生物學解題過程中質(zhì)疑與辯駁的教學引導

章君果

(廣東省深圳市翠園中學 518003)

張海銀

(廣東省深圳市坪山新區(qū)教科研中心 518118)

論證就是由斷定一個或一些命題的真實性，通過推理確定另一命題真實性或虛假性的思維過程。試題的解答就是一種論證過程，運用已經(jīng)掌握的知識和題干給出的信息進行判斷、推理的思維過程。思維的源泉是質(zhì)疑，有問題才會促使學生思考，使學生由被動接受知識轉變?yōu)橹鲃訉χR的吸收和整理。在中學生物學教學中由于考試的導向作用，探究活動受到一定的限制，對學生問題的解釋是教學過程中比較常見的教學活動，將論證應用到各種解釋性的實踐活動中就會顯得更有現(xiàn)實意義。在試題中運用論證式教學是對現(xiàn)有的試題講評的一種補充，引導學生在試題解答過程中進行質(zhì)疑和辯駁是發(fā)展學生思維的一種嘗試。

1 論證式教學

論證式教學實質(zhì)上是將科學領域的論證引入課堂，使學生經(jīng)歷類似科學家的論證過程，理解科學概念和科學本質(zhì)并促進思維發(fā)展的教學模式[1]。論證式教學模型主要包括6個環(huán)節(jié)(圖1)，由“資料”和“論據(jù)”分析和推斷得出“主張”，經(jīng)“質(zhì)疑”和“辯駁”可以對主張進行完善和認可[2]。試題解題過程就是一種解釋性活動，“資料”和“論據(jù)”在試題中主要體現(xiàn)為題干信息和學生已經(jīng)掌握的生物學知識，“主張”即根據(jù)題干信息和已知生物學知識得出的答案。在試題解題過程中借鑒論證式教學模型，側重于試題信息的提取和處理，及運用有效的資料和論據(jù)分析推斷得出結論，試題講解過程側重于論證過程中的質(zhì)疑和辯駁。

圖1 論證式教學模型

2 解題中的質(zhì)疑和辯駁

習題解題過程中的質(zhì)疑和辯駁與科學探究中不同，解題過程中的質(zhì)疑起到引導作用，辯駁主要是明確解題思路和修正答案。質(zhì)疑和辯駁在習題課中的作用與習題解題過程的特點有關，習題課一方面是闡述知識之間的因果關系和邏輯推理過程，另一方面是構建和完善知識體系。解題過程中的質(zhì)疑和辯駁傾向于對“錯誤觀點”(錯誤答案)的修正和對“解題思路”的疑問兩個層面進行展開。錯誤答案的得出往往是基于不合理的推理過程，對不合理的推理過程進行質(zhì)疑時，要求學生具備扎實的生物學知識和生物學基本觀點，同時需要具備快速獲取和處理信息的能力，能夠準確捕捉到各種論據(jù)進行質(zhì)疑和反駁，更需要較強的邏輯思維能力，運用新的論據(jù)和資料組織合理的推理過程得出自己的主張或者對主張進行修正。解題過程中解題思路至關重要，解題思路的構建側重于各種疑問的產(chǎn)生，由環(huán)環(huán)相扣的問題對思路進行推進，這些問題可以涉及資料、論據(jù)、分析推理過程、結論的得出等方面，通過層層疑問的轉換，使解題過程越辯越明朗，解題思路越辯越清晰，最終實現(xiàn)思路構建、縝密思維能力的培養(yǎng)和知識體系的完善。

3 實例說明

有研究表明，在復習課與講評課中開展論證學習活動，要求學生對概念圖中呈現(xiàn)的概念是否正確、全面，概念之間的連結是否正確或對解題思路進行解釋、分析、評價、說明理由或理論依據(jù)等，可促進學生形成正確、牢固的概念體系[3]。下面以兩個實例從“生物學概念理解”和“解題思路的展開”兩方面闡述遺傳題解題過程中的質(zhì)疑和辯駁。

3.1 基于概念理解的質(zhì)疑和辯駁 例1 (2017年深圳市一模)某種植物的花色同時受A、a與B、b兩對基因控制。基因型為A_bb的植株開藍花，基因型為aaB_的植株開黃花。將藍花植株(♀)與黃花植株(♂)雜交，取F1紅花植株自交得F2。F2的表現(xiàn)型及其比例為：紅花∶黃花∶藍花∶白花=7∶3∶1∶1。(1) F1紅花的基因型為________，上述每一對等位基因的遺傳遵循________定律。(2) 對F2出現(xiàn)的表現(xiàn)型及其比例有兩種不同的觀點加以解釋。觀點一：F1產(chǎn)生的配子中某種雌雄配子同時致死。觀點二：F1產(chǎn)生的配子中某種雌配子或雄配子致死。你支持上述觀點________，致死配子的基因組成為________，F(xiàn)2中藍花植株和親本藍花植株的基因型分別是________。

基于論證思維，任何結論的得出都需要充足的證據(jù)材料，第(1)小題第二空，無論是判斷為哪個遺傳定律都需要在一定論據(jù)的前提下，這時對于那些主觀臆斷導致錯誤答案的情形可有如下質(zhì)疑：①判斷是自由組合定律的依據(jù)是什么？②判斷是分離定律的依據(jù)是什么？③你的判斷是基于充分證據(jù)的前提下做出的嗎？

辯駁：由兩對及以上等位基因，并滿足位于非同源染色體上的非等位基因，一對位于同源染色體上的等位基因即滿足分離定律，如果判斷為自由組合定律，必然忽略了題干中一對等位基因的信息，判斷的答案顯然沒有在充分論據(jù)的前提下得出的。

第(2)小題如果支持觀點一，在扎實的生物學知識的基礎上，充分理解自由組合定律的前提下，對該試題的關鍵內(nèi)容進行質(zhì)疑：①某一種雌雄配子同時致死后代是幾份？②某種雌配子或者雄配子致死后代是幾份？③題干F2代是幾份？

辯駁：某一種雌雄配子同時致死，導致雌配子和雄配子只能分別產(chǎn)生3種，后代就是9份，如果只是某一種雄配子或者雌配子致死，這樣雄配子有3種類型，雌配子有4種類型或雄配子有4種類型，雌配子有3種類型，結果后代就是12份，題干F2代是7∶3∶1∶1正好是12份。故觀點一不合理，支持觀點二。

第(2)小題答致死配子的基因組成為ab，或者是致死配子為Ab，但是藍花植株又出現(xiàn)了AAbb的基因型，這類常見錯誤的質(zhì)疑：①有性生殖過程中，后代是否是由雌雄配子結合而來？②如果ab配子致死，后代會有白花植株aabb嗎？③既然Ab致死了，藍花植株還會出現(xiàn)AAbb基因型嗎？

辯駁：有性生殖過程中后代是由雌配子和雄配子結合發(fā)育而來，如果ab的配子致死，無論致死的是雄配子還是雌配子，后代將無法得到基因型為aabb個體，同理Ab的配子致死，后代也無法得到基因型為AAbb的個體。

通過質(zhì)疑和辯駁不僅明晰了試題的解答過程和思路，而且對相關知識點理解也得到了深化，包括對分離定律和自由組合定律概念的再次深化和構建，對自由組合過程的本質(zhì)更進一步的把握，通過對關鍵點的質(zhì)疑培養(yǎng)學生對經(jīng)典生物學過程的理解和融會貫通。同時在解題過程使學生養(yǎng)成根據(jù)論據(jù)資料為前提進行判斷的論證式習慣，并根據(jù)論據(jù)是否充分進行有效的自我檢查和修正。

3.2 基于解題思路的質(zhì)疑和辯駁 例2 (2016年理綜全國卷I)已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制，但這對相對性狀的顯隱性關系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。請根據(jù)上述結果，回答下列問題：(1)僅根據(jù)同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性？(2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結論的預期實驗結果。)

分析：此題以果蠅雜交實驗為情境，既考查了遺傳學的基本規(guī)律，還考查了學生的遺傳實驗的設計及分析能力。(1)根據(jù)同學甲的實驗分析發(fā)現(xiàn)子代性狀在性別之間沒有差異，故無法證明控制黃體的基因位于X染色體上，并且親代是灰體和黃體雜交，子代有灰體和黃體比例是1∶1，所以無法判斷灰體和黃體哪種為隱性。(2)題要求學生根據(jù)題干的情境進行相關的實驗設計，目的是證明同學乙的結論，由于結論是已知的，就可以根據(jù)結論進行逆推，此小題的解題邏輯可用圖2表示。

圖2 分析推理過程圖

學生往往找不到的該題的第2小題解題切入點，整個解題過程的思維比較零散和混亂，推理和判斷過程的邏輯性不強。圖2所示推理過程的理解和每一步的推斷對學生來說難度都不大，如何能夠得到圖2所示的推理過程是學生疑問比較集中的地方。題干中的問題是解題的出發(fā)點，首先對提問進行質(zhì)疑：①為什么甲同學的實驗不能證明？②怎么樣的實驗結果才能證明乙的結論？③怎么樣的雜交組合可以用來證明乙的結論？用這些問題轉換題干的要求時，就可以根據(jù)對這些質(zhì)疑的辯駁形成解題思路，首先尋找雜交后代性狀在性別之間有差異的雜交實驗組合。

由這個目的又可以根據(jù)如下質(zhì)疑展開思路：①根據(jù)甲得到的子代果蠅為材料可以有哪些雜交組合？②如何判斷哪些雜交組合后代性狀在性別之間有差異？③如何判斷甲得到的子代果蠅的基因型？④用基因型的形式寫出雜交組合？⑤判斷雜交后代性狀在性別之間有差異的組合？這些質(zhì)疑可以充分展開學生解題的思路，根據(jù)甲得到的材料可以有4種雜交組合，根據(jù)4種性狀形式的雜交組合判斷后代性狀在性別之間的差異，對學生來講難度比較大，學生習慣用基因型來判斷后代的情況。根據(jù)乙的結論很容易得出甲子代基因型以及各個雜交組合的基因型形式，根據(jù)基因型很容易就判斷出灰體雄性分別和灰體、黃體雌性雜交的組合符合要求。

解題的推理過程就是論證的過程，質(zhì)疑成為展開思路的一種途徑。解題思路構建過程主要是對資料論據(jù)(提取的生物學知識和題干信息)的質(zhì)疑，不僅需要較為扎實的生物學基礎知識，同時需具備知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，通過環(huán)環(huán)相扣的質(zhì)疑，串聯(lián)知識內(nèi)容，構建完善的解題思路。