利用“思考·討論”欄目培養(yǎng)高中生生物學(xué)循證能力

摘要：本文在分析高中生生物學(xué)循證能力內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，明確其構(gòu)成要素，包括循證信息的解析、循證證據(jù)的甄別、循證體系的構(gòu)建、循證知識的遷移、循證成果的評價，并以人教版普通高中教科書《生物學(xué)·必修1·分子與細胞》第5章“細胞的能量供應(yīng)和利用”中的“思考·討論”欄目為例，探討循證能力的培養(yǎng)路徑，進一步闡述高中生生物學(xué)循證能力的培養(yǎng)路徑和循證成果的評價方式。

關(guān)鍵詞：循證能力；高中生物學(xué)；“思考·討論”欄目；培養(yǎng)路徑

文章編號：1003-7586（2024）04-0075-04 中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)識碼：B

循證指遵循證據(jù)，循證理論源于西方循證醫(yī)學(xué)，是遵循證據(jù)的實踐理論?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）強調(diào)學(xué)生要能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)，運用一定的科學(xué)方法解決生物學(xué)問題。關(guān)于循證能力，胡雁等認為學(xué)生循證能力是指針對問題開展辯證分析、邏輯推理，科學(xué)獲取有效證據(jù)，并結(jié)合多方因素作出合理決策、理性抉擇的能力。黎似楠等認為學(xué)生循證能力是指明確學(xué)習(xí)目標(biāo)并提出針對性問題，做出假設(shè)，獲取證據(jù)，甄選最佳證據(jù)，運用證據(jù)解決實際問題，反思自評的能力。

循證能力的提升，對學(xué)生形成科學(xué)的思維方式、進行科學(xué)探究有重要作用，有助于學(xué)生構(gòu)建知識框架和生物學(xué)大概念。在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，教師很少關(guān)注學(xué)生循證能力的培養(yǎng)。目前，也鮮有學(xué)者對高中生生物學(xué)循證能力的培養(yǎng)進行研究。本文主要是對高中生生物學(xué)循證能力的內(nèi)涵及構(gòu)成要素進行分析，并設(shè)計培養(yǎng)路徑，以幫助學(xué)生提高循證能力，更好地促進生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1 生物學(xué)循證能力的構(gòu)成要素分析

結(jié)合一些學(xué)者的觀點以及循證教學(xué)和中學(xué)生物學(xué)學(xué)習(xí)的特點，筆者認為高中生生物學(xué)循證能力是指學(xué)生能夠運用已有的生物學(xué)知識解析問題信息，有目的地對所獲得的各種證據(jù)進行甄別，并運用獲得的循證經(jīng)驗解決其他生物學(xué)問題的能力。生物學(xué)循證能力是學(xué)生的重要學(xué)科能力，是學(xué)科核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。

綜合其他學(xué)者對循證能力的研究結(jié)果，筆者構(gòu)建了如圖1所示的高中生生物學(xué)循證能力構(gòu)成模型，其中包含5個要素：循證信息的解析、循證證據(jù)的甄別、循證體系的構(gòu)建、循證知識的遷移、循證成果的評價。具體的要素分析見表1。

2 高中生生物學(xué)循證能力的培養(yǎng)

下面以人教版普通高中教科書《生物學(xué)·必修1·分子與細胞》（以下簡稱“教材”）第5章“細胞的能量供應(yīng)和利用”中的“思考·討論”欄目為例，探討教師培養(yǎng)學(xué)生循證能力的路徑。

2.1 分析問題要素，提升循證信息解析能力

循證信息解析能力是循證能力的基礎(chǔ)，在課堂教學(xué)中，教學(xué)任務(wù)往往會融入問題情境中。通常來說，問題信息的呈現(xiàn)方式、學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握程度、抓住關(guān)鍵詞的能力、元認知水平等都會影響學(xué)生對信息的解析。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析問題情境中的各個要素，識別關(guān)鍵信息，同時要有意識地挖掘隱含的信息以提高學(xué)生解析問題信息的能力。

在“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”中，教材以時間順序，通過文字與圖片的形式描述了不同科學(xué)家對酶本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程，并設(shè)置了5個討論題。第一題要從問題題干中提取的信息為巴斯德和李比希的觀點，任務(wù)是找到兩位科學(xué)家觀點的積極意義與局限性。教師要指導(dǎo)學(xué)生抓住問題的關(guān)鍵，有目的地去尋找答案，否則學(xué)生在閱讀時毫無思路，降低閱讀效率。第二題中的關(guān)鍵信息為兩位科學(xué)家之間產(chǎn)生爭論，任務(wù)是要去挖掘爭論的原因，而正文明顯并未給出答案，因此需要學(xué)生挖掘隱含信息，從科學(xué)家的研究方向人手。巴斯德為微生物學(xué)家，李比希為化學(xué)家，由于二者思考的角度不同而有不同的結(jié)論，這也能提示學(xué)生在思考問題時，要從不同的角度考慮，同時要聚焦重難點去解決問題，在探究中有的放矢。第三、第四、第五題都能以相似的方法從題干中提取關(guān)鍵信息和任務(wù)目標(biāo)，從正文中獲取答案。

在“葉綠體的功能”中，教材以實驗示意圖和文字的方式介紹了恩格爾曼的實驗過程，其中第二題問到恩格爾曼在選材、實驗設(shè)計上的巧妙之處。學(xué)生從正文可以獲得的事實證據(jù)是實驗選材為水綿（隱含信息：螺旋條帶狀分布便于觀察）和需氧細菌（隱含信息：可用來確認氧氣多的部位），實驗方法為在黑暗中用極細光束照射裝片（隱含信息：與黑暗中形成對比實驗）、把裝片置于光下（隱含信息：再次驗證實驗結(jié)果）。任務(wù)為分析選材和實驗設(shè)計的巧妙之處，通過解析事實證據(jù)獲得最優(yōu)答案。

對于解決以上科學(xué)史類情境問題，教師要引導(dǎo)學(xué)生以時間順序為線索，從具體的科學(xué)家人手，逐步提取各個關(guān)鍵信息，同時注意隱含信息，帶著任務(wù)去尋找答案。當(dāng)問題情境比較復(fù)雜時，教師要給予一定的提示。

2.2 依據(jù)目標(biāo)篩選證據(jù)，提升循證證據(jù)甄別能力

循證證據(jù)甄別能力是循證能力的重要組成部分，學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中已經(jīng)獲得大量知識經(jīng)驗并形成自身的知識框架。同時，在網(wǎng)絡(luò)便捷的時代，學(xué)生更容易獲取多方面知識，善于從圖書、網(wǎng)頁、報紙等獲得各類證據(jù)。教師要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的目標(biāo)意識，理清目標(biāo)與證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，依據(jù)目標(biāo)與證據(jù)之間的關(guān)聯(lián)程度選擇最佳證據(jù)。

在“細胞呼吸的原理和應(yīng)用”中，需要學(xué)生用細胞呼吸原理解釋生活中的實例，這時學(xué)生已學(xué)的有氧呼吸和無氧呼吸的知識為獲得的證據(jù)，解釋每個實例即為目標(biāo)，教師要提醒學(xué)生要分析已知證據(jù)與每個實例的關(guān)聯(lián)程度。

2.3 總結(jié)循證經(jīng)驗，提升循證體系構(gòu)建能力

循證體系的構(gòu)建是提升循證能力的關(guān)鍵。面對不同類型的問題，學(xué)生會有不同的解決方法，這就需要教師著力引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)每一次循證過程的經(jīng)驗，并將不同類型的經(jīng)驗納入自身循證體系中，促進學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求。在對循證經(jīng)驗進行總結(jié)時，教師要培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)的方法，幫助學(xué)生理清知識框架，如繪制表格、思維導(dǎo)圖、韋恩圖、概念圖等，繪制圖表的過程就是循證體系形成的過程。

本章“思考·討論”中的問題可以分為不同類型，如科學(xué)史類，科學(xué)實驗和探究類，生活、學(xué)習(xí)、實踐類等。教師要引導(dǎo)學(xué)生將不同類型的問題進行歸納，總結(jié)每種類型問題的解決方法，強化構(gòu)建循證體系的意識。具體來說，在循證的過程中，教師首先要重視培養(yǎng)學(xué)生對問題信息的提取和挖掘能力，以問題解決為目標(biāo)去思考，在關(guān)鍵節(jié)點給學(xué)生必要的提醒或暗示，提高效率。同時，教師還要引導(dǎo)學(xué)生調(diào)用自身元認知，不斷監(jiān)控自身循證的過程。在每個教學(xué)模塊結(jié)束后，教師要求學(xué)生對經(jīng)驗進行總結(jié)與討論，分享經(jīng)驗體系構(gòu)建的方法，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)頭腦風(fēng)暴的情境，讓學(xué)生在交流中不斷完善自身循證體系的建構(gòu)。

2.4 搭建循證轉(zhuǎn)換支架，提升循證經(jīng)驗遷移能力

循證經(jīng)驗遷移能力是循證能力的核心，也是學(xué)生問題解決能力的體現(xiàn)。在生物學(xué)教學(xué)過程中，還可以將問題的情境類型分為生活現(xiàn)象類、試題材料類、知識應(yīng)用類、科學(xué)史類、直觀示意圖類、探究實驗類、學(xué)生前概念類、古詩詞文化類等。不同的問題情境對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)都起著重要作用。在學(xué)生對不同的問題情境類型歸類總結(jié)后，教師提供類似的情境作為支架，學(xué)生就可以調(diào)用已有的經(jīng)驗解決問題，提高循證經(jīng)驗的遷移能力，在解決問題的過程中不斷豐富自己的經(jīng)驗。

“探索光合作用原理的部分實驗”為科學(xué)史類問題，教師可以將此問題作為支架，訓(xùn)練學(xué)生運用已有的循證經(jīng)驗解決這一問題。教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時要盡量找與學(xué)生已有經(jīng)驗的連接點，這樣有利于學(xué)生建構(gòu)和優(yōu)化知識經(jīng)驗結(jié)構(gòu)，從而鞏固循證經(jīng)驗遷移的基礎(chǔ)。此外，問題情境中除了文字描述，教師還應(yīng)提供圖示、錄像等直觀材料，利于學(xué)生進行知識加工，促進循證經(jīng)驗的遷移。學(xué)生的發(fā)展是螺旋式上升的過程，因此教師在構(gòu)建情境時也要關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，確保每一次循證后都能豐富原有的知識體系。

2.5 制定循證成果評價標(biāo)準(zhǔn)，提升循證成果評價能力

循證成果評價是指能依據(jù)一定的評價標(biāo)準(zhǔn)，對實踐成果的優(yōu)點與局限等進行評估，是循證能力的精髓。教學(xué)中，除了教師的評價，還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生自身的評價。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生樹立標(biāo)準(zhǔn)意識，與學(xué)生共同制定評價標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》中不同水平的學(xué)業(yè)質(zhì)量描述設(shè)定多樣的評價方式，讓學(xué)生對自身活動的過程和成果進行評價，為今后的循證實踐積累經(jīng)驗。

在“光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系”中，學(xué)生需要從生命觀念的角度說出光合作用中物質(zhì)與能量的轉(zhuǎn)換。從生物學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的測評看，這里考查的是學(xué)生的理解能力，教師可以依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)制定不同的成果評價方式。筆者依據(jù)郭學(xué)恒、吳成軍對理解能力水平的劃分，制定了相應(yīng)的理解能力評價表（見表2）。

學(xué)生依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)對自己的學(xué)習(xí)成果進行評價與反思，切實的評價有助于提升學(xué)生的信息提取與加工、批判質(zhì)疑、實踐創(chuàng)新等關(guān)鍵能力。此外，教師還可以讓學(xué)生之間互相評價，共同進行探究等。通過這些活動，學(xué)生可以在加深對知識的理解的同時關(guān)注循證質(zhì)量。

3 結(jié)論

生物學(xué)循證能力的獲得是落實生物學(xué)核心素養(yǎng)形成的重要途徑，關(guān)鍵在于學(xué)生要能基于獲得的證據(jù)進行理性分析和決策，并精確地應(yīng)用于實踐中。因此，需要教師認真研究如何培養(yǎng)高中生生物學(xué)循證能力，筆者在此總結(jié)了具體的培養(yǎng)路徑（見圖2），這對教師的課前準(zhǔn)備提出了更高要求。

在循證教學(xué)實踐中，實踐反思是推進教學(xué)實踐與變革走向合理性、合法性與合情性的重要機制。因此，對教師來說，對教學(xué)過程進行記錄、評價與反思是今后培養(yǎng)學(xué)生循證能力的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生的教學(xué)表現(xiàn)作為證據(jù)的一部分可指導(dǎo)教師今后的教學(xué)活動；同時還要注意學(xué)生暴露出的前概念，在教學(xué)的過程中不斷幫助學(xué)生修正錯誤概念，形成正確的認知。