論證式教學(xué)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

鄧輝

關(guān)鍵詞：理論知識(shí) ?科學(xué)探究 ?論證式教學(xué)

一、課題的提出

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確要求：要讓學(xué)生獲得終身受益的學(xué)習(xí)，要求在生物學(xué)教學(xué)中不僅要注重滲透生命觀念和社會(huì)責(zé)任，還要注重培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究能力，從而有效提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。而培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究能力已成為高中生物教學(xué)的主要形式。而論證式教學(xué)能較好地培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和科學(xué)探究能力的一種教學(xué)方法。當(dāng)然論證式教學(xué)不是簡單的理解為：讓學(xué)生開展、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對所得結(jié)果進(jìn)行科學(xué)論證。其實(shí)論證式教學(xué)策略旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維能力，在論證過程中，學(xué)生需要經(jīng)歷像科學(xué)家構(gòu)建理論知識(shí)一樣評價(jià)資料、提出主張、為主張進(jìn)行辯駁論證等過程。這樣學(xué)生就可以從中了解科學(xué)知識(shí)構(gòu)建的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)家思考問題的方式，進(jìn)而提升科學(xué)素養(yǎng)和論證能力。因此，在教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)論證活動(dòng)，努力建構(gòu)出一種能夠體現(xiàn)科學(xué)探究本質(zhì)特點(diǎn)的論證教學(xué)就顯得尤為重要。

二、研究的目標(biāo)

論證式教學(xué)法在國外是一種廣泛應(yīng)用的方法之一，我國將論證式教學(xué)應(yīng)用在生物教學(xué)中的還較少，目前在論證式教學(xué)中，學(xué)生緊緊圍繞論證是基于證據(jù)的論證，最終完善自己的主張。盡管如此，論證式教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面有著不可忽視的作用。

首先，論證式教學(xué)使學(xué)生在科學(xué)探究時(shí)能夠有機(jī)會(huì)反思為什么探究，探究為了什么，怎樣設(shè)計(jì)探究方案才更有效，證據(jù)是否足夠支撐自己的“主張”等問題，從而使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展。

其次，論證式教學(xué)在科學(xué)探究中能夠?qū)⑺季S外顯化。在這個(gè)過程中，學(xué)生間的相互作用有助于學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力、邏輯思維能力、批判性思維能力的發(fā)展，能夠在思維的共享交鋒中深層次地理解科學(xué)知識(shí)。

三、論證式教學(xué)法的策略

下面以生長素的發(fā)現(xiàn)來談?wù)撟C式教學(xué)在這節(jié)內(nèi)容中的教學(xué)策略。

“生長素的發(fā)現(xiàn)”這一節(jié)內(nèi)容分幾個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)來呈現(xiàn)生長素的發(fā)現(xiàn)史，體現(xiàn)了科學(xué)研究的基本思路：提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)試驗(yàn)、得出結(jié)論;而且每階段的實(shí)驗(yàn)中都體現(xiàn)了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的單一變量原則。達(dá)爾文試驗(yàn)的單一變量是尖端的有無，波森.詹森實(shí)驗(yàn)的單一變量是將幼苗頂端隔開的材料不同，溫特試驗(yàn)的單一變量是瓊脂是否與胚芽鞘尖端接觸過。這一節(jié)內(nèi)容是實(shí)施論證式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和理性思維的有效材料。

1.呈現(xiàn)資料，設(shè)計(jì)問題，調(diào)動(dòng)論證欲望

在上課前教師先讓學(xué)生自行閱讀教材，了解達(dá)爾文父子、波森.詹森和溫特等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)歷程及得出的相關(guān)結(jié)論，然后在此基礎(chǔ)上再呈現(xiàn)相關(guān)的拓展資料讓學(xué)生閱讀，并設(shè)計(jì)一系列問題串來調(diào)動(dòng)學(xué)生論證的欲望。

（1）達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)有沒有證明有某種化學(xué)物質(zhì)從苗尖端傳遞到了下面？

（2）在單測光照下，苗尖端發(fā)生向光彎曲的原因是什么？

（3）波森.詹森的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)密嗎？如果嚴(yán)密，應(yīng)如何改進(jìn)？

（4）溫特試驗(yàn)得出苗尖中確實(shí)存在一種能夠促進(jìn)生長的化學(xué)物質(zhì)，從苗尖端向下傳遞，這種化學(xué)物質(zhì)能否從苗尖端下面向苗尖端傳遞？

2. 敢于質(zhì)疑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)論證精神

要培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑，大膽批判，主動(dòng)探究論證的精神，我們知道大學(xué)者亞里士多德認(rèn)為重物下落的速度會(huì)快一點(diǎn)，這一結(jié)論統(tǒng)治人們的思想很多年，對后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。后來伽利略注意到了這個(gè)問題，對這個(gè)結(jié)論提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為在沒有空氣阻力摩擦力的情況下，兩個(gè)物體下落的速度是相同的。當(dāng)時(shí)這一說法被很多人嘲笑，最后他站在比薩斜塔上同時(shí)丟下兩個(gè)同樣大小的球，一個(gè)是木制的，一個(gè)是鐵制的。結(jié)果這兩個(gè)球同時(shí)落地，最終也就揭開了落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)說。

在生長素發(fā)現(xiàn)史過程中，波森.詹森的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)密嗎？如果不嚴(yán)密，我們應(yīng)如何改進(jìn)？為此學(xué)生進(jìn)行了分組討論，最后提出此實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)密，是因?yàn)樗麤]有排出明膠片本身對生長的影響。在此基礎(chǔ)上學(xué)生增加了一個(gè)對照組，即把明膠片放在切去尖端的胚芽鞘上，如果不生長，那就排出了明膠片對實(shí)驗(yàn)造成的干擾。這樣才能得出放明膠的苗尖端這所以會(huì)生長，是因?yàn)橛幸环N化學(xué)物由尖端透過明膠向下運(yùn)輸，使得其生長，而不是明膠本身對苗尖端有促進(jìn)生長的作用。

3.針對質(zhì)疑，驗(yàn)證預(yù)測，提升論證思想

究竟在單測光照下，苗尖端發(fā)生向光彎曲的原因是什么？學(xué)生根據(jù)課本中的圖1-2：苗的背光面細(xì)胞生長較快，推出背光側(cè)生長素多，向光側(cè)少，從而得出向光彎曲

生長的原因是由于單側(cè)光引起生長素分布不均造成的。接著教師在此基礎(chǔ)上再次提出疑問：在單側(cè)光的照射下幼苗中生長素為何分布不均勻？是被光分解了，還是發(fā)生了轉(zhuǎn)移，還是？請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來論證你的結(jié)論。

為此，學(xué)生分組進(jìn)行討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并得出相應(yīng)的結(jié)論。下面就是其中一個(gè)小組根據(jù)預(yù)測生長素分布不均的原因所設(shè)計(jì)的的一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：將生長狀況相同的幼苗尖端切下來，放在瓊脂切塊上，分別放在黑暗中和單側(cè)光下（見下圖）。

（2）預(yù)測的結(jié)果

圖a和圖b說明光并未導(dǎo)致生長素的分解，也不影響生長素的向下運(yùn)輸;圖中c和d說明單側(cè)光照射促使生長素從向光側(cè)向背光側(cè)轉(zhuǎn)移。從而就得出結(jié)論：在單側(cè)光照射下，向光側(cè)的生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，而不是向光側(cè)的生長素被分解。

苗尖端在在單側(cè)光照射下向光彎曲生長，是因?yàn)樵趩蝹?cè)光照射下生長素發(fā)生了橫向運(yùn)輸：從向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸引起生長素分布不均;在均勻光照下直立生長，是因?yàn)槊缂舛水a(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸造成的，此時(shí)有學(xué)生就提出：老師，是不是只能從尖端往下運(yùn)輸，能不能倒著運(yùn)輸呢？于是教師就給出材料，讓學(xué)生去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來論證自已的結(jié)論。具體如下：

（1）材料用具：胚芽鞘若干、瓊脂塊若干、刀片;

（2）學(xué)生利用這個(gè)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案：（圖中A為上端，B為下端）

然后把接受塊1和2分別放在切去尖端的胚芽鞘上，觀察胚芽鞘的生長情況。

（3）預(yù)測結(jié)論：若放瓊脂塊1的胚芽鞘能生長，放瓊脂塊2的胚芽鞘不能生長，則說明生長素只能從尖端往下運(yùn)輸;若放瓊脂塊1和放瓊脂塊2的胚芽鞘都能生長，則說明生長素既可以從尖端往下運(yùn)輸，也可以從下往尖端運(yùn)輸。

4.鞏固知識(shí)，和諧關(guān)系，營造論證氛圍

只有創(chuàng)造輕松的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生才可能在教師的引導(dǎo)下積極討論，展開論證。比如在生長素這節(jié)內(nèi)容的最后，我和學(xué)生通過完成一個(gè)游戲來進(jìn)行知識(shí)的鞏固，和諧師生之間的關(guān)系，從而營造了很好地論證探究問題的學(xué)習(xí)氛圍。

生長素的運(yùn)輸方向有兩種，一種是橫向運(yùn)輸，即從向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸;還有一種就是極性運(yùn)輸，即從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸。請利用我們本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單可行的實(shí)驗(yàn)來準(zhǔn)確判斷幼苗的形態(tài)學(xué)上端。材料：幼苗（切除尖端），瓊脂塊（若干），將切除尖端的幼苗放在黑暗的小室里旋轉(zhuǎn)后拿出，請判斷哪一端為形態(tài)學(xué)上端？

學(xué)生根據(jù)前面對生長素能不能倒著運(yùn)輸所設(shè)計(jì)的論證實(shí)驗(yàn)方案，就不難設(shè)計(jì)出判斷其是否是形態(tài)學(xué)上端的論證的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

四、取得成效

在我校高二年級進(jìn)行為期一年的論證式教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的對照實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)實(shí)施論證式教學(xué)的班級比對照班的學(xué)生在以下幾方面有著顯著的差異。

1.在學(xué)習(xí)興趣方面，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣比對照班學(xué)生高，且存在顯著性差異。具體體現(xiàn)在上課回答問題和提出問題的積極性和主動(dòng)性增強(qiáng)，課后主動(dòng)來辦公室問問題的學(xué)生增多，作業(yè)完成速度加快，作業(yè)訂正認(rèn)真，對錯(cuò)題用不同色的筆進(jìn)行批注等等，這些都說明論證式教學(xué)有利于學(xué)生對生物產(chǎn)生更濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2.在學(xué)業(yè)成績方面，一開始進(jìn)行一個(gè)月左右的實(shí)踐教學(xué)后，通過月考檢測，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的成績和對照班學(xué)生的成績差不多，沒有明顯差異。但一學(xué)期后，經(jīng)過杭州市期末統(tǒng)考，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的平均分比對照班學(xué)生的平均分要高出4分多，在第二學(xué)期期末時(shí)，平均分更是高出了6分之多，出現(xiàn)這樣的顯著性差異，也就說明了論證式教學(xué)有助于提高學(xué)生的成績。當(dāng)然，論證式教學(xué)短期可能收效不大，需經(jīng)過較長時(shí)間的實(shí)踐才可能見成效。

3.論證式教學(xué)在某種程度上有助于學(xué)生批判性思維的發(fā)展。最后希望教師能夠提升對論證式教學(xué)的認(rèn)識(shí)，并且能夠從學(xué)生出發(fā)，在實(shí)際教學(xué)中運(yùn)用論證式教學(xué)過程中要讓學(xué)生學(xué)著去質(zhì)疑并考慮到為什么要論證，也讓學(xué)生尋找并且利用材料為自己的“主張”提供依據(jù)。只有這樣才能讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生批判性思維和科學(xué)探究能力的發(fā)展。

五、結(jié)束語

生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，理論為輔，通過得出結(jié)論，不斷論證的一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n程?，F(xiàn)在大多高二的教學(xué)任務(wù)都很重，時(shí)間緊。在這種現(xiàn)狀下，老師不能只顧為了完成教學(xué)進(jìn)度，而忽視了學(xué)生的接受知識(shí)的能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究用論證式教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，是大多數(shù)學(xué)生都樂于接受的一種學(xué)習(xí)方法，要想打造高效率的學(xué)習(xí)課堂，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，提升學(xué)生的整體素質(zhì)，老師就要根據(jù)不同內(nèi)容改變教學(xué)方法，研究適應(yīng)多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，營造豐富有趣能激起學(xué)生好勝心和求知欲的教學(xué)方案。當(dāng)然教無定法，論證式教學(xué)只是其中之一，只要我們老師不斷擴(kuò)大學(xué)習(xí)范圍，多與同行業(yè)的老師交流學(xué)習(xí)，同時(shí)也可適當(dāng)參考、借鑒國外的一些教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)

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