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論證是根據已知真實的判斷來確定某一判斷的真實性的思維形式。不論是自然科學還是人文科學乃至日常生活，任何觀點或結論要想得到大家的認可和支持，都必須經過合理的論證，否則就是無稽之談。信息爆炸的當下，各種虛假廣告和謠言滿天飛，一個人如果缺乏論證能力，則很可能成為信謠者、傳謠者。可見，論證能力是每個人日常生活、學習和學術研究等活動中不可或缺的一種能力，是每位學生必須發(fā)展的一種關鍵能力。

1.論證式教學有利于發(fā)展學科核心素養(yǎng)

《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出，科學精神是每位學生必須發(fā)展的六大核心素養(yǎng)之一?？茖W精神包括理性思維、批判質疑和勇于探究三個方面。《普通高中課程方案（2017 年版）》指出：“深入理解普通高中課程改革要求，準確把握《普通高中生物學課程標準（2017 年版2020 年修訂》（以下簡稱《課程標準》和教材，圍繞核心素養(yǎng)開展教學和評價?！?/p>

論證式教學恰恰就是培養(yǎng)理性思維和批判質疑的重要教學策略。論證作為一種基本的邏輯方法，包含論題、論據和論證方式三個要素。論題就是論證的主題；論據就是判斷論題真實性的依據；論證方式就是論題與論據間的邏輯聯系形式。這三個要素同時具備，才能構成一個完整的邏輯論證。論證式教學實質上是將科學領域的論證引入課堂，使學生經歷類似科學家的論證過程，理解科學概念和科學本質，并促進學生思維發(fā)展的探究式教學模式。

論證式教學對于發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)有很重要的意義。首先，論題的提出是一個發(fā)現問題的過程。愛因斯坦說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅僅是一個教學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步?！逼浯?，尋找論據的過程就是培養(yǎng)理性思維和批判質疑的過程。論據的真實性直接決定了結論的可信度，因此尋找論據的過程也是培養(yǎng)嚴謹求實等科學態(tài)度的過程。再次，論證方式就是推理形式。符合邏輯的推理形式，才能正確揭示論據與論題之間的必然聯系，才能讓結論有說服力。論證的各個要素都離不開理性思維。

因此，不論從論證的要素看還是從論證的過程看，論證式教學都是一種發(fā)展學生理性思維，提高學科核心素養(yǎng)的重要教學策略。

2.論證式教學的教學模型及策略

Toulmin（圖爾敏）提出了最初的論證模型（如圖1）。在此基礎上，有學者提出了論證式教學的改進模型（如圖2）。

圖1

圖2

論證模型歸根結底是圍繞論證的三大要素——論題、論據和論證方式展開的。因此，在高一、高二的課堂教學中，教師可以根據教學內容、課堂時間和教學目標等，靈活地開展或簡或繁的論證。

2.1 資料分析式論證

資料分析式論證的主要特點是根據資料通過論證的方式來證明已知正確的主張。以人民教育出版社出版的普通高中教科書生物學必修1《分子與細胞（2019 年版）》第3章第3節(jié)“細胞核的結構和功能”為例，教材以“思考·討論”欄目的4 則資料引導學生闡明細胞核的功能。為達成教學目標，教師有兩種教學策略可以選擇：一是根據資料推導出功能，即探究式教學；二是根據功能尋找證據加以證明，即論證式教學。

以論證式教學策略設計“細胞核的功能”這部分內容，參考的教學思路為（1）教師開門見山地拋出論題——細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。（2）學生閱讀教材中的資料或教師提供的資料，通過自主學習，尋找證據。（3）學生通過小組合作學習的方式開展討論，明確論證方式，組織邏輯語言。（4）小組匯報交流，闡述各自的論證過程，接受其他同學的質疑。（5）教師點評論證與質疑的過程，提升學生思維品質。

從上述教學思路可以看出，資料分析式的論證式教學可以培養(yǎng)學生的自主學習能力和表達交流能力，可以訓練分析與綜合、論證與反駁等科學思維。對發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，特別是學習力有明顯的促進作用。

資料分析式的論證式教學廣泛適用于概念教學，如科學結論、規(guī)律、定理等。論題就是概念本身，論據從資料中尋找，論證方式為學生之間討論。學生經過質疑和反駁，最終理解概念。教師的任務則是提供資料、組織教學，最終提升學生的科學思維品質。

2.2 辯論式論證

辯論式論證的主要特點是論題的開放性大、學生提出的主張多樣、通過辯論得出真知。以人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書生物選修3《現代生物科技專題（2007 年版）》專題4 第1 節(jié)“轉基因生物的安全性”為例?！墩n程標準》對這節(jié)的內容要求：（1）舉例說出日常生活中的轉基因產品；（2）探討轉基因技術在應用過程中帶來的影響。“教學提示”欄目指出應“搜集文獻資料，就‘轉基因食品是否安全’展開辯論”。通過辯論的方式達成教學目標是《課程標準》和教材一致推薦的教學策略。

以辯論式論證開展本節(jié)教學，參考的教學思路：（1）教師在課前提出論題，組織學生搜集資料。（2）借助在線投票等現代教育技術手段統(tǒng)計學生的立場，并組建正反方辯論隊。（3）課堂辯論。（4）教師進行點評和總結。

開展辯論式論證時，利用現代教育技術的輔助可以大大提升課堂效率。例如，統(tǒng)計學生的立場、檢索資料、辯論計時等環(huán)節(jié)都離不開現代教育技術的支持。

辯論式的論證式教學適用于在社會上引發(fā)廣泛討論的社會議題的教學。它的優(yōu)點在于可以培養(yǎng)學生的社會責任感，訓練學生的獲取信息能力、語言表達能力、邏輯推理能力以及批判性思維。有利于對學生科學精神、科學態(tài)度的培養(yǎng)。

2.3 證明式論證

證明式論證的主要特點是邏輯語言十分嚴謹。以人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書生物學必修1《分子與細胞》第5 章第4 節(jié)中“光合作用的探究歷程”為例，教材列舉了光合作用發(fā)現史上的一系列經典實驗，各實驗結論之間存在明顯的因果關系，并且層層遞進，最終歸納出光合作用的原理和反應式。在教學過程中，教師可以用數學表達符號（如∵∴）寫出整個探究過程。如圖3：

圖3

證明式論證可以引導學生厘清思路、突出重點，尤其是可以關聯各結論之間的因果關系，形成完整的邏輯鏈，最終理解科學發(fā)展的脈絡。這對培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維、邏輯思維大有裨益。這種教學策略普遍適用于科學史的教學。高中生物教材中的科學史還有生物膜結構的探索歷程、DNA 是主要的遺傳物質的發(fā)現過程、DNA 的復制、促胰液素的發(fā)現、生長素的發(fā)現過程等。

2.4 實驗探究式論證

實驗探究式論證的主要特點是讓學生親自用實驗來證明論題。以人民教育出版社出版的普通高中教科書生物學必修1《分子與細胞（2019 年版）》為例，教材安排了驗證、探究等類型的實驗，除了為培養(yǎng)學生的實驗操作技能外，更主要的教學目標是培養(yǎng)學生的探究精神和實證意識。《課程標準》指出：“ 生物課程的基本理念之一是教學過程重實踐，通過實驗加深對生物學概念的理解?！?/p>

在實驗過程中，每一個環(huán)節(jié)都可以培養(yǎng)學生的科學思維，進而發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)。例如，觀察可以培養(yǎng)比較與分類思維，提問可以培養(yǎng)分析與綜合思維，實驗設計可以培養(yǎng)系統(tǒng)思維，對結果的交流與討論可以培養(yǎng)論證與反駁思維，等等。實驗過程既是探究，也是論證，更是思維和能力的訓練。

目前，中學教育界認為，科學的基本特點是以實證作判別的尺度，以邏輯作論辯的武器，以懷疑作審視的出發(fā)點。論證式教學正是基于科學的基本特點提出的一種教學策略，它比其他教學策略更強調基于確鑿證據的實證，更強調邏輯推理和批判性思維。因此，論證式教學對于發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，特別是科學思維和科學探究素養(yǎng)，有巨大的幫助，值得廣大教師嘗試和推廣。