魏瑋　沈浩寧

摘 要 概述論證式教學(xué)的內(nèi)涵，結(jié)合人教版高中生物必修3第三章第一節(jié)“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”的內(nèi)容，體驗(yàn)論證式教學(xué)的運(yùn)用過(guò)程，突出論證體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)，促進(jìn)思維發(fā)展的特點(diǎn)，體現(xiàn)論證式教學(xué)是一種科學(xué)的探究模式。

關(guān)鍵詞 論證式教學(xué) 植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn) 科學(xué)探究模式

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 論證

論證是共同體圍繞某一論題，利用科學(xué)的方法收集證據(jù)，運(yùn)用一定的論證方式解釋、評(píng)價(jià)自己及他人證據(jù)與觀點(diǎn)之間的相關(guān)性，促進(jìn)思維的共享與交鋒，最終達(dá)成可接受結(jié)論的活動(dòng)。1958年，Toulmin在研究了法律、科學(xué)研究等多個(gè)背景中的論證之后，提出了著名的Toulmin論證模型（圖1）。

2 論證式教學(xué)

論證式教學(xué)實(shí)質(zhì)上是將科學(xué)領(lǐng)域的論證引入課堂，使學(xué)生經(jīng)歷類似科學(xué)家的論證過(guò)程，理解科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì)，并促進(jìn)其思維發(fā)展的探究式教學(xué)模式。

3 論證式教學(xué)在“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)中的運(yùn)用

目前，科學(xué)探究已經(jīng)成為生物教學(xué)中的重要組成部分，但探究如果僅僅停留在鍛煉動(dòng)手能力、讓學(xué)生參與到探究實(shí)驗(yàn)的層面，而忽視對(duì)探究過(guò)程等因素的論證，是不利于學(xué)生科學(xué)思維形成的。本節(jié)課旨在創(chuàng)造一種基于證據(jù)論證的課堂氛圍，創(chuàng)建一個(gè)體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)過(guò)程。

“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)中的實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效材料，在整個(gè)生物課程中也處于相當(dāng)重要的地位。有關(guān)生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)部分的教學(xué)，筆者選擇采用論證式教學(xué)來(lái)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究。

教材中的現(xiàn)有資料給論證式教學(xué)提供了基礎(chǔ)的材料。教材中實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容都可以引起質(zhì)疑。學(xué)生可以通過(guò)資料分析得出最初的“主張”。然后教師再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“主張”進(jìn)行質(zhì)疑。學(xué)生根據(jù)論證的一般方法，如附加理由支持“主張”，附加限定條件使“主張”成立，或附加反例阻止從“理由”得出“主張”等，從中選取某種合適的方法，來(lái)消除質(zhì)疑，修訂或完善“主張”。

3.1 引導(dǎo)對(duì)“植物激素發(fā)現(xiàn)歷程”的論證

筆者在教學(xué)中提供一段達(dá)爾文在環(huán)球旅行的資料，其中有一段“草蘆有向窗戶方向彎曲生長(zhǎng)的現(xiàn)象”的介紹。學(xué)生提出猜測(cè)：植物具有向光性。教師鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑“主張”：根據(jù)某種生長(zhǎng)現(xiàn)象得出的猜測(cè)不一定正確。并引導(dǎo)學(xué)生分析原因：可能是植物生長(zhǎng)的一種偶然生長(zhǎng)現(xiàn)象，缺乏科學(xué)實(shí)證性。教師帶領(lǐng)學(xué)生尋找理由，支持最初的“主張”。

3.1.1 探究19世紀(jì)末達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)

教師引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完善最初的“主張”。胚芽鞘尖端受到單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。教師鼓勵(lì)學(xué)生再質(zhì)疑：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出的假說(shuō)缺乏科學(xué)實(shí)證。并引導(dǎo)學(xué)生分析：必須確定“影響”是什么；“影響”如何造成伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻。

3.1.2 探究1910年的鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)，巧妙點(diǎn)撥：到底是胚芽鞘尖端結(jié)構(gòu)本身，還是尖端產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)向下部傳遞某種“影響”？如果尖端產(chǎn)生的是某種化學(xué)物質(zhì)，它可以通過(guò)有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)發(fā)揮作用，瓊脂就具有這種有機(jī)物質(zhì)的特性。學(xué)生得出“主張”：尖端產(chǎn)生的“影響”是一種化學(xué)物質(zhì)造成的。教師鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑：不能完全判定該“影響”是一種化學(xué)物質(zhì)。并引導(dǎo)分析：該實(shí)驗(yàn)不能充分解釋尖端產(chǎn)生了可向下運(yùn)輸?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)，只能證明這種影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部，不足之處為不能完全排除尖端對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。學(xué)生修正“主張”：尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)造成的。

3.1.3 探究1928年荷蘭科學(xué)家溫特的實(shí)驗(yàn)

教師巧妙點(diǎn)撥：如果尖端確實(shí)通過(guò)產(chǎn)生化學(xué)物質(zhì)來(lái)影響下部生長(zhǎng)，那么這種物質(zhì)應(yīng)該可以轉(zhuǎn)移到瓊脂這種“載體”里面，從而使該“載體”具有與尖端同樣的效力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生完善“主張”：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。

3.1.4 探究1914年拜爾的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是由于尖端產(chǎn)生的影響，在其下部分布不均勻而造成的。教師巧妙點(diǎn)撥：確定了“影響”是一種化學(xué)物質(zhì)，化學(xué)物質(zhì)如何導(dǎo)致胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)？并引導(dǎo)分析：化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻，發(fā)揮的作用大小不同。學(xué)生完善“主張”：化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。

3.2 引導(dǎo)對(duì)“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論”的論證

科學(xué)結(jié)論都是依據(jù)一定的證據(jù)得出的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是非常重要的證據(jù)。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、從實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出的結(jié)論，邏輯嚴(yán)密才具有說(shuō)服力。

3.2.1 教材中“1910年鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)示意圖”（ 圖2）。

學(xué)生質(zhì)疑：上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，缺乏對(duì)照組，瓊脂本身就可能造成胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，這樣無(wú)法排除下部的生長(zhǎng)是瓊脂造成的，則“主張”不能成立。附加限定條件：本實(shí)驗(yàn)需要增加對(duì)照組。只有把沒(méi)有接觸過(guò)胚芽鞘尖端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘上，如果胚芽鞘不會(huì)彎曲生長(zhǎng)，本“主張”才成立，結(jié)論才更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。

3.2.2 教材“技能訓(xùn)練”

如圖3所示，取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2 mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊有生長(zhǎng)素的瓊脂（胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過(guò)一段時(shí)間檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。結(jié)論：生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。

學(xué)生質(zhì)疑：上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，缺乏對(duì)照組。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端，導(dǎo)致結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。附加限定條件：本實(shí)驗(yàn)方案需要改進(jìn)，只有將胚芽鞘形態(tài)學(xué)下端朝上，同樣在上面放一塊有生長(zhǎng)素的瓊脂，下面放一塊沒(méi)有生長(zhǎng)素的瓊脂，如果下面的瓊脂塊沒(méi)有生長(zhǎng)素，本“主張”才成立。

4 反思

在上述論證式教學(xué)中，學(xué)生緊緊圍繞論證是基于證據(jù)的論證，最終完善自己的主張。目前，論證式教學(xué)在生物教學(xué)中的運(yùn)用還較少，盡管如此，論證式教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面有著不可忽視的作用。

首先，論證式教學(xué)使學(xué)生在科學(xué)探究時(shí)能夠有機(jī)會(huì)反思為什么探究，探究為了什么，怎樣設(shè)計(jì)探究方案才更有效，證據(jù)是否足夠支撐自己的“主張”等問(wèn)題，從而使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展。

其次，論證式教學(xué)在科學(xué)探究中能夠?qū)⑺季S外顯化。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生間的相互作用有助于學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力、邏輯思維能力、批判性思維能力的發(fā)展，能夠在思維的共享交鋒中深層次地理解科學(xué)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

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