高中生物論證式教學的應用策略探究

摘 要：生物學科涉及許多復雜的知識，與人們的日常生活密切相關。如果在高中生物課堂教學中依然采用傳統的課堂教學方法，很難提起學生的學習興趣，導致課堂教學的效率不高，為此充分運用論證式教學方法，讓學生成為課堂教學的主體，激勵學生主動學習。在論證式教學模式開展的過程中，必須注重調動學生學習的積極性，讓學生能夠感受生物學家論證的真實感受，提高學生的參與熱情，讓學生真正地成為課堂教學的主體。

關鍵詞：高中生物;論證式教學;應用策略

傳統的高中生物課堂教學依然以教師為主導、學生被動接受的教學模式為主，這樣就很容易導致學生無法充分地掌握學習的主動性。在新的高中生物課程標準中，對學生動手能力和探究能力提出了更高的要求。如果采取傳統的課堂教學方法，很難培養學生的科學思維。必須采用論證式的教學模式，讓學生對生物現象進行適當的論證，增強學生的生物核心素養，保證學生的學習水平得到增強。通過對論證式教學法在高中生物教學中的實際應用進行深入的分析，以《質膜的結構模型》作為案例，全面分析論證式教學法的可行性。

一、 論證式教學概述

所謂的論證就是根據相關資料提出自己的主張，為自己主張進行辯論的一系列過程，在論證式教學的過程中能夠增強學生的學科思維，促進學生的學習水平得到強化。論證式教學是當前國際科學教育及其研究領域所關注的一個新的方向，成為國內外科學教育研究的熱點之一。它通過將論證活動引入課堂，讓學生經歷類似科學家的評價資料、提出主張、為主張進行辯駁等過程，從而培養學生科學的思維方式。

在班級開展論證式教學時能夠充分地調動全班成員，充分運用所學的知識收集相關資料，提出自己的看法與見解，與他人進行討論，能夠增強思維活躍度促進學生的學習水平得到全面增強。在實際論證的過程中，必須包括主張、資料、支持、論據、質疑、辯駁等關鍵要素，通過正常的辯論來提出自己的觀點，在論證的過程中一定要保證科學嚴謹的態度，避免劍拔弩張。

論據作為連接資料與主張的關鍵，必須要確保論據的真實性和可查詢性，是辯駁式主張受到質疑時提出合理反駁的正確手段，通過論證式教學模式能夠使學生感受到生物科學家在論證過程中的經歷，強化學生對生物學科的學習興趣。

在開展論證式教學時，必須要注重問題的設置，確保能夠激發學生的學習興趣。還應該積極開展小組合作討論，對相關的學習資料進行合理化分析。在這一過程中，教師必須要讓學生主動地進行探究與辯論，而不能夠越俎代庖，只有給學生充足的思想討論交流時間，才能夠讓學生提出自己的思想主張。在辯論的過程中也要保證學生的思維邏輯真實嚴謹，要讓學生進行大膽的猜疑，敢于反駁。通過猜疑和反駁能夠讓學生發現自己主張中的漏洞與不足，不斷地完善自己的思想觀念。

運用論證式教學可以激發學生主動參與的熱情，在課堂教學中能夠轉變為由教師為主導的課堂教學模式，幫助學生成為課堂教學的主體，促進教師對學生的引導與鼓勵，讓學生能夠更加主動地對所學的內容進行分析與思考，積極探索課程教學知識點的內在聯系，論證式教學能夠以問題為導向，幫助學生將知識與實際相結合。在教學的過程中，論證的設置和方案的提出能夠為學生起到一定的導向性指引，幫助學生對理論知識與實踐知識緊密的結合，討論方案內容的可行性。

二、 論證式教學在《質膜的結構模型》教學應用

《質膜的結構模型》是浙教版高一生物必修1《分子與細胞》這一課的教學重點。在本節課課堂教學的過程中，最主要的教學目標就是讓學生能夠明確質膜的具體結構，根據科學家所提出的實驗現象進行合理的假設，充分運用其他人的資料進行論證，通過建立質膜模型明確實驗技術所起到的作用，對質膜的結構和功能提出具體的觀點。

在本節課學習之前，學生通過對細胞、細胞分子、細胞的基本結構等主要的知識點進行充分的掌握，能夠讓學生對生物學有著初步的了解，也能夠激發學生的好奇心，在實際教學的過程中，可以充分地運用論證式教學的模式幫助學生對《質膜的結構模型》進行充分的應用。在實際教學時，教師必須要明確質膜組成成分，然后根據組成成進行合理化分布，保證學生對質膜透過性功能有著深入的了解，在課堂教學的過程中還應該根據教材的重要內容進行合理的劃分，讓學生對生物學的相關理念有著初步的了解。

（一） 課前導入環節

課前導入環節能夠激發學生的學習興趣，調動學生的興奮狀態，讓學生快速地集中注意力，在課堂開始之前，教師可以為學生展示相關資料。例如，在19世紀末，歐文頓利用上萬次的實驗提出，質膜是由脂質構成的，通過對相關的現象結合有關知識進行推理和分析，提出了相關的理論假說。教師可以根據歐文頓所提出的理論假說來設置課堂問題。例如，為什么有的物質可以通過細胞膜而有的卻無法通過呢？

根據這樣的問題，學生提出假設，質膜中可能會有脂質。據學生所提出的理論假說，教師可以引導學生對細胞膜的化學成分進行分析，在鑒定的過程中可以對細胞膜進行分離，利用脂質酶和蛋白酶對質膜進行破壞，如果膜都溶解則說明細胞膜中含有脂質和蛋白質。在20世紀20年代初，相關專家首次從哺乳動物的紅細胞中提取出細胞膜，對細胞膜的成分進行了分析，主要成分就是脂質和蛋白質，由此可見學生提出的質疑是準確的。教師可以對學生進行適當的鼓勵，然后接著提問為什么在研究細胞膜時從生理功能入手，但不直接進行化學成分分析呢？教師可以適當地擴展資料，介紹當時社會的實際情況，說明歐文頓在當時并不具備化學成分鑒定的條件，但是生理現象卻非常容易被觀察，歐文頓提出的假設具有一定的時代局限性。

（二） 課堂教學

經過課堂導入的論證式教學，明確了脂質與蛋白質是組成細胞膜的重要物質，并且教師可以提問學生脂質如何參與細胞膜的構成，在細胞膜所處的環境中又該如何安排？然后學生根據所收集到的數據資料進行回答，由于脂質屬于脂肪酸和磷酸共同組成的分子，脂質頭部屬于親水性，脂肪酸的尾部則是疏水性，在細胞膜組成時，由于內外部的環境均為水環境，脂質分子可以形成兩排頭部，頭部朝外尾部朝內，學生根據這一現象可以得出主張，由于磷脂分子頭部朝外尾部朝內并且形成兩排，磷脂分子屬于基本支架。

展示PPT中的磷脂單分子層，接著就提問學生磷脂兩層分子又是如何排列的。先讓大家拼一小段細胞膜，然后聯想細胞是一個球形的，那磷脂分子是如何排的，了解了磷脂雙分子層，蛋白質的分布就是下面要解決的問題。由于新的技術的發展，電子顯微鏡的發明，科學家可以更加深入地了解膜的結構。資料4中有1959年羅伯特森的質膜模型：根據電鏡下細胞膜的照片顯示暗—亮—暗三層結構，提出模型的假說：所有的膜都是由蛋白質—脂質—蛋白質構成的，他把質膜描述為靜態的、統一結構。通過觀察變形蟲的運動，學生對靜態的結構質疑，尋求更好的更直接的實驗證明膜的流動性。

在1925年，荷蘭科學家通過丙酮從人體的紅細胞內部提取出了脂質，并且在空氣水界面上鋪成單分子層，根據測試顯示單分子層的面積為紅細胞表面積的兩倍，通過該論據能夠幫助學生理解這一主張。

科學家用不同顏色的熒光標記膜上的蛋白質，誘導人鼠細胞的融合，結果不同顏色的熒光標記在融合的細胞里均勻分布，說明細胞膜上的蛋白質是可以運動的。結合磷脂分子運動的圖，導出細胞膜的結構特點具有流動性。展示冷凍蝕刻技術和掃描電子顯微鏡技術所展示的蛋白質的分布圖。綜合以上的科學實驗的發現，讓學生自己構建一個質膜的模型，并讓學生說明他所構建的質膜的模型。

在蛋白質構成細胞膜教學的過程中，可以根據課堂資料來回答相關的問題，在20世紀50年代由于電子顯微鏡出現，科學家們能夠更加直觀地對細胞膜進行觀察，例如在1959年羅伯特森就通過電子顯微鏡觀察到了細胞膜的三層結構，分別為暗亮暗，很多的學生認為細胞膜屬于蛋白質脂質蛋白質三層結構，而有的學生則認為是脂質蛋白質脂質的三層結構。根據不同學生提出的主張，教師可以進行適當的點撥。

例如，在電子顯微鏡下，由于物質出現黑色，而非物質呈現亮色的特點，學生能夠提出質疑并且修正主張因為蛋白質和磷脂分子大小不同，在電子顯微鏡下，由于蛋白質的分子比較大，暗層屬于蛋白質，亮層屬于脂質，由此可見質膜的主要結構由蛋白質脂質和蛋白質共同構成，但是由于細胞膜有流動性的特點，這樣靜態觀察下，這一結構穩定嗎？

根據這樣的質疑，教師可以展示資料，在1970年科學家通過利用綠色發光的染料，來對小白鼠表面的細胞蛋白質分子進行標記，利用紅色熒光染料標記人的細胞蛋白質分子，通過人的細胞和小白鼠的細胞進行融合，能夠發現融合細胞有一半發綠色，而另一半則發紅色，兩種顏色均勻分布。

1972年桑格和尼克森通過新的觀察和實驗證據，提出流動鑲嵌模型。流動鑲嵌模型的主要內容讓學生比較自己的模型得出。思考：建立生物模型的過程中，實驗技術的進步起到怎樣的作用？你受到了哪些啟示？《質膜的結構模型》是否已完美無缺了呢？請學生參考書，課后了解。

通過對主張進行質疑，并且完善主張能夠讓學生明確質膜的基本結構包括磷脂雙分子層構成膜，并且蛋白質分子嵌在嵌入橫跨磷脂分子叢中，由于磷脂分子和蛋白質分子可以相互運動，能夠形成流動鑲嵌模型。

三、 結束語

通過論證式教學的方式可以讓學生對所學的知識進行整合并且自主查閱資料提出自己的質疑和反駁增強參與熱情，讓學生的學習水平得到全面增強。由此可見，論證式教學法在生物課堂教學中的應用，不僅可以增強學生的生物學思維，而且也能夠讓學生勇于質疑，并且不斷完善自己的主張，促進學生的溝通交流水平，提高學生的認知，讓學生的學習得到全面提升，幫助學生進行自主探究。

參考文獻：

[1]洪海鸞.論證式教學在“生態系統的能量流動”中的應用[J].寧德師范學院學報（自然科學版），2019，31（1）：84-88.

[2]林秋映.論證式教學策略在高中生物科學史教學中的應用——以“《質膜的結構模型》”為例[J].中學生物學，2018，34（6）：3-4+63.

[3]豐淑敏.基于論證式教學的高中生物教學設計與實踐研究[D].閩南師范大學，2018.

[4]劉芷瑜.高中生物學教學中論證能力培養的教學策略研究[D].福建師范大學，2017.

作者簡介：葉云祥，浙江省麗水市，浙江省麗水市云和縣云和中學。