论证式教学在复习课中的应用——以“肺炎链球菌如何基因重组”为例

吴海燕

（贵州省绥阳县绥阳中学 贵州遵义 563300）

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。科学思维的主要特点就是重事实、重证据、重逻辑、重推理、重论证，其中论证是很关键的一环。越来越多的生物学教师将论证式教学引入课堂，以弥补科学探究的不足。

尽管如此，还是有不少教师在教学过程中借助多媒体课件并采用读书指导法，让学生先整理教材图文资料并识记相关知识，再归纳小结。虽然这样在一定程度上有利于学生识记，但学生缺乏主动探究和构建知识体系，无法真正地解决知识的根本问题，从而导致“死记硬背”，就更不要说灵活应用于解决实际问题，因此不利于学生科学思维的发展。

1 论证式教学在复习课中的模式

科学论证是科学研究的重要方法。近年来，论证式教学成为国际科学教育及其研究领域所关注的一个新方向，成为国内外科学教育研究的热点之一。教师将论证式教学引入课堂，模拟科学家们提出观点的过程，使学生经历提出问题、观点猜想、论据、支持、反驳、主张等过程，不断反复地推论和完善论题，有利于发展学生的科学思维。笔者以图尔敏（Toulmin）论证模型为基础，不断进行教学实践，在实践中不断反思。复习课是高中生物教学过程中一种重要的课型。在学生学习了基本的生物学内容后，教师引导学生在复习课中对相关问题进行论证，更容易培养学生的科学思维。

2 论证式教学在复习课“肺炎链球菌如何基因重组”中的应用

格里菲思的“肺炎链球菌的转化实验”是人教版必修二第三章第一节的内容，是遗传物质发现的经典实验之一。但是，教材并没有介绍R型细菌转化成S型细菌是如何实现基因重组的，由于学生认知中基因重组的概念是“生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合”，因此会对此产生疑惑。

2.1 根据问题情境，提出问题

学生提出质疑：肺炎链球菌是原核生物，不会出现有性生殖的过程。但R型活细菌转化成S型活细菌时出现了基因重组，如何实现的呢？

2.2 分析资料，提出主张

教师提供资料：转化作用是指生物接受了另一种生物的遗传物质，而表现出后者的某些遗传性状或发生遗传性状改变的现象。两种菌种能否转化，与两种菌种的亲缘关系有关。R型肺炎链球菌与S型肺炎链球菌是两种亚型，但DNA具有同源性。

学生分组讨论、分析后，发现：R型活细菌与S型活细菌的DNA具有同源性，能相互转化，说明R型活细菌能接受S型菌的遗传物质。R型活细菌会接受S型细菌的DNA，并表达出S型细菌的性状。

2.3 分析证据，修正主张

教师提供资料：R型活细菌存在完整的细胞壁与细胞膜，正常的R型活细菌不会让S型细菌的DNA进入。

学生分析资料，产生质疑和进行辩驳：R型活细菌在什么情况下可以接受S型细菌的DNA？除非R型活细菌被局部破坏或者处于一种特殊的状态，或者S型细菌DNA在水解成片段后被R型活细菌吸收。

教师提供资料：R型细菌在生长高峰会出现局部细胞壁缺失现象，称为感受态。感受态的R型细菌在转化时会释放核酸内切酶，将吸附的S型菌DNA降解为一些DNA片段，其中有片段含有控制荚膜形成的基因，再依靠另一种核酸酶降解其中的一条单链。保存下来的S型细菌DNA片段单链与R型活细菌DNA上的同源区段配对，并使R型活细菌DNA的相应单链片段被切除，从而将其替换，形成一个杂合DNA片段。

2.4 得出结论

学生分析资料，得出结论：R型活细菌在特殊时期会出现局部细胞壁失水的感受态，S型细菌DNA也会被相应酶降解为一些DNA片段，为R型活细菌吸附S型细菌DNA提供了可能，使S型DNA片段的单链和R型活细菌的DNA的同源区段配对形成杂合DNA片段——基因重组。

最后，学生形成共同主张：肺炎链球菌的转化实验实现了基因重组。

3 论证式教学的反思与建议

3.1 教学反思

教师基于论证式教学模型，设计相应的论证环节，引导学生体验科学家证实“肺炎链球菌如何实现基因重组”的过程，提高学生发现问题、提出问题以及解决问题的能力，促使学生敢于质疑、善于思考、勤于实践的科学精神，从而培养学生的科学思维。当然，论证式教学是否适用于高中生物学的所有复习课，还有待进一步的探索研究和尝试。

3.2 教学建议

论证式教学不仅关注最后的主张，更加关注论证的过程。教师要让课堂成为充满智慧与活力的课堂，使学生在不断发现问题、寻找证据，证实主张，质疑主张，修正主张等过程中，时刻进行深度思考和探究。教师开展论证式教学时，还要鼓励学生敢于质疑、敢于批判，在充分证据的基础上开展严密的逻辑推理不断求证主张，从而培养学生的批判性思维。