指向深度學習的CER論證模式在高中生物學中的教學策略研究

摘 要：依托CER論證模式的教學探索，構建學生深度學習，是教師智慧執教的體現，是發展生物學核心素養的基本著力點.當然，要達成此目標，教師需深入學習CER論證模式理論，明晰其在高中生物學中具有的激發學生學習興趣的作用，以及對應的實踐方法、舉措等，以此來提高學生的生物學學業水平，培養學生的批判性思維、理性精神.

關鍵詞：深度學習；CER論證模式；高中生物學；教學策略研究

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）24-0130-03

收稿日期：2024-05-25

作者簡介：姜燕（1982.4—），女，江蘇省寶應人，中學一級教師，從事高中生物教學研究.

基金項目：揚州市教育科學“十四五”規劃課題“指向深度學習的CER論證模式在高中生物學中的教學策略研究”（課題批準號：2022/P/075）.

高中生物教學的宗旨是發展學生生物學學科核心素養，為深入學習、健康發展提供助力.培養學生批判性思維與科學推理能力等素養，是新課改背景下高中生物學教學的重要目標之一.特別是在信息大爆炸的年代，CER論證模式發揮出超乎尋常的作用，該模式既利于學生提出自己的觀點，又促使他們為證明觀點展開必要的證據采集、論證推理學習活動，同時也利于學習探究興趣的提升，較好地促進了學生推理能力的發展，實現真正意義上的深度學習^［1］.

1 高中生物學教學中應用CER論證模式進行深度學習的意義

1.1 有利于激發學生的學習興趣和積極性

CER論證模式是一種結構性學習方法，其策略是鼓勵學生運用所積累的知識、經驗等，試著結合一些問題、現象，提出自己的觀點，并以此來尋找證據，借助證據展開對應的推理學習活動，從中獲得深刻的感悟，逐步提煉出知識本質.將這種驗證式證明模式運用于高中生物學教學之中，能激發學生學習的自主性與主動性.CER論證模式有助于學生在自我問題提出后，學習搜集證據，采用恰當的邏輯思考來分析、推理，實現深入理解知識、建構有效學習認知目的，讓整個學習活動凸顯能動性，釋放出個性化學習活力.

1.2 有利于促進學生批判性思維的提升

CER論證模式是立足實驗數據和觀測結果，促使學生圍繞上述所學，提出假設與結論的學習模式.學習過程中，不僅要求學生學會搜集實驗信息與分析資料，更要學會運用思維去解釋實驗設計與猜想之間的邏輯關系，形成完整的證據鏈，幫助學生悟出活動現象以及數據背后的原因，從而得出較為科學的結論，促進學生批判性思維的培養與發展.

1.3 有利于促進學生綜合素質的發展

CER論證模式應用于高中生物學教學中，要求學生對生物知識有較深的了解，能運用邏輯思維與科學方法進行分析與推理.該模式下，學生會主動投入到知識形成探究之中，觀察現象、分析數據、提出問題并思考問題解決探究之策，提升學習活力.其間，為深化學習論證活動，學生就要學會與同學合作、討論、推理，并形成證明性結論.如此學習活動，能促使學生學會傾聽、尊重別人的意見，促進學生團結協作素養的發展.

2 高中生物學教學中應用CER論證模式進行深度學習的策略

2.1 通過創設情境應用CER論證模式推動深度學習

高中生物學教學中，CER論證模式應用給學生提供了一種深度學習的框架.CER論證模式情境創設，既能幫助學生感知生物學各種現象存在，又能促使學生運用邏輯推理能力去尋找證據來論證猜想觀點，使得學生學習理解更有深度，一定程度上提高了生物學科學習活力^［2］.

比如，教學新人教版高中生物必修一中“綠葉中色素的提取和分離”時，教師需關注本實驗要求，運用好一切現有資源，引導學生將綠葉中的色素提取、分離出來，學會用色譜法分析，利于學生獲得綠葉中內含的色素種類、含量.教學中，教師可以創設一個猜想學習情境，鼓勵學生大膽猜想不同綠葉中內含的各種色素種類及含量等信息，再引導學生用 CER證明法進行推理、論證，讓猜想與驗證形成科學的學習鏈.如提出“綠葉含有兩種色素，一種是葉綠素，一種是類胡蘿卜素”這個猜想，教師需引導學生去搜集實驗中所觀察到的色素色譜峰、色素吸收光譜等證據，并把它們與同伴分享，展開學習互動，形成相應的學習推論.這個學習過程中，學生不只是單純地進行實驗操作，還需將猜想與實驗、邏輯推理等學習活動連接起來，學會對問題進行分析與推理，使得他們對綠葉中色素的性質及其提取與分離的生物學知識有著更深刻的認識.

2.2 開展任務型教學應用CER論證模式促進深度學習

CER即主張證據和推理，此模式可以幫助學生系統地進行思考與分析，達成深度學習目的.設計任務型學習活動，使得教學與CER論證模型不謀而合，引導學生去觀察，學會提出問題，并通過實驗去解決問題，這種任務型教學法是一種主動式學習活動，是促使學生親自參與的學習過程.活動中，學生在尋找證據時，會激活自身的學習積累，并能運用所學知識去分析與甄別論據，使之更符合論證需求，利于猜想證明的有序推進.

比如，教學新人教版高中生物高一必修2中“探究抗生素對細菌的選擇作用”時，將CER論證模式運用到任務型教學中，能幫助學生了解抗生素的作用，初步理解抗生素對細菌的選擇作用.實驗中，教師需首先設計“抗生素能殺死細菌”，引發思考，鼓勵學生猜想.其次結合猜想引導學生搜集相關實驗資料與證據，如此學生會依托“將細菌置于瓊脂平板上，觀察其殺菌作用”的實驗結論來展開相應論證，從中感悟到抗生素是如何殺死細菌的基本原理.透過這個過程，學生能了解抗生素對病菌的作用，使學習理解得到深化，促進邏輯推理能力的發展.

2.3 通過虛擬現實技術應用CER論證模式強化深度學習

將CER論證模式應用于高中生物學教學，是一種全新的教學方式.教學過程中，教師可以通過利用虛擬現實技術進行驗證性實驗，該教學方式能提高學習效率，發展學生綜合素養.CER論證模式是一種將證據、解釋和推理相結合的教學架構，它引導學生通過提問、收集資料、分析得出結論，以實現理解知識、建構知識、發展科學思維和邏輯推理能力的目的.將它與虛擬現實技術整合，能給學生帶來全新的學習視角，便于學生投入到虛擬環境中的實驗、觀察等學習之中，有效提高學生探究精神^［3］.

比如，教學新人教版高中生物高二選擇性必修一《體液調節與神經調節的關系》時，利用虛擬現實技術將 CER證明模型應用于深度學習之中，能助力學生在虛擬環境下觀察體液調節與神經調控的協同作用，促進有效學習生成.首先，教師可以引導學生提出相應的觀點“體液調控與神經調控”，然后引導學生搜集證據以支持該主張.借助虛擬現實技術，學生可直觀地了解體液與神經系統在不同環境中的交互作用，如“神經系統在生理環境改變時如何傳遞信號、體液對物質濃度的調控”等.隨后，學生根據虛擬實驗觀察到的現象進行解釋，揭示體液調節與神經調控的關系.通過這種虛擬模擬實驗的方式，能引導學生深入主動地參與到同伴間互動對話之中，進一步感悟到體液調節對神經調節的重要性，使得學習有深度.可見，借助虛擬實驗技術，能讓難以開展的學習實驗得以順利實施，給學生身臨其境的體驗，助力他們探究人體中體液與神經調節之間的關系，使學習效率得到提升，深度學習自然發生.

2.4 通過小組合作應用CER論證模式優化深度學習

將CER論證模式應用于高中生物學教學中，已成為一種受歡迎的教學方式.該模式還具有促進合作學習生成的功能，能加速學習思維碰撞，促進學生對生物概念形成更深層次理解，促進學習認知的構建.當然，該教學模式不僅僅局限于知識的傳授，還具備細化辯證思維引領的效能，利于學習思維的理想發展.CER論證模式強調了學生提出命題、尋找支持命題的證據和開展學習論證的親身體驗活動，其能調動小組學習活力，形成優勢互補，加大信息數據采集力度，信息來源的可靠性也有著較好的保障.此情景中，學生所提出的問題才可能更接近教學預設，符合學習學情實際，利于學習有序推進.

比如，教學新人教版高中生物高三選擇性必修三中“制作傳統發酵食品”時，以泡菜制作工藝為案例，引導學生結合CER模式，試著提出“腌菜發酵過程在食物中產生有益菌”這一觀點，隨后鼓勵學生展開合作學習，一同去查閱文獻資料，或實地觀察，或借助實驗來證明自己的觀點.如此，學生會積極地參與到小組學習研究之中，結合課題，選擇以乳酸菌為研究對象，研究泡菜中益生菌種類及數量的變化規律，探討發酵溫度、時間等因素對益生菌產生的影響.最后展開論點論述，解釋為何發酵為益生菌產生的關鍵步驟，并以科學原則及資料支持學生來論證觀點.促進學生彼此間的思維碰撞，對“制作傳統發酵食品”的學習理解步入更深處.

3 結束語

綜上所述，與傳統教學模式相比，CER框架下論證式教學模式更利于培養學生有根據地分析思考意識，促進學生科學思維、實踐探究意識與能力的發展.將CER論證模式應用于高中生物學教學之中，利于學生對生物知識的理解與應用，助力他們建構好相應的生物學認知；還有助于學生運用所掌握的知識去分析、判斷、推理等，發展批判思維與解決問題的能力.CER論證模型還能為學生提供系統的學習架構，引導他們對生物規律進行深入探究，使抽象的概念與現實現象相結合，真正造就深度學習.

參考文獻：

［1］ 陳玲瓶.CER論證模式在生物學教學中的應用：以“細胞膜——系統的邊界”為例［J］.中學生物教學，2020（19）：28-31.

［2］ 呂琦，代建軍.新加坡科學教育中的CER科學論證框架研究1：以新加坡中學化學學科為例［J］.基礎教育課程，2019（15）：72-80.

［3］ 孫國華.在實證與建模過程中探究細胞邊界問題：高中生物《細胞膜——系統的邊界》教學實錄與解讀［J］.教育科學論壇，2013（2）：35-39.

［責任編輯：季春陽］