初中生物運用論證式教學策略進行思維教學的實踐研究

高婧娟

摘 要 在生物課堂中運用論證教學策略，針對培養學生敢于質疑、勇于探究、學會表達等，實現了教師教“思維”、學生學“思維”，促進了學生形成生物學學科核心素養。

關鍵詞 論證式教學 思維教學 生物學教學

1 論證式教學策略與思維教學

核心素養是學生需要具備的、適應終身發展和社會發展的必備品格和關鍵能力，包括文化基礎、自主發展和社會參與。其中，文化基礎中的科學精神體現了學生的思維方式。學生應具有科學思維，敢于質疑、勇于探究、學會表達。當今社會，信息快速傳播，知識快速增長，形成良好的科學思維能幫助學生應對社會的發展。思維的培養需要借助知識的載體，課堂是傳播知識提升思維的主要陣地，因此生物課堂應該以思維教學為主。

如何在生物教學中培養學生的科學思維，讓學生敢于質疑、勇于探究、學會表達呢？20世紀下半葉最有影響力的哲學家StephenE .Toulmin提出的論證模型（圖1）包括尋找資料提出主張、尋找論據辯駁主張、修正和完善主張三個基本步驟，讓學生像科學家和演說家一樣體驗探究的樂趣，從而針對性培養學生的質疑能力、探究能力、表達能力，促進科學思維的發展和提高。

2 “肺與外界的氣體交換”教材分析

《義務教育生物學課程標準（2011年版）》對本節課的要求是概述發生在肺部及組織細胞處的氣體交換過程，“肺與外界的氣體交換”是其中的一部分。學生能直觀地體驗呼氣和吸氣時胸腔的變化，通過數據測量呼氣和吸氣時胸圍的變化，這部分內容容易理解。但是，學生通常以為主動吸氣造成胸腔體積增大，呼氣造成胸腔體積減小。這是學生前概念中錯誤的部分，需要教師予以糾正，是本節課的難點。調動學生積極性，主動探究、主動尋找資料，主動糾正前概念，是學習本節課的突破口。運用論證式教學策略可以凸顯知識主線，促進學生思考，完善科學思維。

3 “肺與外界的氣體交換”的論證式教學策略應用

目前，常見的論證式教學策略有四個基本步驟：提出問題，提出觀點，提出質疑，辯駁觀點。“肺與外界的氣體交換”一節中，學生需要感知呼氣和吸氣時的生活經驗，提出初步的主張，經過科學的演示實驗和體驗，修正主張中錯誤的部分，從而得出正確的科學概念。具體闡述如下。

3.1 對吸氣與呼氣時胸腔體積變化的探索

教師提出問題：呼氣和吸氣時，胸廓橫向有什么變化？

教師提供材料1并組織學生感受：用手按在胸部兩側，深深地吸氣，你可以感覺到你的肋骨在向哪里運動嗎？再深深地呼氣，你又會感覺到你的肋骨向哪里運動？

教師引導學生說出：吸氣時，肋骨向上向外運動，胸廓變大;呼氣時，肋骨向下向內運動，胸廓變小。

教師引導學生思考：有沒有什么直接的證據支持這一主張？學生測量胸圍差并得出結論：吸氣時胸圍增大，呼氣時胸圍減小。

教師引導學生質疑：胸圍差能完全代表胸腔體積的變化嗎？

教師提供閱讀材料2并組織學生感受：把手放在腹部，你可以感受到吸氣時腹部膨大，呼氣時腹部縮小嗎？這是為什么？教師引導學生用自己的語言描述主張：吸氣時，肋骨向上向外運動，膈肌頂端向下，胸腔體積變大;呼氣時，肋骨向下向里運動，膈肌頂端回升，胸腔體積變小。

圖2為探究吸氣呼氣時胸腔體積變化的教學流程。

3.2 對吸氣呼氣時胸腔體積變化因果關系的探索

教師引導學生針對主張，提出質疑：是胸腔容積增大導致吸氣，還是吸氣時胸腔容積增大？

反駁證據1：教師引導學生觀看演示實驗，分析胸腔體積變化與呼氣和吸氣的因果關系。

演示實驗：如圖3玻璃模擬胸廓，玻璃管模擬氣管、支氣管，氣球模擬肺，橡皮膜模擬膈。一只手拿著模型，另一只手向上推橡皮膜，再放松橡皮膜，觀察氣球體積的變化和橡皮膜位置的變換。

教師演示實驗，學生觀看得出：向上推動橡皮膜時，氣球體積變小，再放松橡皮膜時，氣球體積變大。這樣從而分析得出：膈肌收縮下降，胸腔上下徑變大，胸腔體積變大，吸氣;膈肌舒張頂端回升，胸腔上下徑減小，胸腔體積減小，呼氣。

反駁證據2：學生課前使用材料礦泉水瓶、吸管、氣球，膠水等，自己動手制作模型（圖4）模擬胸廓的橫向變化與呼氣和吸氣的關系，小組展示發言。

學生進行展示并討論得出：肋骨間肌肉收縮，肋骨向上向外，胸腔體積變大，吸氣;肋骨間肌肉舒張，肋骨向下向里，胸腔體積減小，呼氣。

教師引導學生修正主張：胸腔容積增大導致吸氣，胸腔容積減小導致呼氣。詳細表述為肋骨間肌肉收縮，肋骨向上向外，前后左右增大，膈肌收縮下降，胸腔上下徑變大，胸腔體積變大，吸氣。肋骨間肌肉舒張，肋骨向下向里，前后左右減小，膈肌舒張頂端回升，胸腔上下徑減小，胸腔體積減小，呼氣。

圖5是探究吸氣呼氣時胸腔體積變化因果關系的教學流程。

4 論證式教學應用的反思

4.1 學會提問，培養學生的邏輯思維

好的問題是探究的開始，關系到探究的價值。教師提供材料，學生根據閱讀材料提出問題。在這個過程中，學生可以學會辨別材料呈現的主要問題，避免了盲目性，掌握提問能力。

4.2 學會質疑，培養學生的批判性思維

教師采用論證式教學，引導學生根據材料進行辯駁：我的主張是什么？如何提出？有沒有特例？如果有是什么？這是一個有依據、有邏輯的思維過程。在這個過程中，學生可以進行思維的碰撞、主動學習，在尋找證據和說服同伴的過程中思維逐漸嚴謹.提高了批判性思維。

4.3 學會搜集資料，培養學生的主動性

以小組或個人為組織形式，學生能為小組或個人發表觀點進行辯駁，為支持或辯駁主張主動尋找資料，激發了學生學習的主動性。同時，可以最大可能調動學生的知識儲備，學會思維。