例谈在PBL视角的初中生物学课堂辩论中发展科学思维

徐益苗 （江苏省南京市科利华中学 江苏南京 210009）

1 科学辩论的历史渊源

历史上许多的科学飞跃都是以不断地推翻前人结论为基础的，这其中不乏哲学家们之间的激烈辩论，比如说著名的地心说和日心说、进化论和神创论。又例如到了近代，高分子化学奠基人施陶丁格在20世纪20年代与胶体论者展开了有关于高聚物结构的激烈辩论。正是由于这场争论，促使施陶丁格更深入、更有目标地开展研究，最终建立起施陶丁格方程和大分子理论，并在1953年获得诺贝尔奖。

事实上，科学家是以严谨求实和探究真理的态度参与到科学辩论中的，在辩论的前后，科学家都进行了大量的实验和缜密的分析。施陶丁格的大分子理论在经历3年的辩论后，逐步被科学界接受。原本站在其对立面的科学权威们也参与到完善和发展大分子理论的队伍中来，在一定程度上推动了这一新理论的发展。科学辩论是科学界表达观点、看法的一种重要形式，且在推动科学发展上发挥着重要的作用。在此过程中，学习科学家们表现出的思维品质和科学态度对认知发展中的学生是极具教育意义的。

2 课堂辩论：从认知冲突中发展学生的科学思维

科学发展的历程常常伴随着冲突和争论，这和学生的认知过程有着类似的地方。学生在课堂接受新知识，会与前科学概念发生冲突。如在学生苏教版教材《生物学》七年级上第七章第三节“绿化，我们共同的行动”时，就有学生指出书中配图的问题。而学生的这一发现将课堂的参与者带入了基于这一问题更深入的思考和更多元的生物学活动中。这与辩论有着共同的起因：认知冲突。

无论在科学发展的进程中，还是在课堂中，认知冲突都会引起人们更多的关注，推动着新概念的建构和理念的更新。在初中生物学课堂中，教师巧妙地利用或是引入认知冲突，能引导学生基于这一问题进行深入学习和思考。课堂辩论是一种有效的方式，不仅有利于增强学生主动学习的能力，指引学生从多角度看待问题，促进他们对教学重点和难点的把握，同时也能训练学生的科学思维，提高其主动认识世界的能力，促进综合素质的提升。

3 课堂辩论开展的流程、主要问题和对策：以“动物行为的生理基础”的教学实践为例

课堂辩论是在教学目标指导下，教师选择合适的“冲突情境”（即问题），引导学生围绕“冲突情境”，结合自身知识并通过自主学习后进行的。由于初中学生知识储备有限、个体差异较明显，因此从高效利用课堂时间和优化课堂呈现的角度出发，以团队合作、课前筹备的形式能更有效地调动学生主动参与的积极性，同时能为学生的主动学习提供过程性指导。

3.1 课堂辩论的主要流程

课堂辩论主要分为教师准备、学生准备、课堂辩论和总结四部分。

3.1.1 教师准备

课堂辩论一般占用15 min左右的课堂时间，教师需要根据教学目标及教学内容，设置合理的“冲突情境”，用于解决建立“新概念”和更新“前科学概念”过程中可能出现的问题，或是引发学生对其中某一环节进行深入思考。

在苏教版《生物学》“动物行为的生理基础”这一节教学中，在学生知晓动物的行为类型根据其获得途径的不同可分为先天性行为和学习行为后，教师需要引导学生去分析一些复杂行为背后的原理。因此在主要教学内容完成后，教师可以播放一段由猫对主人发出类似汉语发音仿佛在乞食的视频，从而引发学生思考：动物能学会说人话吗？随后，开展部分学生辩论、其余学生旁观的课堂活动，以促使学生对动物这一行为产生的本质进行多角度的认识。通过课堂辩论，学生逐渐达成这样的共识：这些动物并不是学会了说人话，它们不具备学会人类说话的生理基础。这些行为是在不断的条件反射后强化出的一种学习行为。

教师设计有意义的“冲突情境”能够引导学生主动学习、深入思考，学生多角度的问题剖析有助于对知识展开全面的认知。在辩论中，教师不仅要关注辩论学生，也需以“任务单”的形式指导旁听的学生从客观的角度对辩论中的信息进行分析、综合与评价，寻求自己的立场。同时在课堂辩论前，教师可以备好席卡等物品突出辩论的仪式感，以促进学生更投入地发挥。

3.1.2 学生准备

考虑到课堂容量和初中学生的知识储备，教师可在上课前两天将辩论主题告知学生，并按每组3或4人的规格进行分组，选出组长负责组内活动，整个小组形成“学习共同体”。学生了解辩论流程：每方依次发表本方观点（一辩）、驳对方观点（二辩）、自由辩论和总结本方观点（四辩）。其中每方一、二、四辩发表时间各为1 min，自由辩论为每方3 min讨论两个问题。学生根据所属立场和发言时间在课前拟定发言稿。在辩论中需要双方思维的碰撞，因此双方学生在上课前一天，将一辩的提纲或主要内容互相交换，供对方参考并有针对性地组织二辩和自由辩论内容。在辩论中可设学生主持人一名，负责辩论过程的推进。学生以“学习共同体”进行生物学学习活动，其剖析理解、分析综合、语言表达和团队协作等能力都可以得到综合发展。

3.1.3 课堂辩论

课堂辩论是前期准备后的最后呈现。通过前期准备，在一、二辩环节中学生的自信度较强，发言内容的充实度一般较好。在自由辩论环节，辩论学生需要灵活选用手头材料来组织语言维护本方观点。教师在此环节可建议学生使用电子设备以提高调阅资料的效率。旁观学生带着任务单参与，记录并分析双方在辩论中的主要观点，通过在课后以“微写作”的形式表达自己想法或评价他人观点，实现科学思维能力的发展。

3.1.5 总结阶段

课堂辩论后，教师应与学生一起做好总结工作。在辩论中和“微写作”中暴露出来的疑难问题应及时予以解决，对学生在“微写作”中的内容可依据SOLO（Structure of the observed learning outcome）进行评价，对其中的优秀、有深度的作品也可以通过共同赏析的方式，促进教育目的的达成。

3.2 课堂辩论过程中的主要问题与对策

初中三年是学生科学思维发展的关键阶段，起点低、个体差异大则是学生这一时期的主要特点。因此，教师对辩论准备过程的辅导非常重要，而学生在准备环节容易出现下列问题。

3.2.1 逻辑问题

学生出现的逻辑问题主要表现为从网络中大段地复制、罗列文字，缺乏对所列文字内涵的判断和分析，这就会导致其中有些并不能有效地支持本方观点的内容易被对方利用。教师需要及时关注学生在辩论准备过程中形成的文稿，及时指出这类问题。

3.2.2 概念问题

学生出现的概念问题主要表现为对辩论主题中的关键词处理过于随意，出现“偷换概念”的现象。如辩题为“动物能学会说人话吗”，有些学生在处理后就变为“动物能说话吗”或是“动物能学会语言吗”。这些类似的表达在语言要求严密、思维要求严谨的辩论中是存在漏洞的。

3.2.3 容量问题

学生出现的容量问题主要表现为发言内容过长或过短。如发言时间要求均在1 min，按学生正常语速，发言内容应为150～170字左右。教师在此范围内指导学生适当添加观点，使案例表述更清晰、立体，或指导学生对主要观点、语言进行提炼，突出核心内容。

3.2.4 语言问题

语言问题主要表现为文稿具有明显的语病、错别字等问题。此外，教师还需要格外关注一辩立论的发言。由于初中生辩论经验不足，容易出现通篇地举例和表述后，缺乏表明或总结本方观点的问题。在课前，教师可就辩论发言的框架性要求对学生进行指导，同时鼓励学生在文稿完成后多读几遍，自主发现问题、改进语言。

3.2.5 发言问题

在辩论进行过程中，学生容易出现因担心时间紧而快速读文稿的现象，导致现场其他学生不能准确获得发言信息。因此，教师在开场前对发言语速的指导也显得尤为重要。

在课堂辩论的模式下，学生课前、课内的参与度都大大提升。通过课堂辩论，学生能多角度地看待、剖析生物学问题，通过实践“向科学家一样思考”实现科学思维的锻炼和生物学核心素养的发展。当然，这一切都离不开教师在课前、课内有效的监控，积极的指导和有针对性的讲解。