崔小亮

論證式教學(xué)是探究式教學(xué)發(fā)展的新圖景。在科學(xué)教學(xué)中實施論證式教學(xué)，有利于扭轉(zhuǎn)探究式教學(xué)“形式化”的趨勢，使探究式教學(xué)成為融合知識學(xué)習(xí)、思維發(fā)展、科學(xué)本質(zhì)觀深化的學(xué)習(xí)過程。本文以“細胞不能無限長大”作為案例，論述論證式教學(xué)的一般過程與論述模型，讓學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家的評價資料、提出主張、為主張進行辯駁等過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。

論證式教學(xué)解析

從語義上講，“論證”（argumenf）源自拉丁文“argumentum”，其本意是“使……清晰”（to put into clear light）。而漢語詞典對“論證”的解釋有下列義項：引用論據(jù)來證明論點的過程和方法；論述和證明；理論的根據(jù)。由此可見，從基本含義上講，論證指的是引用證據(jù)來說明事理，使其變得更清晰。進一步明晰不同領(lǐng)域中有關(guān)“論證”的主要觀點：從邏輯學(xué)領(lǐng)域來看，布萊克波恩（s.Blackburn）認為論證是形式邏輯，需關(guān)注前提、推理形式、結(jié)論之間的相關(guān)性；從自然科學(xué)領(lǐng)域來看，希斯蒙都（S.Sismondo）認為論證是基于證據(jù)說服同行或者其他人的一種活動；從認知心理學(xué)上來看，庫恩（D.Kuhn）認為論證是認知過程，各種不同的觀點相互“交鋒”，產(chǎn)生認知沖突，促進思維的發(fā)展。綜上可以看出：論題是論證得以產(chǎn)生的基本前提，證據(jù)是進行論證的依據(jù)，思維的共享、交鋒是論證的核心環(huán)節(jié)，達成較為可接受的結(jié)論是論證的目的。

論證式教學(xué)非常注重證據(jù)，期待學(xué)生以提供理由的方式來互動交流，捍衛(wèi)或批駁某個立場或觀點，是一種充滿“理性”的教學(xué)方式；與“形式化”的探究式教學(xué)相比，論證式教學(xué)認為實驗等活動是獲取證據(jù)的重要途徑，關(guān)注學(xué)生基于證據(jù)的論證，注重知識獲取和思維發(fā)展的有效融合。論證式教學(xué)的一般模式，如下圖的表框中所示。論證式教學(xué)策略在《細胞不能無限長大》一課中的應(yīng)用示例。從生活實例中提出論證的主張，從表框中關(guān)于細胞大小的數(shù)據(jù)引入，引導(dǎo)學(xué)生提出“細胞為什么這么?。俊边@一個問題，從而得出“細胞不能無限長大”這一個所需論證的主張。

利用實驗數(shù)據(jù)，物理模型來作為“細胞不能無限長大的”這一主張的論據(jù)。課本“細胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系”的模擬實驗，完成表框中數(shù)據(jù)填寫；利用實驗結(jié)果進行分析整理，結(jié)果如表格中曲線展示。引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：細胞太大，相對表面積太小，與外界物質(zhì)交換的效率低，影響細胞的生存，因此，細胞不宜太大。利用數(shù)學(xué)上的邏輯推理來支持所提出的主張。教師提供球體的表面積與體積公式讓學(xué)生來推導(dǎo)，設(shè)球體r為半徑，則球體的表面積計算公式：S=4πr2，球的體積計算公式：V=（4/3）πr3，由數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)可知：球體相對表面積的為3/r，從而得出細胞的半徑越大，相對表面積越小的結(jié)論，進一步支持了所提出的主張。

質(zhì)疑，提出反例

除了運用物理模型和數(shù)學(xué)模型對細胞表面積與體積之比和細胞物質(zhì)運輸效率的關(guān)系進行主張的支持外，在問題的論證過程中，除了正向論證主張，還可從反面實例來論證。

反例①：高等動植物細胞的直徑大約為幾十微米。但也有例外，如卵細胞就特別大：鴕鳥卵細胞直徑為5cm，雞卵細胞2cm-3cm，人卵細胞200um。卵細胞為什么比較大呢？學(xué)生討論，教師總結(jié)：卵細胞的卵黃中貯存了大量營養(yǎng)物質(zhì)。卵裂初期所需的營養(yǎng)物質(zhì)由卵黃提供，不是靠細胞外物質(zhì)的輸入；細胞的表面積與體積之比限制細胞的物質(zhì)運輸，而卵細胞內(nèi)部儲存了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，不受相對表面積的限制，就可以長得比較大。反例②：原生動物眼蟲、變形蟲的細胞長的比較大，難道它們細胞的生長不受細胞表面積與體積比的限制嗎？教師提示：這些原生動物細胞內(nèi)有個特殊的結(jié)構(gòu)是伸縮泡。它的存在可以調(diào)節(jié)原生動物水份的收集，兼有排泄的作用；它的伸縮，可以起到調(diào)節(jié)細胞表面積與體積比的作用。

從上面內(nèi)容看出，某些細胞可以長的比較大，是長期進化過程中自然選擇的結(jié)果。有些細胞由于處在特定的發(fā)育時期，自身代謝比較緩慢，部分地解除了相對表面積對細胞物質(zhì)運輸效率的限制。某些動物進化出特殊的結(jié)構(gòu)（如伸縮泡），從而減少相對表面積對細胞代謝的影響；因此，細胞要長的很大，就需要其他物質(zhì)和特化結(jié)構(gòu)來補償細胞變大所帶來的負面影響。

總結(jié)與反思

本文教學(xué)過程的設(shè)計根據(jù)著名的Toulmin論證模型的六個成分：資料：為學(xué)生提供必修的材料和信息；主張：試圖論證的結(jié)論；理由：材料與主張的橋梁，是論證的證據(jù)；支持；反例；限定條件。這六個要素的基礎(chǔ)上展開的，想通過這種形式的教學(xué)模式使個體超越自己的認識，看到那些與自己不同的理解，使學(xué)生理解更加豐富和全面，就必須通過師生之間，學(xué)生之間充分的論證交流，使自己知識結(jié)構(gòu)的“根”挖得更深，思維過程暴露得更充分。因此，論證式教學(xué)更重視證據(jù)的解釋、評價等教學(xué)環(huán)節(jié)，注重個體的主體性認識的形成，達成較為合理的結(jié)論，深化對科學(xué)本質(zhì)的理解。

（作者單位：福建省廈門第一中學(xué)）endprint