“事实和证据”在高中生物学课堂教学中的应用

崔敏霞

摘要：通过案例分析，探讨“事实与证据”在高中生物教学中作为课堂教学导入、实验设计依据、构建概念途径、教学评价反馈方面的应用。

关键词：事实与证据 案例分析 课堂导入 实验设计 教学评价

中图分类号：G633.91 文献标志码：B

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出：科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。赵占良对科学思维的解释是：科学思维是基于事实证据、运用科学概念、通过科学推理和论证对客观事物的本质、规律及其相互关系作出判断和解释、对事物客观发展变化作出预测的认识方式。可见，事实和证据是科学思维的起点，尊重事实和证据是科学思维的基本认知方式。下面通过案例，分析探讨“事实与证据”在高中生物课堂教学中的应用。

1案例1——作为课堂导入的素材

1.1事买与证据

一则“一起特殊的高空抛物事件”社会新闻报道，居民家中阳台上的一盆植物意外坠落，幸好没有造成人员的受伤。

1.2作为“植物生长素的发现”的导入

基于这样一件真实发生的事件，教师提出问题：是什么原因使花盆坠落了呢？学生回答：重力导致的。教师追问：为什么植物不向内侧坠落，而是向外侧坠落呢？看似简单的问题实则驱动学生的思路按照逻辑向前推行：因为植物的生长发生了弯曲，且重心偏向外侧。教师继续追问：植物为什么会偏向外侧生长呢？这种现象是随机的发生的，还是有一定的原因和规律呢？

由于事实发生在生活中，而且类似的现象学生也能经常见到。但是，现象和事实背后的原理是什么呢？因此，学生会期待通过课堂学习，获取相关概念，并能对这种常见的客观事实做出规律性的解释。

2案例2——作为实验设计的依据

2.1事实与证据

“石林天外天，碱性天然矿泉水”的广告中提出：“人的体质也有酸性和碱性之分，喝石林天外天碱性矿泉水，留住家人碱性体质”。

2.2作为实验“探究生物体维持pH稳定的机制”设计的依据

教师联系该则广告，基于生活中真实的场景，引导学生思考：平时人们在饮食过程中也会摄入偏酸性或者偏碱性的食物（比如食用醋），这会改变人体内环境的pH吗？如果选择“石林矿泉水”和“食用醋”作为实验材料，由于人体一次性次摄入两者的量是有较大区别的，实验设计中该如何考虑呢？

如何确定实验过程中加入的矿泉水和食醋的量呢？学生进行了现场模拟，首先测出人体在通常情况下一次性喝水和食用醋的量，大概比值位于50：1～100：1之间，然后再根据普通成年人每千克体重血浆量为40～50 mL进行数据的换算，计算出实验过程中在25 mL血浆中加入的矿泉水和食醋的量。

本实验针对人体实际生活中真实发生的事情进行探究分析，实验过程应尽可能仿“真”，模拟生活中真实情境，从而促进学生通过科学论证对实际问题作出科学判断和解释。

3案例3——作为概念构建的途径

3.1事实与证据

学生通过显微镜观察酵母菌、人血细胞和口腔上皮细胞、植物叶表皮气孔，洋葱表皮细胞、草履虫等细胞。同时，教师展示大肠杆菌、蓝细菌的电镜照片。不同的生物细胞呈现不同的细胞形态和结构。

3.2作为构建概念“细胞多样性和统一性”的途径

教师组织学生观察不同细胞（结合初中知识，尽量提供多种细胞），学生在亲自观察到的事实证据下，体会并认同细胞是具有多样性的。学生在观察的基础上，寻找并归纳不同细胞之间共同具有的结构，认识到形态不同的细胞（真核细胞）间又具有统一性。当教师出示大肠杆菌和蓝细菌的电镜图之后，学生需要在新的证据下审视之前的结论：这类细胞和原来认识（真核细胞）的细胞之间是否也存在共同的结构呢？教师再次引导学生概括归纳，在原核细胞和真核细胞的差异中寻找统一性——都具有细胞膜和细胞质，并且都以DNA作为遗传物质。最终，学生构建出概念“细胞（包括真核细胞和原核细胞）具有多样性和统一性”。

在此过程中，学生基于事实证据进行归纳，总结提出观点和结论，又根据新的事实证据对已有结论提出质疑和批判，并进行检验和修正，不断接近事实的真相，最终构建科学概念，形成生命观念。

4案例4——作为教学评价的反馈

4.1事实与证据

学生采集的相关信息：采访身边人对转基因食品的认识、周围同学对转基因生物的认识、网络上关于转基因食品的案例与争论、科学届对转基因生物的研究与争论、转基因技术在实际生产生活中的应用、我国对转基因生物安全评价的程序及相关法律法规、国际社会中对转基因生物的态度与相关法律法规、国际形势下我国转基因产业的安全性等。

4.2作为“转基因生物的安全性”课堂教学的评价反馈

整堂课围绕着调查问题展开：超市中有两种食用油，一种是转基因油，售价较低，另一种是非转基因油，售价较高。你会选择哪种呢？在课堂伊始，教师进行首次调查，得到第一次数据（赞同24人、反对11人、无明确表态15人）。学生进行交流（周围人群、网络上和科学届对转基因生物的看法和争论），对转基因生物持不同观点的学生代表陈述自己的理由。此时，进行第二次调查，得到反馈信息。接着，继续展示当前事实（我国转基因技术的开发和应用），进行第三次调查。最后，展示我国和国际社会相关的法律法规，并进行第四次调查，得到反饋信息。

在整个课堂中，学生在同伴提供的大量事实和证据中吸收信息、整合己知，不断调整自己对转基因生物的综合判断，最终形成自己的观点。四次调查，每次结果均有变化，说明了学生的思维始终处于全息动态之中，教学评价得到了即时、客观的反馈。

尊重事实和证据，以事实和证据作为科学思维的起点，教师要引导学生通过正确的逻辑分析，运用科学的思维方法认识事物及事物之间的联系，形成科学观点、掌握科学原理和方法并解决具体问题。这与新课程标准提出的学科核心素养目标是高度吻合的。

“事实和证据”可以来源于生活中的某个观点、生产生活中的现象、实验中呈现的现象，也可来源于经典实验和科学发现史等。在课堂教学中，教师应充分利用这些“事实和证据”进行教学设计，发展学科思维和生物学学科核心素养。