利用“思考·討論”欄目培養高中生生物學循證能力

摘要：本文在分析高中生生物學循證能力內涵的基礎上，明確其構成要素，包括循證信息的解析、循證證據的甄別、循證體系的構建、循證知識的遷移、循證成果的評價，并以人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞》第5章“細胞的能量供應和利用”中的“思考·討論”欄目為例，探討循證能力的培養路徑，進一步闡述高中生生物學循證能力的培養路徑和循證成果的評價方式。

關鍵詞：循證能力；高中生物學；“思考·討論”欄目；培養路徑

文章編號：1003-7586（2024）04-0075-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

循證指遵循證據，循證理論源于西方循證醫學，是遵循證據的實踐理論。《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》）強調學生要能夠基于生物學事實和證據，運用一定的科學方法解決生物學問題。關于循證能力，胡雁等認為學生循證能力是指針對問題開展辯證分析、邏輯推理，科學獲取有效證據，并結合多方因素作出合理決策、理性抉擇的能力。黎似楠等認為學生循證能力是指明確學習目標并提出針對性問題，做出假設，獲取證據，甄選最佳證據，運用證據解決實際問題，反思自評的能力。

循證能力的提升，對學生形成科學的思維方式、進行科學探究有重要作用，有助于學生構建知識框架和生物學大概念。在中學生物學教學中，教師很少關注學生循證能力的培養。目前，也鮮有學者對高中生生物學循證能力的培養進行研究。本文主要是對高中生生物學循證能力的內涵及構成要素進行分析，并設計培養路徑，以幫助學生提高循證能力，更好地促進生物學核心素養的發展。

1 生物學循證能力的構成要素分析

結合一些學者的觀點以及循證教學和中學生物學學習的特點，筆者認為高中生生物學循證能力是指學生能夠運用已有的生物學知識解析問題信息，有目的地對所獲得的各種證據進行甄別，并運用獲得的循證經驗解決其他生物學問題的能力。生物學循證能力是學生的重要學科能力，是學科核心素養的體現。

綜合其他學者對循證能力的研究結果，筆者構建了如圖1所示的高中生生物學循證能力構成模型，其中包含5個要素：循證信息的解析、循證證據的甄別、循證體系的構建、循證知識的遷移、循證成果的評價。具體的要素分析見表1。

2 高中生生物學循證能力的培養

下面以人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞》（以下簡稱“教材”）第5章“細胞的能量供應和利用”中的“思考·討論”欄目為例，探討教師培養學生循證能力的路徑。

2.1 分析問題要素，提升循證信息解析能力

循證信息解析能力是循證能力的基礎，在課堂教學中，教學任務往往會融入問題情境中。通常來說，問題信息的呈現方式、學生基礎知識的掌握程度、抓住關鍵詞的能力、元認知水平等都會影響學生對信息的解析。教師可以引導學生分析問題情境中的各個要素，識別關鍵信息，同時要有意識地挖掘隱含的信息以提高學生解析問題信息的能力。

在“關于酶本質的探索”中，教材以時間順序，通過文字與圖片的形式描述了不同科學家對酶本質的發現過程，并設置了5個討論題。第一題要從問題題干中提取的信息為巴斯德和李比希的觀點，任務是找到兩位科學家觀點的積極意義與局限性。教師要指導學生抓住問題的關鍵，有目的地去尋找答案，否則學生在閱讀時毫無思路，降低閱讀效率。第二題中的關鍵信息為兩位科學家之間產生爭論，任務是要去挖掘爭論的原因，而正文明顯并未給出答案，因此需要學生挖掘隱含信息，從科學家的研究方向人手。巴斯德為微生物學家，李比希為化學家，由于二者思考的角度不同而有不同的結論，這也能提示學生在思考問題時，要從不同的角度考慮，同時要聚焦重難點去解決問題，在探究中有的放矢。第三、第四、第五題都能以相似的方法從題干中提取關鍵信息和任務目標，從正文中獲取答案。

在“葉綠體的功能”中，教材以實驗示意圖和文字的方式介紹了恩格爾曼的實驗過程，其中第二題問到恩格爾曼在選材、實驗設計上的巧妙之處。學生從正文可以獲得的事實證據是實驗選材為水綿（隱含信息：螺旋條帶狀分布便于觀察）和需氧細菌（隱含信息：可用來確認氧氣多的部位），實驗方法為在黑暗中用極細光束照射裝片（隱含信息：與黑暗中形成對比實驗）、把裝片置于光下（隱含信息：再次驗證實驗結果）。任務為分析選材和實驗設計的巧妙之處，通過解析事實證據獲得最優答案。

對于解決以上科學史類情境問題，教師要引導學生以時間順序為線索，從具體的科學家人手，逐步提取各個關鍵信息，同時注意隱含信息，帶著任務去尋找答案。當問題情境比較復雜時，教師要給予一定的提示。

2.2 依據目標篩選證據，提升循證證據甄別能力

循證證據甄別能力是循證能力的重要組成部分，學生在日常生活和學習中已經獲得大量知識經驗并形成自身的知識框架。同時，在網絡便捷的時代，學生更容易獲取多方面知識，善于從圖書、網頁、報紙等獲得各類證據。教師要培養學生解決問題的目標意識，理清目標與證據之間的邏輯關系，依據目標與證據之間的關聯程度選擇最佳證據。

在“細胞呼吸的原理和應用”中，需要學生用細胞呼吸原理解釋生活中的實例，這時學生已學的有氧呼吸和無氧呼吸的知識為獲得的證據，解釋每個實例即為目標，教師要提醒學生要分析已知證據與每個實例的關聯程度。

2.3 總結循證經驗，提升循證體系構建能力

循證體系的構建是提升循證能力的關鍵。面對不同類型的問題，學生會有不同的解決方法，這就需要教師著力引導學生總結每一次循證過程的經驗，并將不同類型的經驗納入自身循證體系中，促進學生養成科學思維的習慣，落實《課程標準》要求。在對循證經驗進行總結時，教師要培養學生運用科學的方法，幫助學生理清知識框架，如繪制表格、思維導圖、韋恩圖、概念圖等，繪制圖表的過程就是循證體系形成的過程。

本章“思考·討論”中的問題可以分為不同類型，如科學史類，科學實驗和探究類，生活、學習、實踐類等。教師要引導學生將不同類型的問題進行歸納，總結每種類型問題的解決方法，強化構建循證體系的意識。具體來說，在循證的過程中，教師首先要重視培養學生對問題信息的提取和挖掘能力，以問題解決為目標去思考，在關鍵節點給學生必要的提醒或暗示，提高效率。同時，教師還要引導學生調用自身元認知，不斷監控自身循證的過程。在每個教學模塊結束后，教師要求學生對經驗進行總結與討論，分享經驗體系構建的方法，為學生創設頭腦風暴的情境，讓學生在交流中不斷完善自身循證體系的建構。

2.4 搭建循證轉換支架，提升循證經驗遷移能力

循證經驗遷移能力是循證能力的核心，也是學生問題解決能力的體現。在生物學教學過程中，還可以將問題的情境類型分為生活現象類、試題材料類、知識應用類、科學史類、直觀示意圖類、探究實驗類、學生前概念類、古詩詞文化類等。不同的問題情境對培養學生的核心素養都起著重要作用。在學生對不同的問題情境類型歸類總結后，教師提供類似的情境作為支架，學生就可以調用已有的經驗解決問題，提高循證經驗的遷移能力，在解決問題的過程中不斷豐富自己的經驗。

“探索光合作用原理的部分實驗”為科學史類問題，教師可以將此問題作為支架，訓練學生運用已有的循證經驗解決這一問題。教師在創設問題情境時要盡量找與學生已有經驗的連接點，這樣有利于學生建構和優化知識經驗結構，從而鞏固循證經驗遷移的基礎。此外，問題情境中除了文字描述，教師還應提供圖示、錄像等直觀材料，利于學生進行知識加工，促進循證經驗的遷移。學生的發展是螺旋式上升的過程，因此教師在構建情境時也要關注學生的最近發展區，確保每一次循證后都能豐富原有的知識體系。

2.5 制定循證成果評價標準，提升循證成果評價能力

循證成果評價是指能依據一定的評價標準，對實踐成果的優點與局限等進行評估，是循證能力的精髓。教學中，除了教師的評價，還應該關注學生自身的評價。教師應引導學生樹立標準意識，與學生共同制定評價標準，依據《課程標準》中不同水平的學業質量描述設定多樣的評價方式，讓學生對自身活動的過程和成果進行評價，為今后的循證實踐積累經驗。

在“光反應和暗反應的區別與聯系”中，學生需要從生命觀念的角度說出光合作用中物質與能量的轉換。從生物學學科關鍵能力的測評看，這里考查的是學生的理解能力，教師可以依據評價標準制定不同的成果評價方式。筆者依據郭學恒、吳成軍對理解能力水平的劃分，制定了相應的理解能力評價表（見表2）。

學生依據評價標準對自己的學習成果進行評價與反思，切實的評價有助于提升學生的信息提取與加工、批判質疑、實踐創新等關鍵能力。此外，教師還可以讓學生之間互相評價，共同進行探究等。通過這些活動，學生可以在加深對知識的理解的同時關注循證質量。

3 結論

生物學循證能力的獲得是落實生物學核心素養形成的重要途徑，關鍵在于學生要能基于獲得的證據進行理性分析和決策，并精確地應用于實踐中。因此，需要教師認真研究如何培養高中生生物學循證能力，筆者在此總結了具體的培養路徑（見圖2），這對教師的課前準備提出了更高要求。

在循證教學實踐中，實踐反思是推進教學實踐與變革走向合理性、合法性與合情性的重要機制。因此，對教師來說，對教學過程進行記錄、評價與反思是今后培養學生循證能力的重要環節，學生的教學表現作為證據的一部分可指導教師今后的教學活動；同時還要注意學生暴露出的前概念，在教學的過程中不斷幫助學生修正錯誤概念，形成正確的認知。