論證式教學(xué)在復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用
——以“肺炎鏈球菌如何基因重組”為例

吳海燕

（貴州省綏陽(yáng)縣綏陽(yáng)中學(xué) 貴州遵義 563300）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。科學(xué)思維的主要特點(diǎn)就是重事實(shí)、重證據(jù)、重邏輯、重推理、重論證，其中論證是很關(guān)鍵的一環(huán)。越來(lái)越多的生物學(xué)教師將論證式教學(xué)引入課堂，以彌補(bǔ)科學(xué)探究的不足。

盡管如此，還是有不少教師在教學(xué)過(guò)程中借助多媒體課件并采用讀書指導(dǎo)法，讓學(xué)生先整理教材圖文資料并識(shí)記相關(guān)知識(shí)，再歸納小結(jié)。雖然這樣在一定程度上有利于學(xué)生識(shí)記，但學(xué)生缺乏主動(dòng)探究和構(gòu)建知識(shí)體系，無(wú)法真正地解決知識(shí)的根本問(wèn)題，從而導(dǎo)致“死記硬背”，就更不要說(shuō)靈活應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，因此不利于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

1 論證式教學(xué)在復(fù)習(xí)課中的模式

科學(xué)論證是科學(xué)研究的重要方法。近年來(lái)，論證式教學(xué)成為國(guó)際科學(xué)教育及其研究領(lǐng)域所關(guān)注的一個(gè)新方向，成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)教育研究的熱點(diǎn)之一。教師將論證式教學(xué)引入課堂，模擬科學(xué)家們提出觀點(diǎn)的過(guò)程，使學(xué)生經(jīng)歷提出問(wèn)題、觀點(diǎn)猜想、論據(jù)、支持、反駁、主張等過(guò)程，不斷反復(fù)地推論和完善論題，有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。筆者以圖爾敏（Toulmin）論證模型為基礎(chǔ)，不斷進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，在實(shí)踐中不斷反思。復(fù)習(xí)課是高中生物教學(xué)過(guò)程中一種重要的課型。在學(xué)生學(xué)習(xí)了基本的生物學(xué)內(nèi)容后，教師引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)課中對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行論證，更容易培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

2 論證式教學(xué)在復(fù)習(xí)課“肺炎鏈球菌如何基因重組”中的應(yīng)用

格里菲思的“肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”是人教版必修二第三章第一節(jié)的內(nèi)容，是遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一。但是，教材并沒(méi)有介紹R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌是如何實(shí)現(xiàn)基因重組的，由于學(xué)生認(rèn)知中基因重組的概念是“生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因重新組合”，因此會(huì)對(duì)此產(chǎn)生疑惑。

2.1 根據(jù)問(wèn)題情境，提出問(wèn)題

學(xué)生提出質(zhì)疑：肺炎鏈球菌是原核生物，不會(huì)出現(xiàn)有性生殖的過(guò)程。但R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌時(shí)出現(xiàn)了基因重組，如何實(shí)現(xiàn)的呢？

2.2 分析資料，提出主張

教師提供資料：轉(zhuǎn)化作用是指生物接受了另一種生物的遺傳物質(zhì)，而表現(xiàn)出后者的某些遺傳性狀或發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。兩種菌種能否轉(zhuǎn)化，與兩種菌種的親緣關(guān)系有關(guān)。R型肺炎鏈球菌與S型肺炎鏈球菌是兩種亞型，但DNA具有同源性。

學(xué)生分組討論、分析后，發(fā)現(xiàn)：R型活細(xì)菌與S型活細(xì)菌的DNA具有同源性，能相互轉(zhuǎn)化，說(shuō)明R型活細(xì)菌能接受S型菌的遺傳物質(zhì)。R型活細(xì)菌會(huì)接受S型細(xì)菌的DNA，并表達(dá)出S型細(xì)菌的性狀。

2.3 分析證據(jù)，修正主張

教師提供資料：R型活細(xì)菌存在完整的細(xì)胞壁與細(xì)胞膜，正常的R型活細(xì)菌不會(huì)讓S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入。

學(xué)生分析資料，產(chǎn)生質(zhì)疑和進(jìn)行辯駁：R型活細(xì)菌在什么情況下可以接受S型細(xì)菌的DNA？除非R型活細(xì)菌被局部破壞或者處于一種特殊的狀態(tài)，或者S型細(xì)菌DNA在水解成片段后被R型活細(xì)菌吸收。

教師提供資料：R型細(xì)菌在生長(zhǎng)高峰會(huì)出現(xiàn)局部細(xì)胞壁缺失現(xiàn)象，稱為感受態(tài)。感受態(tài)的R型細(xì)菌在轉(zhuǎn)化時(shí)會(huì)釋放核酸內(nèi)切酶，將吸附的S型菌DNA降解為一些DNA片段，其中有片段含有控制莢膜形成的基因，再依靠另一種核酸酶降解其中的一條單鏈。保存下來(lái)的S型細(xì)菌DNA片段單鏈與R型活細(xì)菌DNA上的同源區(qū)段配對(duì)，并使R型活細(xì)菌DNA的相應(yīng)單鏈片段被切除，從而將其替換，形成一個(gè)雜合DNA片段。

2.4 得出結(jié)論

學(xué)生分析資料，得出結(jié)論：R型活細(xì)菌在特殊時(shí)期會(huì)出現(xiàn)局部細(xì)胞壁失水的感受態(tài)，S型細(xì)菌DNA也會(huì)被相應(yīng)酶降解為一些DNA片段，為R型活細(xì)菌吸附S型細(xì)菌DNA提供了可能，使S型DNA片段的單鏈和R型活細(xì)菌的DNA的同源區(qū)段配對(duì)形成雜合DNA片段——基因重組。

最后，學(xué)生形成共同主張：肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了基因重組。

3 論證式教學(xué)的反思與建議

3.1 教學(xué)反思

教師基于論證式教學(xué)模型，設(shè)計(jì)相應(yīng)的論證環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家證實(shí)“肺炎鏈球菌如何實(shí)現(xiàn)基因重組”的過(guò)程，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力，促使學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于思考、勤于實(shí)踐的科學(xué)精神，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。當(dāng)然，論證式教學(xué)是否適用于高中生物學(xué)的所有復(fù)習(xí)課，還有待進(jìn)一步的探索研究和嘗試。

3.2 教學(xué)建議

論證式教學(xué)不僅關(guān)注最后的主張，更加關(guān)注論證的過(guò)程。教師要讓課堂成為充滿智慧與活力的課堂，使學(xué)生在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找證據(jù)，證實(shí)主張，質(zhì)疑主張，修正主張等過(guò)程中，時(shí)刻進(jìn)行深度思考和探究。教師開(kāi)展論證式教學(xué)時(shí)，還要鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于批判，在充分證據(jù)的基礎(chǔ)上開(kāi)展嚴(yán)密的邏輯推理不斷求證主張，從而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。