指向深度学习的生物学论证教学

安云彦 刘梦琦 李秋石

(河北师范大学生命科学学院 石家庄 050024)

1 指向深度学习的生物学论证教学的提出

1.1 深度学习与生物学论证教学的概念 深度学习是对所学知识进行批判性理解、整合性建构以及创新性迁移的一种学习方式，是一种高阶思维为主导的学习方式，有利于培养学习者的高级思维能力和批判创新能力[1]。生物学论证教学是指在教学过程中引导学生基于资料和证据构建和发展自己的主张，并对自己和他人的主张进行质疑或辩护的一种教学过程，有利于学生科学思维的发展和科学探究能力的培养，符合新课程标准的要求。

1.2 深度学习与生物学论证教学的关系 深度学习与生物学论证教学具有内在一致性。一方面，生物学论证教学的目标指向深度学习，开展论证教学就是为了通过学生的深度参与以及批判反思实现对生物学知识的深度学习。另一方面，生物学论证教学的立论、求证以及辩驳的教学过程又是实现深度学习的有力途径，学生通过探求证据发展高阶思维，通过质疑辩护实现批判创新。

1.3 指向深度学习的生物学论证教学的提出 在实践中，有些教师对深度学习的认识还停留在理解含义的水平，对于如何将深度学习的理念落实到课堂教学中仍需要进一步探索。同时，许多师生的论证意识相对薄弱，论证过程与实施要点模糊不清，论证教学在实践中应用较少且大多流于形式。随着高中新课程标准的提出，深度学习已成为生物学教育的必然目标，而论证教学作为实现深度学习的一个有力途径也亟待广大教育工作者的研究。基于此，现提出整合资料、探求证据、质疑辩护的指向深度学习的生物学论证教学内核以及实施精要，真正实现学生的深度学习，提高师生的论证意识与论证能力。

2 指向深度学习的生物学论证教学的内核

2.1 整合资料，构建论证主张 整合论证资料，构建论证主张是论证教学的基点，是学生建构主张的源泉。在整合资料的过程中，一方面要注意资料的逻辑性与科学性，资料内容应系统规范、精简准确、重点突出，有利于学生快速分辨出论证问题的核心以建构自己的主张。另一方面，要注重资料的启发性与艺术性，文字表述准确生动、图文并茂，对学生生命观念以及科学态度的培养具有一定的启发作用。

以“基因在染色体上”为例，在整合资料阶段，教师可以深入挖掘“萨顿假说”的相关科学史，分类整理后呈现给学生。首先向学生呈现的是萨顿的照片和简单介绍，对学生科学态度和科学精神的培养产生一定的启发；其次呈现萨顿在以蝗虫细胞为材料研究精子和卵细胞形成过程时，发现的等位基因与同源染色体行为变化的对比表格。通过精简规范的对比表格，学生可以快速构建“基因位于染色体上”这一主张。

2.2 探求证据，形成科学解释 学生主动探求证据以对自己的主张进行科学解释的过程是生物学论证教学的核心。探求证据的过程通常是以探究为特点的学生主动学习的过程，教师需要为学生提供探究的必备材料和理论知识，引导并鼓励学生根据自己的主张明确探究问题、初步观察思考、设计实验方案、深度思维判断最终形成科学解释。

以“基因在染色体上”一节为例，在探求证据阶段，教师需要为学生提供摩尔根实验的前期科学史作为背景铺垫，提供白眼雄果蝇和野生型雌果蝇作为实验材料。学生首先在教师的帮助下小组合作完成白眼雄果蝇和野生型雌果蝇杂交的实验方案设计，对实验结果进行合理预测；之后，学生通过深度思维判断，利用相应教具设计出红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的测交实验方案作为证据支撑，并对实验结果进行合理预测；最终形成基因与染色体关系的科学解释。

2.3 质疑辩护，实现批判创新 组织学生对他人和自己的主张进行质疑和辩护是生物学论证教学的精髓。教师要引导学生对别人的主张提出合理质疑，将注意力转向主张的证据，如支撑主张的数据、事实、特征等，着力寻找该主张的限制条件以及其他可能性，从而对该主张进行驳斥。同时，教师也要引导学生接受别人的质疑，为其主张进行辩护，对于别人提出的其他可能性，要认真考虑，寻找依据将其剔除，并且提出针对自己主张的有力支撑。

以“基因在染色体上”一节为例，当学生利用白眼果蝇与野生型果蝇杂交实验以及子一代测交实验作为证据支撑“基因在染色体上”这一主张后，教师有必要引导学生对提出该主张的证据进行质疑，从实验材料入手，提出基因还可能存在于原核细胞的DNA以及真核细胞线粒体或者叶绿体DNA上，从而驳斥原主张，得出原主张的限制条件，即“在真核细胞的细胞核中，基因位于染色体上”。

经过资料整合，构建论证主张、探求证据，形成科学解释以及质疑辩护，实现批判创新这三个过程，实现了学生对于“基因在染色体上”这一论证由构建到求证再到质疑的深度分析的过程。教学的核心过程如图1。

图1 教学流程

3 指向深度学习的生物学论证教学的实施精要

3.1 辩证情境的创设 在生物学论证教学的辩护过程中，每一位参与者都扮演了双重角色，一个是提出事实和证据，建构相关论证的提议者，另一个是批判性地提出问题来支持论证逻辑上薄弱环节的挑战者。在双重角色的驱使下，每一位参与者既要表达自己的观点，又要批判性探讨检测其他参与者观点，因此教师应当营造一个规则制约、严谨规范的辩证情境[2]。在辩证情境的创设过程中，教师首先要通过制定规则和提供资料使学生构建自己的主张，并对同主张的学生和异主张的学生进行学习小组的划分，以创建辩证团队和营造辩证氛围。其次，教师要引导提议者进行证据的探求以及陈述，挑战者则将主要矛盾集中于逻辑上或证据上的主要问题，挑战者与提议者就某种主张形成对立观点，通过相互提问的方式对该主张进行检验，以此来营造严谨规范的辩证情境。

3.2 学习共同体的建立 生物学论证教学的顺利实施离不开学习共同体的建立与维护。学习共同体主要以同主张的小组为单位建立，小组内主要发挥学习共同体的合作协调的作用。对于整个班级而言，学习共同体之间则是异主张的，小组间主要发挥学习共同体的驳斥辩论的作用。学习共同体应该具有以下特点： 首先，学习共同体应具有心理氛围的安全有效性。论证教学是一个持续论证的过程，需要学习共同体之间相互尊重、相互倾听、相互提问、相互争辩[3]。教师应着力构建一个安全有效点，使学习共同之间体既能平等对话，相互质疑，又不相互轻视，讽刺攻击。其次，学习共同体应具有实践交锋的参与反思性。学习共同体不是一种形式团体，而是一种实践反思团队，教师一方面要杜绝“零参与”现象，使每个成员都能表达出自己的观点、对他人的观点进行合理分析。另一方面，教师要杜绝“过度参与”现象，主要表现为个别成员表现欲过强，或者是在整个论证过程中没有任何反思行为，盲目坚持个人观点等现象。