(shí)只需陳述依據(jù)，不用分析闡述，即只運(yùn)用論證思維的“擺事實(shí)”環(huán)節(jié)。

【例1】（2020·山東24題節(jié)選）與常規(guī)農(nóng)業(yè)相比，有機(jī)農(nóng)業(yè)、無公害農(nóng)業(yè)通過禁止或減少化肥、農(nóng)藥的使用，加大有機(jī)肥的應(yīng)用，對土壤生物產(chǎn)生了積極的影響。某土壤中部分生物類群及食物關(guān)系如圖2所示，3種農(nóng)業(yè)模式土壤生物情況如見表1。

圖2 某土壤中部分生物類群及食物關(guān)系示意圖

表1 3種農(nóng)業(yè)模式土壤生物情況

由表中數(shù)據(jù)可知，土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性最高的農(nóng)業(yè)模式為_______，依據(jù)是___________。

參考答案：有機(jī)農(nóng)業(yè)；生物組分多，食物網(wǎng)復(fù)雜程度高。

解析：本題依據(jù)來源于題干信息，生物組分多少、食物網(wǎng)的復(fù)雜程度是判斷生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的指標(biāo)。

只“講道理”的題目一般是命題人有意降低題目難度而設(shè)置的，題干中已經(jīng)陳述了依據(jù)，學(xué)生完成后續(xù)分析推理即可。

【例2】秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞（含大量微生物）混合堆漚進(jìn)行發(fā)酵，腐熟的產(chǎn)物肥效提高，這是因?yàn)開___________________，利于農(nóng)作物的吸收利用，提高產(chǎn)量。

參考答案：微生物將有機(jī)物分解為無機(jī)物。

解析：題干中已經(jīng)明確提示牛糞含大量微生物，據(jù)此補(bǔ)充出“微生物將有機(jī)物分解為無機(jī)物”，然后銜接上結(jié)論即可。

2.3 練習(xí)組合拳，提升綜合能力

當(dāng)學(xué)生思維能力還不夠時(shí)，教師將“擺事實(shí)+講道理”的答題思路作為“腳手架”進(jìn)行輔助練習(xí)，更有利于形成完整準(zhǔn)確的表達(dá)。

【例3】（2021·全國甲卷·29題節(jié)選）細(xì)胞外的K+可以通過載體蛋白逆濃度梯度進(jìn)入植物的根細(xì)胞。在有呼吸抑制劑的條件下，根細(xì)胞對K+的吸收速率降低，原因是__________。

參考答案：細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+是主動(dòng)運(yùn)輸過程，需要能量（擺事實(shí)），呼吸抑制劑會(huì)影響細(xì)胞呼吸供能（講道理），故使細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸速率降低。

解析：根據(jù)K+的吸收是“逆濃度梯度”的運(yùn)輸，判斷其運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸，根據(jù)主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗細(xì)胞代謝的能量，推測呼吸抑制劑影響了主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。理順邏輯后，按照“擺事實(shí)+講道理”的格式規(guī)范作答。

【練習(xí)1】（2021·全國甲卷·30題節(jié)選）某研究人員使用放射性同位素32P標(biāo)記的脫氧腺苷三磷酸（dATP，dA-Pα～Pβ～Pγ）等材料制備DNA片段，所用dATP的α位磷酸基團(tuán)中的磷必須是32P，原因是_______。

參考答案：dATP脫去β、γ位上的兩個(gè)磷酸基團(tuán)后，則為腺嘌呤脫氧核苷酸（擺事實(shí)），是合成DNA的原料之一，α位磷酸基團(tuán)中用32P，才能標(biāo)記上DNA組分（講道理）。

解析：本題解答建立在對dATP結(jié)構(gòu)、脫氧核苷酸結(jié)構(gòu)的清晰認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，二者相差2個(gè)磷酸基團(tuán)。PCR時(shí)，原料dATP脫掉遠(yuǎn)離腺苷的兩個(gè)磷酸基團(tuán)（即β、γ位磷酸基團(tuán)），就成了DNA的基本單位之一，所以需要標(biāo)記α位磷酸基團(tuán)才能標(biāo)記上DNA。

2.4 適應(yīng)新情境，實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)用

原因類題目中，有很多新情境、新考法，以實(shí)現(xiàn)對論證思維三級、四級水平的考查。

（1）對“含量”“數(shù)量”等的變化進(jìn)行解釋。這類情境需要在“擺事實(shí)+講道理”基礎(chǔ)上兼顧“來源+去路”的論證思路，如解釋“某種群數(shù)量減少”，則需要在種群數(shù)量的增加方面進(jìn)行“擺事實(shí)+講道理”，還要在種群數(shù)量的減少方面進(jìn)行“擺事實(shí)+講道理”，兩方面結(jié)合起來扣上“負(fù)增長”這一結(jié)果。

【例4】（題干信息見例1）植食性線蟲主要危害植物根系，研究表明，長期施用有機(jī)肥后土壤中植食性線蟲的數(shù)量減少，依據(jù)圖中信息分析，主要原因是_____________________。

參考答案：長期施用有機(jī)肥后腐生細(xì)菌增加使食細(xì)菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少（去路），減少量多于其因植物根系增長而增加的量（來源）。

解析：植食性線蟲減少，從來源角度考慮，可能是自身增長量很少；從去路角度考慮，可能是被捕食增多，且自身增長量低于被捕食量。理清邏輯后，規(guī)范作答。

（2）對“原因”的挖掘深度把握“就近原則”，不過度挖掘，能解釋清楚問題，能銜接上題干信息即可。

【例5】（2021·浙江·26題節(jié)選）當(dāng)群落演替到頂級群落時(shí)，群落的總生物量將保持相對穩(wěn)定，其原因是____________。

參考答案：群落的總初級生產(chǎn)量與總呼吸量相等。

解析：首先，總初級生產(chǎn)量是總生物量的來源，總呼吸量是總生物量的去路；另外，總初級生產(chǎn)量、總呼吸量在演替過程中變化的原因，對于本題解釋來說是非必需的，本著“就近原則”，簡明扼要解釋清楚即可。

原因類題目作答的優(yōu)秀水平是：題干信息→答案→題干問題，三者之間無縫銜接。從操作層面來講，做好最后一步檢查非常重要。檢查的問題包括：審題是否清晰，信息表述是否準(zhǔn)確，知識(shí)運(yùn)用是否恰當(dāng)，有沒有思維跳躍，表述是否簡潔，是否針對題干逐一做出了回答。

3 結(jié)語

通過筆者實(shí)踐檢驗(yàn)，對原因類題目的難度和特征進(jìn)行梳理，將題目練習(xí)和講評相結(jié)合，進(jìn)階式培養(yǎng)論證思維，提升效果明顯。在教學(xué)實(shí)踐中，教師還應(yīng)該將論證思維融入教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，充分挖掘教材資源、實(shí)驗(yàn)資源、試題資源等，實(shí)現(xiàn)論證思維的綜合提升。