论证式教学策略在初中生物概念教学中的实践研究

王昕

摘要结合人教版生物学八年级上册“真菌”一课，探讨在初中生物教学中，如何应用论证式教学策略，帮助学生构建概念、理解方法、发展思维、提升生物学学科核心素养。

关键词 论证式教学策略 初中生物概念教学 生物学学科核心素养

中圖分类号 G633.91

文献标志码 B

1理论依据和模式构建

论证式教学实质上是将科学领域的论证引入课堂，使学生经历类似科学家的论证过程，理解科学概念和科学本质，并促进其思维发展的探究式教学模式。学生在评价资料、提出主张、分析论证等过程中，体验科学研究的一般方法，在获得知识的同时发展科学的思维方式。中外研究者通过将不同论证策略应用于教学实践，发现学生经过论证教学之后，各方面能力均有所提高。在“倡导主动探究学习，凸显重要概念传递”的新课程背景下，论证式教学显示出与生物教学改革方向一致的独特价值，有利于提升生物学核心素养。

1958年，图尔敏在进行了多个背景的论证之后，提出了著名的图尔敏论证模型。笔者在此基础上，结合初中概念教学的实际和初中生思维发展特点，制定了适合于概念教学的论证式教学模式（图1），引导学生在科学论证的过程中，自主构建概念，发展科学思维，培养探究能力，渗透生命观念。在教学过程中，教师充分利用“智慧教室”教学系统，辅助进行资料、证据的呈现，并为学生论证过程的协作会话及概念建构搭建高效学习平台。

2实例分析

真菌种类繁多，但教材中知识点零散，缺乏系统性，传统教学中关于各类真菌多为结论式的被动学习或验证式的实验观察，禁锢了学生的思维，不利于构建概念和培养核心素养。基于此，笔者在进行“真菌”一课教学时，首次尝试将科学论证法应用于概念教学，借助更优化的教学素材和更具逻辑性的教学主线创新教学设计，以达到更佳的概念教学效果。

首先，教师从学生熟悉的生活实际出发，确立“面包的故事”这一学习线索，挖掘教材之外的素材，特别是学生自行设计并完成的创新实验，通过相关的实验/资料，创造性地将看似无关的酵母菌、霉菌、蘑菇串联构建概念学习体系。其次，尝试利用科学论证法进行发现式教学，引导学生沿着“现象——推测——求证——结论”的科学探究之路，先通过观察酵母菌，发现其与已学生物不同的细胞结构，引入“真菌”的概念，构建一般下位概念1，学习论证过程;再引导学生利用论证法，自主实验、辩驳分析，构建一般下位概念2;并在进一步寻证构建一般下位概念3后，整合形成一般上位概念，进而升华形成重要概念，培养核心素养。概念教学流程具体如图2所示。

2.1一般下位概念“1酵母菌的结构特点和生殖方式”

新课伊始，教师展示学生亲手制作的面包，激趣引题的同时，明确本节的学习主线——面包的故事。学生介绍面包发酵的过程，引入主角“酵母菌”。教师同步展示酵母菌培养液，引导学生观察思考：面粉中含有的淀粉是一种有机物，推测酵母菌的营养方式是什么？你能在培养液中找到酵母菌吗？说明它有什么特点？由此推测它可能属于哪类生物？

学生推测“酵母菌是单细胞生物”，并开展求证过程。

1教师组织学生实验、交流、分析实验观察结果，

引导学生根据已有的细胞知识对酵母菌细胞结构做出初步判断。之后，学生观察酵母菌细胞结构的电镜拍摄图，比较、判断、修正自己的观察结果，在导学案任务1中标注、总结酵母菌的细胞结构。

2教师组织学生辨别各类生物的细胞结构，完成导学案任务2“不同生物细胞比较表”。学生比较、总结后自行发现新知，修正先前推测，得出结论：酵母菌与已学生物细胞结构不同，是一种新的生物。教师引入“真菌”的概念，并总结：由于细胞是大部分生物体结构和功能的基本单位，不同生物的细胞结构不同，表现出的生命活动也不同，因此观察细胞的结构，是认识生物的一个重要手段。

3教师展示培养1天、2天、3天的酵母菌镜检图等。学生观察、比较，总结酵母菌常见的生殖方式为出芽生殖。

随后，教师引导学生归纳科学探究的一般过程：观察现象，作出推测，再通过一定的手段寻找证据求证，进而得出结论。

与常规教学中教师直接告知“真菌”而后学生被动认识真菌（如酵母菌）的细胞结构不同，在这个论证的过程中，学生对酵母菌乃至真菌的认识是自己观察、分析证据后发现、修正后得出的，属于主动学习、建构概念的过程，不仅修正了常见的“面包由乳酸菌制作”的前概念，还培养了科学思维，提升探究能力。2.2一般下位概念“2霉菌的结构特点和生殖方式”

教师展示学生制作的观察日记——面包发霉过程。

教师引导：如果我们继续观察这块面包，1d，2d......又会发生什么现象？并播放兴趣小组学生课前观察并制作的面包发霉日记视频，提出问题：是谁让新鲜面包发霉的？面包上的霉菌菌斑，有什么特点？生活中哪些东西容易发霉？食物发霉是从小霉点慢慢延伸的，生活中遇到食物发霉，是否能将发霉部分切除，剩余部分继续食用？如果一块面包发霉了，另一块没有发霉，是不是可以食用？

学生推测：霉菌可能是细菌或真菌;若发霉部分不多，切除后应该可以食用/不能食用。

学生的求证过程为：

1兴趣小组课前自行设计并开展的实验。实验1：面包切掉发霉部分，观察剩余部分变化;实验2：设置新鲜面包、新鲜面包+发霉面包两组，观察变化。小组代表汇报实验设计、过程、结果后，生生互动，就该证据（实验结果）展开辩驳、分析，总结出实验结论：已经发霉的食物不能继续食用;霉菌可以扩散等。小组生成新的推测：霉菌有类似植物的特点。教师要注意鼓励学生根据所学的论证法，进一步寻找证据，解决问题。

2学生用放大镜观察发霉的面包，观察霉菌的菌落。教师引导学生思考：霉菌的菌落在面包中的分布有什么特点？霉菌的结构特点是否有可以扩散的“种子”？让霉菌呈现不同颜色的结构是什么？教师宏观总结霉菌的结构组成，并进一步引导学生思考：它属于哪类生物，是多细胞还是单细胞生物？

3学生分组观察不同霉菌的永久装片，着重观察菌丝、孢子，并根据细胞的结构，判断出霉菌属于真菌。

4教师播放霉菌孢子的生长过程延时摄影，引导学生总結霉菌的生殖是孢子生殖。

教师播放视频“发霉的食物不能吃”，提出问题，拓展延伸：如何防止食物发霉？霉菌都是有害的吗？学生分析问题，辩证地认识作为分解者的霉菌在自然界中的重要作用及与人类的关系，培养运用知识解决实际问题的社会责任感，树立“物质与能量观”。

2.3一般下位概念“3蘑菇的结构特点和生殖方式”

教师展示孢子印画作，学生代表介绍画作的原材料——蘑菇，以及绘画过程。教师引导学生通过观察蘑菇的孢子及孢子扩散过程动画、阅读各种图文资料以及手撕蘑菇观察菌丝的实验等，获取蘑菇属于真菌的证据。

2.4从一般下位概念到重要概念的升华

教师引导学生完成思维导图，回顾、整理、总结，自主构建一般上位概念“真菌与环境相适应的主要特征”。教师拍照上传、展示完善思维导图，并补充引导：科学家已发现距今10亿年的真菌化石，它结构复杂。可见，真菌具有极强的适应环境的能力。学生思考、分析、讨论，进一步认同“真菌与环境相适应的主要特征”，认同进化与适应观、结构与功能观，进而升华并认识到：真菌是自然界众多生物的一种，真菌种类多，是生物多样性的重要组成。这个学习过程为后续重要概念“不同类群的生物各有其特征，在生物圈中具有不同的作用，保护生物的多样性极为重要”的学习奠定基础。

3教学效果及反思

3.1论证过程促进主动学习，概念教学渗透学科素养

论证式教学模式注重学生主动参与的体验式学习过程。教师要引导学生做生活的有心人，促进学生通过观察现象发现问题，学会科学论证的一般方法，带着探究论证目的自行设计实验、辩驳论证、分析总结，从而自主构建概念，提升综合能力和生物学核心素养。

（1）学生在分析小资料、实验现象的过程中，提高信息获取能力;在推测、分析、求证的过程中，提高逻辑思维能力和理解能力。并通过运用不同的方式对酵母菌和霉菌进行观察，应用对照实验的相关知识，进行实验设计，取得实验数据，提升分析能力，认同科学发现是建立在实验探究的基础上。

（2）学生运用批判性思维等方法探讨生命现象，审视或论证生物学问题，如确立学习线索，尝试运用科学探究的一般过程认识真菌，从而培养科学思维、科学探究能力。在以生命科学的思维方式和研究结论为基础描述生命现象，学生获得生物学概念知识形成生命观念，解释生命现象。例如，通过不同生物细胞结构和生命活动特点的比较、真菌分布广适应能力强的分析，认同进化与适应观、结构与功能观;通过认识真菌在自然界中的作用及与人类的关系，认同物质与能量观。在理解和夯实生物学基础知识的情况下，学生综合运用知识解决如何延缓食物发霉等实际问题，培养了社会责任感。

3.2技术创新助力教学互动，提高课堂学习有效性本节课利用“智慧教室”、数码显微镜，搭建具有良好互动效果的信息化教学平台，应用于科学论证过程的各个环节，实现论证过程智能化、形象化、互动化。信息化教学平台综合性强，在论证式学习中发挥了明显优势，有助于学生在科学观察、取证后交流分析，辅助学生开展实验、交流汇报、求证，等等。

3.3促进教师教学行为的改变，实现教学相长论证式的教学模式从关注教师“教”转变为关注学生“学”。教师处于“帮学”地位，引导学生自行发现问题，提出推测，寻找证据求证，支持或推翻主张（推测），得出结论。在教学过程中，教师的主导作用不仅存在，而且应发挥得更无形、更得体。在科学论证的过程中，学生的探究发现过程也会对教师的思维产生碰撞，这些都对教师提出了更高的要求，有力促进了教师的专业成长，实现教学相长。

参考文献：

[1]黄翎斐，胡瑞萍.论证与科学教育的理论和实务[J].科学教育，2007，（9）：15-28.

[2]李康康，赵鑫硕，陈琳.我国智慧教室的现状及发展[J].现代教育技术，2016，（7）：25-30.

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