摘要:本文通过对高中生物学论证式教学案例的深入研究与分析,探索如何培养学生的论证思维和论证能力,提出论证式教学内容选择的四个基本原则,结合实践应用设计出一套多维度的教与学评价量表,进一步形成试题评析的论证策略,以促进教师个人成长、学生新知识获取和可持续发展,提升师生科学思维水平。

　　关键词:高中生物学核心素养论证式教学教学实践

　　《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)强调,生物学课程要求学生主动地参与学习,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成科学思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习及创新实践能力。

　　证据思维是学生达成生物学学科核心素养中科学思维的重要组成部分,强调学生科学地“获取、评价、表达、运用”证据的能力。论证式教学是培养学生证据思维的重要手段,使学生通过类似科学家的论证经历,深刻理解科学概念及其本质,并促进思维发展。在此过程中,学生需要通过查找、整理、分析相关资料,提出自己的主张,并进行合理的解释。此外,学生还要对他人存在的质疑进行辩驳,以维护自己的主张。这种深层次、交互式的学习方式对学生逻辑思维、理性思维等科学思维素养的培养具有重要作用,可以让学生通过领悟生物学家的观点及解决问题的思路、方法习得生物学基础知识。

　　一、论证式教学的环节

　　课标要求学生要养成尊重事实和证据,崇尚严谨和务实的求知态度,并具备运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。论证式教学与传统教学相比,更注重培养学生的论证思维。在教学中,教师如何根据不同的教学内容实施论证式教学,学生如何利用教材内容展开论证,这需要教师提供论证框架对学生的学习行为进行引导,学生根据教师提供的资料等信息进行个人思辨或集体讨论,最终达到完成学习任务的目的。

　　论证式教学过程一般需要经历以下四个环节:第一,收集资料,提出主张。教师创设教学情境,学生阅读收集的资料,提出初步主张。第二,支撑反驳,交互论证。部分学生寻求支撑自己主张的证据,其他学生可以寻找反驳证据,教师引导学生论证。第三,修正主张,继续论证。学生建构认知过程,正视并修正错误,提出补充条件,完善主张。第四,综合论据,形成主张。通过学生论证的过程,教师引导学生将论据归纳总结,形成最终主张。

　　当然,教学不能过于坚持论证的“形”,而应该让学生真正体验论证的“神”。若学生未能亲身经历论证的核心过程,包括提出主张、阐述依据、收集数据和修正结论等,将阻碍其论证能力的提升以及可持续发展。因此,教师应着重引导学生全面参与论证过程,培养其独立思考能力和批判性思维。

　　二、论证式教学的原则

　　论证式教学模型并不适用于高中生物学全部教学内容,甄别教学内容是否适合运用这一模型是实施有效教学的前提条件。教师选择论证内容需遵循以下四个基本原则。

　　1.个性化教育原则

　　教师需要依据学生的认知和论证水平对论证内容进行个性化选择。如果学生的认知水平低而设计的论证内容过难,论证过程将无法实施,这反映出学生自身认知和能力水平对教学能否顺利开展、客观评价有重要影响。

　　鉴于部分学生反驳能力较弱或首次接触论证式教学,教师要适度调整论证内容,便于学生顺畅提出个人主张。同时,教师要细化论证环节,培养学生明确表达观点、充分列举证据、建立观点和证据联系等学习习惯。对于已具备论证学习基础的学生,教师应对其反驳能力和技巧的提升提出更高要求,同时检验其知识迁移与应用能力,全面评估其在完整论证过程中的表现,准确评估其学习成效,为其后续学习提供有针对性的指导。

　　2.模型适切性原则

　　按照布卢姆教育目标分类学梳理新教材中的知识内容,可以将其大致分为事实性知识、概念性知识和程序性知识等类别。教学中,教师应依据新课标将重要概念进行事实性知识与概念性知识的整合,找到教学内容与论证模型之间的对应关系。

　　例如,在人教版普通高中生物学必修1《分子与细胞》第4章第1节“被动运输中水进出细胞的原理”的教学中采用“展示事实(资料)—提出问题—学生提出主张和理由—补充证据—形成共识—思维拓展”的设计流程,体现由资料或证据到结论的推理过程,适合使用CER模型。潘瑶珍等人还在科学教育中的论证教学的研究中发现,TAP模型适合生物学概念的教学,ADI模型适合科学探究类内容的教学等。

　　3.素养指向性原则

　　新课标强调学生在学习过程中应发展依据生物学事实和证据,运用归纳概括、演绎推理等方法,探讨生命现象及其规律,审视生物学相关的社会议题等的科学思维。为培养学科核心素养,教师应合理选择与论证相契合的教学内容。

　　在实施论证式教学时,教师可以根据不同的核心素养目标选择相应的论证内容。如生命观念的形成建立在概括与归纳的基础上,其形成也离不开以大量事实为依据的论证,在论证过程中,还渗透了科学思维的培养。以科学实验、科学史为素材的科学论证可以增强学生对实验结果的讨论能力,使学生掌握科学探究的基本思路与方法。学生通过对社会热点议题的论证,利用生物学知识参与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,可以培养社会责任感。

　　4.单元整体性原则

　　经过对比研究发现,单元教学相较于单课时教学,更能凸显知识体系的内在逻辑,在展现概念的全面性和不同概念之间的内在联系方面具有显著优势。教师通过精心设计与组织教学内容,可以让学生在论证过程中逐步构建和深化概念理解。

　　以人教版普通高中教科书生物学必修1《分子与细胞》第3章第1节“细胞膜的结构和功能”的教学为例。本课程设计采取了一种结构化的教学方法。首先,教材将整节内容划分为三个既独立又相互关联的单元:细胞膜的成分、细胞膜的结构以及细胞膜的功能。其次,教材为每个单元设计了具体的论证流程,通过问题的提出、深入分析和有效解决等步骤,引导学生逐步深入理解和掌握细胞膜的相关知识。这种设计巧妙地构建了一个逻辑严密、环环相扣的论证体系,有助于学生对细胞膜相关概念形成全面而深入的理解。同时,这种教学设计也充分体现了论证式教学在单元整体性原则上的优势和应用。

　　三、论证式教学的多维评价方式

　　评价是日常教学过程中不可或缺的重要环节,是教师了解教学过程、调控教学行为、提高教学质量的重要手段。评价以学生发展为本,以生物学课程内容、学业质量标准为依据,聚焦学科核心素养培养,促进教师的教和学生的学。

　　为贯彻落实新课标精神,充分发挥论证式教学的优势,教师以优化评价模式、丰富评价主体和提升评价角色为目标,精心制订了包括课堂观察记录评分标准、生物学科作业评分标准、论证能力评分标准、教师教学行为自评观察记录表、教师教学行为他评观察记录表、学生学习活动观察记录表、学习日记卡表、学习评价量表、月学习成就达成表以及学期学习成就达成表在内的10个多维度评价量表。这些量表旨在构建一个系统、客观、高效的评价体系,以推动论证式教学的深入发展,为学生提供精准、有力的学习支持和指导;同时,为教师提供更具针对性的教学建议,促进教育教学质量的提升。

　　第一,评价需要过程与结果相结合。传统的分数评价方式,难以全面、综合地评估学生的表现。因此,在构建论证式教学评价体系时,要坚持以过程性评价为主导,以终结性评价为补充,充分发挥两种评价模式的优点,达到以评促教、以评促学的目的。

　　在过程性评价中,如何运用量化思维对学生的质性评价内容进行科学、公正地评价是一个关键问题。为充分体现论证式教学的核心特点,满足新课标对教学评价的要求,教师精心设计了以“学”为中心的评价量表(见表1)。

　　第二,评价能促进教师成长。论证式教学的实施,需要教师具备扎实教学能力的同时拥有收集、整理论证资料的基本素养。这就要求教师从传统的“单向传授”转向“教学相长”,积极应对挑战。在论证式教学评价体系中,教师不仅是评价的主体,同时也是被评价的对象。通过深入剖析评价内容,教师能更清晰地认识到自己的不足,进而制订出系统性的改进计划,促进自我成长。为此,教师设计了评价教师教学行为的自评和他评观察记录量表(见表2)。

　　四、论证策略在生物学试题评析中的应用

　　评析试题是促进教师成长、提高学生学科核心素养的重要途径,将论证策略应用于生物学试题评析中,能够深化师生的证据思维,使科学思维更好落地。运用论证策略评析生物学试题需要经历以下三个基本环节。

　　1.收集证据,建立证据库

　　评析生物学试题需要以下证据:高中生物学教材中出现的学科知识、学生通过高中生物学学习所构建的生物学概念、试题中出现的重要信息、生活常识或学生高中之前学习的生物学概念等。这些证据共同构成了试题评析的证据库。

　　2.基于模型,构建证据链

　　将科学领域的论证策略引入生物学试题评析的基本模型如图1所示。学生需将各类证据紧密结合,构建完整的证据链,并确保链内证据能够相互验证,进而解决试题中的生物学问题。

　　3.试题评析,强化证据思维

　　教师提出试题中需要解决的问题,学生根据已有知识建立解决问题的证据库,然后运用证据提出主张,教师或其他学生再根据证据库中的其余证据对主张进行完善或辩驳,最后通过完整的证据链达成共识。运用论证策略进行试题评析,有助于培养并强化学生的证据思维。

　　五、论证策略的实践效果

　　对研究启动后教师论证能力和论证意识的调查结果表明,县域内的教师对论证和证据的重要性有了更加深刻的认识,他们在日常教学中能够灵活运用论证方法,为培养学生的核心素养探索了新途径。

　　分析研究启动前后三年学生的期末考试成绩,发现学生解答高难度科学思维题目的能力有了显著提升,相关题目的得分率也明显上升。研究结束后,教师发布了一份关于证据思维和论证理念的调查问卷。结果显示,在科学思维水平方面,有39%的师生认为提升效果显著,45%的师生认为有一定提升;而在论证理念的理解上,27%的师生表示能够理解深刻,44%的师生则表示能够理解。

　　综上所述,论证式教学在促进教师个人成长、学生知识获取和可持续发展,提升师生科学思维水平等方面均展现出了显著的成效。在教学过程中进一步推广论证式教学的应用,是培养学生生物学核心素养的有效途径。

       参考文献：

　　[1]普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)[M].北京:人民教育出版社,2020:1-2,4-5,8,49-51.

　　[2]徐成栋.MCI视角下的生物学教学[J].中学生物教学,2019(18):15-16.

　　[3]弭乐,郭玉英.渗透式导向的两种科学论证教学模型述评[J].全球教育展望,2017,46(6):60-69.

　　[4]潘瑶珍.科学教育中的论证教学[D].上海:华东师范大学,2013.

　　[5]刘文胜,郑兰萍.高中生物科学史显性教学策略浅探[J].基础教育参考,2019(20):63-64.