生物學解題過程中質疑與辯駁的教學引導

章君果

(廣東省深圳市翠園中學 518003)

張海銀

(廣東省深圳市坪山新區教科研中心 518118)

論證就是由斷定一個或一些命題的真實性，通過推理確定另一命題真實性或虛假性的思維過程。試題的解答就是一種論證過程，運用已經掌握的知識和題干給出的信息進行判斷、推理的思維過程。思維的源泉是質疑，有問題才會促使學生思考，使學生由被動接受知識轉變為主動對知識的吸收和整理。在中學生物學教學中由于考試的導向作用，探究活動受到一定的限制，對學生問題的解釋是教學過程中比較常見的教學活動，將論證應用到各種解釋性的實踐活動中就會顯得更有現實意義。在試題中運用論證式教學是對現有的試題講評的一種補充，引導學生在試題解答過程中進行質疑和辯駁是發展學生思維的一種嘗試。

1 論證式教學

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思維發展的教學模式[1]。論證式教學模型主要包括6個環節(圖1)，由“資料”和“論據”分析和推斷得出“主張”，經“質疑”和“辯駁”可以對主張進行完善和認可[2]。試題解題過程就是一種解釋性活動，“資料”和“論據”在試題中主要體現為題干信息和學生已經掌握的生物學知識，“主張”即根據題干信息和已知生物學知識得出的答案。在試題解題過程中借鑒論證式教學模型，側重于試題信息的提取和處理，及運用有效的資料和論據分析推斷得出結論，試題講解過程側重于論證過程中的質疑和辯駁。

圖1 論證式教學模型

2 解題中的質疑和辯駁

習題解題過程中的質疑和辯駁與科學探究中不同，解題過程中的質疑起到引導作用，辯駁主要是明確解題思路和修正答案。質疑和辯駁在習題課中的作用與習題解題過程的特點有關，習題課一方面是闡述知識之間的因果關系和邏輯推理過程，另一方面是構建和完善知識體系。解題過程中的質疑和辯駁傾向于對“錯誤觀點”(錯誤答案)的修正和對“解題思路”的疑問兩個層面進行展開。錯誤答案的得出往往是基于不合理的推理過程，對不合理的推理過程進行質疑時，要求學生具備扎實的生物學知識和生物學基本觀點，同時需要具備快速獲取和處理信息的能力，能夠準確捕捉到各種論據進行質疑和反駁，更需要較強的邏輯思維能力，運用新的論據和資料組織合理的推理過程得出自己的主張或者對主張進行修正。解題過程中解題思路至關重要，解題思路的構建側重于各種疑問的產生，由環環相扣的問題對思路進行推進，這些問題可以涉及資料、論據、分析推理過程、結論的得出等方面，通過層層疑問的轉換，使解題過程越辯越明朗，解題思路越辯越清晰，最終實現思路構建、縝密思維能力的培養和知識體系的完善。

3 實例說明

有研究表明，在復習課與講評課中開展論證學習活動，要求學生對概念圖中呈現的概念是否正確、全面，概念之間的連結是否正確或對解題思路進行解釋、分析、評價、說明理由或理論依據等，可促進學生形成正確、牢固的概念體系[3]。下面以兩個實例從“生物學概念理解”和“解題思路的展開”兩方面闡述遺傳題解題過程中的質疑和辯駁。

3.1 基于概念理解的質疑和辯駁 例1 (2017年深圳市一模)某種植物的花色同時受A、a與B、b兩對基因控制。基因型為A_bb的植株開藍花，基因型為aaB_的植株開黃花。將藍花植株(♀)與黃花植株(♂)雜交，取F1紅花植株自交得F2。F2的表現型及其比例為：紅花∶黃花∶藍花∶白花=7∶3∶1∶1。(1) F1紅花的基因型為________，上述每一對等位基因的遺傳遵循________定律。(2) 對F2出現的表現型及其比例有兩種不同的觀點加以解釋。觀點一：F1產生的配子中某種雌雄配子同時致死。觀點二：F1產生的配子中某種雌配子或雄配子致死。你支持上述觀點________，致死配子的基因組成為________，F2中藍花植株和親本藍花植株的基因型分別是________。

基于論證思維，任何結論的得出都需要充足的證據材料，第(1)小題第二空，無論是判斷為哪個遺傳定律都需要在一定論據的前提下，這時對于那些主觀臆斷導致錯誤答案的情形可有如下質疑：①判斷是自由組合定律的依據是什么？②判斷是分離定律的依據是什么？③你的判斷是基于充分證據的前提下做出的嗎？

辯駁：由兩對及以上等位基因，并滿足位于非同源染色體上的非等位基因，一對位于同源染色體上的等位基因即滿足分離定律，如果判斷為自由組合定律，必然忽略了題干中一對等位基因的信息，判斷的答案顯然沒有在充分論據的前提下得出的。

第(2)小題如果支持觀點一，在扎實的生物學知識的基礎上，充分理解自由組合定律的前提下，對該試題的關鍵內容進行質疑：①某一種雌雄配子同時致死后代是幾份？②某種雌配子或者雄配子致死后代是幾份？③題干F2代是幾份？

辯駁：某一種雌雄配子同時致死，導致雌配子和雄配子只能分別產生3種，后代就是9份，如果只是某一種雄配子或者雌配子致死，這樣雄配子有3種類型，雌配子有4種類型或雄配子有4種類型，雌配子有3種類型，結果后代就是12份，題干F2代是7∶3∶1∶1正好是12份。故觀點一不合理，支持觀點二。

第(2)小題答致死配子的基因組成為ab，或者是致死配子為Ab，但是藍花植株又出現了AAbb的基因型，這類常見錯誤的質疑：①有性生殖過程中，后代是否是由雌雄配子結合而來？②如果ab配子致死，后代會有白花植株aabb嗎？③既然Ab致死了，藍花植株還會出現AAbb基因型嗎？

辯駁：有性生殖過程中后代是由雌配子和雄配子結合發育而來，如果ab的配子致死，無論致死的是雄配子還是雌配子，后代將無法得到基因型為aabb個體，同理Ab的配子致死，后代也無法得到基因型為AAbb的個體。

通過質疑和辯駁不僅明晰了試題的解答過程和思路，而且對相關知識點理解也得到了深化，包括對分離定律和自由組合定律概念的再次深化和構建，對自由組合過程的本質更進一步的把握，通過對關鍵點的質疑培養學生對經典生物學過程的理解和融會貫通。同時在解題過程使學生養成根據論據資料為前提進行判斷的論證式習慣，并根據論據是否充分進行有效的自我檢查和修正。

3.2 基于解題思路的質疑和辯駁 例2 (2016年理綜全國卷I)已知果蠅的灰體和黃體受一對等位基因控制，但這對相對性狀的顯隱性關系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體∶♀黃體∶♂灰體∶♂黃體為1∶1∶1∶1。同學乙用兩種不同的雜交實驗都證實了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性。請根據上述結果，回答下列問題：(1)僅根據同學甲的實驗，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現為隱性？(2)請用同學甲得到的子代果蠅為材料設計兩個不同的實驗，這兩個實驗都能獨立證明同學乙的結論。(要求：每個實驗只用一個雜交組合，并指出支持同學乙結論的預期實驗結果。)

分析：此題以果蠅雜交實驗為情境，既考查了遺傳學的基本規律，還考查了學生的遺傳實驗的設計及分析能力。(1)根據同學甲的實驗分析發現子代性狀在性別之間沒有差異，故無法證明控制黃體的基因位于X染色體上，并且親代是灰體和黃體雜交，子代有灰體和黃體比例是1∶1，所以無法判斷灰體和黃體哪種為隱性。(2)題要求學生根據題干的情境進行相關的實驗設計，目的是證明同學乙的結論，由于結論是已知的，就可以根據結論進行逆推，此小題的解題邏輯可用圖2表示。

圖2 分析推理過程圖

學生往往找不到的該題的第2小題解題切入點，整個解題過程的思維比較零散和混亂，推理和判斷過程的邏輯性不強。圖2所示推理過程的理解和每一步的推斷對學生來說難度都不大，如何能夠得到圖2所示的推理過程是學生疑問比較集中的地方。題干中的問題是解題的出發點，首先對提問進行質疑：①為什么甲同學的實驗不能證明？②怎么樣的實驗結果才能證明乙的結論？③怎么樣的雜交組合可以用來證明乙的結論？用這些問題轉換題干的要求時，就可以根據對這些質疑的辯駁形成解題思路，首先尋找雜交后代性狀在性別之間有差異的雜交實驗組合。

由這個目的又可以根據如下質疑展開思路：①根據甲得到的子代果蠅為材料可以有哪些雜交組合？②如何判斷哪些雜交組合后代性狀在性別之間有差異？③如何判斷甲得到的子代果蠅的基因型？④用基因型的形式寫出雜交組合？⑤判斷雜交后代性狀在性別之間有差異的組合？這些質疑可以充分展開學生解題的思路，根據甲得到的材料可以有4種雜交組合，根據4種性狀形式的雜交組合判斷后代性狀在性別之間的差異，對學生來講難度比較大，學生習慣用基因型來判斷后代的情況。根據乙的結論很容易得出甲子代基因型以及各個雜交組合的基因型形式，根據基因型很容易就判斷出灰體雄性分別和灰體、黃體雌性雜交的組合符合要求。

解題的推理過程就是論證的過程，質疑成為展開思路的一種途徑。解題思路構建過程主要是對資料論據(提取的生物學知識和題干信息)的質疑，不僅需要較為扎實的生物學基礎知識，同時需具備知識之間的內在聯系，通過環環相扣的質疑，串聯知識內容，構建完善的解題思路。