科學(xué)史情境下“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型研究
——以《生物·必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》“植物生長素的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)為例

江云

（福州第四中學(xué)，福建 福州 350004）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》（下文簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）要求高中生物學(xué)課程要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家在研究過程中所持有的觀點(diǎn)以及解決問題的思路與方法。［1］這就需要行之有效地開展科學(xué)探究、科學(xué)論證等學(xué)習(xí)活動，促進(jìn)學(xué)生深入了解科學(xué)家的研究過程。但是，探究素材、學(xué)生人數(shù)、硬件設(shè)備及課時等因素不同程度地限制科學(xué)探究活動的開展，使得生物學(xué)科學(xué)史的學(xué)習(xí)更多地依托課堂科學(xué)論證活動。由此，筆者嘗試研究與實(shí)踐“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型，以期提高課堂科學(xué)論證活動效率，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)生物科學(xué)史。

一、構(gòu)建“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型

（一）概述論證式學(xué)習(xí)與“讀思達(dá)”模型

論證式學(xué)習(xí)是指將科學(xué)領(lǐng)域的論證引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生基于事實(shí)與證據(jù)，進(jìn)行思考與探討，闡明個人主張，對相異主張進(jìn)行辯駁，建立正確的主張并解決問題。［2］讓學(xué)生體驗(yàn)與科學(xué)家論證相似的過程，促進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)概念、科學(xué)本質(zhì)，發(fā)展科學(xué)思維能力及論證能力。［3］論證式學(xué)習(xí)主要包括收集事實(shí)證據(jù)、開展思維討論以及形成主張等三個環(huán)節(jié)。

余文森教授的“讀思達(dá)”模型以“精閱讀”“深思考”及“準(zhǔn)表達(dá)”等三個環(huán)節(jié)呈現(xiàn)信息輸入、信息加工及信息輸出等認(rèn)知過程，［4］與論證式學(xué)習(xí)的主要環(huán)節(jié)相切合。

（二）概述“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型

筆者嘗試將論證式學(xué)習(xí)與“讀思達(dá)”模型相結(jié)合，構(gòu)建“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型?！白x思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型是以“精閱讀”“深思考”及“準(zhǔn)表達(dá)”等學(xué)習(xí)過程為主線，以收集事實(shí)證據(jù)、開展思考、討論及形成主張等論證式學(xué)習(xí)為核心（圖1）。

在高中生物教學(xué)中“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型的“精閱讀”是指“精準(zhǔn)”獲取生物學(xué)問題情境及其相關(guān)的事實(shí)證據(jù)資料，區(qū)分哪些是生物學(xué)現(xiàn)象與事實(shí)，哪些是基于現(xiàn)象、事實(shí)歸納出的證據(jù)，哪些是基于證據(jù)提出的生物學(xué)觀點(diǎn)。只有正確區(qū)分現(xiàn)象、事實(shí)、證據(jù)及觀點(diǎn)，才能科學(xué)地論證它們之間的關(guān)系?！吧钏伎肌笔侵纲|(zhì)疑和評價證據(jù)，即評價證據(jù)是否能夠有效支持觀點(diǎn)，是否還存在其他的可能性或不確定性。同時，以書面或者口頭表達(dá)等方式顯性化地展示學(xué)生個人“邏輯思維”過程及結(jié)果?！皽?zhǔn)表達(dá)”是建立在“精閱讀”和“深思考”的基礎(chǔ)上，運(yùn)用交流對象能夠理解的方式將個人主張準(zhǔn)確地表達(dá)出來。在這個過程中可能會產(chǎn)生新的質(zhì)疑，就將引發(fā)新一輪的“讀思達(dá)”過程。

二、“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型實(shí)踐課例

植物向光生長是生活中常見的現(xiàn)象，與2003 年版高中課標(biāo)配套的教科書呈現(xiàn)了達(dá)爾文、鮑森·詹森、拜爾及溫特等科學(xué)家歷經(jīng)數(shù)十年研究其生物學(xué)原理的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。筆者嘗試將該節(jié)有關(guān)生長素發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)為“點(diǎn)線面”三層次。第一層次分析每一個實(shí)驗(yàn)的論證過程及其結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生從每一個實(shí)驗(yàn)這個“點(diǎn)”上把握科學(xué)史的主要要素。第二層次是梳理四個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之間的相互關(guān)系，從科學(xué)史這條“線”的視角整合每個實(shí)驗(yàn)所解決的生物學(xué)問題，評價每個實(shí)驗(yàn)的貢獻(xiàn)。第三層次是引導(dǎo)學(xué)生思考生長素在植物生命活動中的其他功能，從植物生命活動調(diào)節(jié)這個“面”上深入理解植物激素的功能，評價生長素發(fā)現(xiàn)史的生物學(xué)意義。引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式運(yùn)用“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)模型進(jìn)行這三個層次的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生深刻理解科學(xué)家研究內(nèi)容，領(lǐng)悟研究思路和方法，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

（一）第一層次——單個實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)”的視角

下文以達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)為例，闡述以單個實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)”的視角開展“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)（表1）。通過評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維的嚴(yán)密性，深度體驗(yàn)生長素發(fā)現(xiàn)史的過程及研究方法。有關(guān)鮑森·詹森、拜爾和溫特等三個實(shí)驗(yàn)參照該形式進(jìn)行“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)。

表1 達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)的“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)

（二）第二層次——生長素發(fā)現(xiàn)史“線”的視角

基于第一層次的單個實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)”視角的學(xué)習(xí)成果，引導(dǎo)學(xué)生從“線”層次上總結(jié)四個實(shí)驗(yàn)結(jié)論，完成“精閱讀”，并評價四個實(shí)驗(yàn)結(jié)論之間的關(guān)系，開啟“思”的環(huán)節(jié)，體驗(yàn)四個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)在科學(xué)史的貢獻(xiàn)，以及科學(xué)家孜孜不倦的探索，實(shí)現(xiàn)“準(zhǔn)表達(dá)”（表2）。

表2 生長素發(fā)現(xiàn)史實(shí)驗(yàn)的“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)

（三）第三層次——植物激素調(diào)節(jié)“面”的視角

經(jīng)過“點(diǎn)”及“線”視角的“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)，學(xué)生對生長素的作用機(jī)理逐漸清晰，此時，可激發(fā)學(xué)生探究生長素和其他植物激素生理作用的興趣，思考各種植物激素之間的關(guān)系，以及如何實(shí)現(xiàn)對植物生命活動的調(diào)節(jié)，從植物激素調(diào)節(jié)“面”的視角，深入理解生長素發(fā)現(xiàn)史的意義。

表3 植物激素調(diào)節(jié)的“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)

“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)目標(biāo)清晰、指向明確，有利于引導(dǎo)學(xué)生主動參與各項(xiàng)論證活動。各環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容、任務(wù)設(shè)計(jì)合理，明確要求學(xué)生基于事實(shí)證據(jù)開展思考與討論、質(zhì)疑與辯駁，并最終形成主張觀點(diǎn)，充分體現(xiàn)科學(xué)史實(shí)驗(yàn)、論證活動的特點(diǎn)。同時，“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密，推進(jìn)論證學(xué)習(xí)活動順利開展。完成一輪“讀思達(dá)”論證學(xué)習(xí)后，學(xué)生對于生物科學(xué)史有了更多見解，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新問題，引發(fā)了新一輪的學(xué)習(xí)。多輪的“讀思達(dá)”論證式學(xué)習(xí)有助于學(xué)生深入、廣泛地領(lǐng)悟科學(xué)家的觀點(diǎn)以及解決問題的思路與方法，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。