肖智勇

摘 要：以學(xué)生“說題”為教學(xué)載體，讓學(xué)生把解題過程以語言方式向同學(xué)們進(jìn)行解說呈現(xiàn)，在說題過程中完成知識(shí)的模型建構(gòu)、進(jìn)行演繹推理得出結(jié)論、對(duì)現(xiàn)象或事實(shí)進(jìn)行批判等進(jìn)而養(yǎng)成生物學(xué)科科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：科學(xué)思維;批判性思維;演繹推理

生物學(xué)科核心素養(yǎng)有四個(gè)部分，其中科學(xué)思維是重要組成部分，發(fā)展科學(xué)思維就是創(chuàng)建理論和證據(jù)相互協(xié)調(diào)的過程。在教學(xué)過程中培養(yǎng)科學(xué)思維就是讓學(xué)生的論證技能得以發(fā)展，生物課堂教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生運(yùn)用演繹推理、模型建構(gòu)等方法以及批判性思維探討生命現(xiàn)象并論證社會(huì)性議題，從而獲得生物學(xué)科科學(xué)思維的培養(yǎng)。布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生是一個(gè)積極的探究者，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要目的是積極主動(dòng)地獲取知識(shí)。教學(xué)過程要注重和發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，并且在積極主動(dòng)學(xué)習(xí)中發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維。學(xué)生“說題”便是一種讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)策略，在高三的生物復(fù)習(xí)練習(xí)講評(píng)課中很有作用。學(xué)生“說題”即讓學(xué)生把自己的解題過程——審題、析題、解題和反思等思維過程運(yùn)用自己的思維方式，組織語言進(jìn)行表達(dá)交流。在說題的過程中可以展現(xiàn)出學(xué)生解題的思維過程，通過表達(dá)交流可以強(qiáng)化學(xué)生的解題過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)思維。

一、說“演繹推理”培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

演繹推理為生物學(xué)科核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維的一種重要的類型。在高中生物的教材中，有許多科學(xué)家應(yīng)用“演繹推理”這種科學(xué)方法開展生物實(shí)驗(yàn)。例如，孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)、摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)及遺傳密碼的破譯等。在近幾年的高考全國新課標(biāo)卷試題中對(duì)演繹推理的考查體現(xiàn)得十分明顯，充分體現(xiàn)出新課程改革對(duì)學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的希望。例如，2017年高考全國Ⅲ卷理綜生物試題32題，其題干信息主要是某種昆蟲由三對(duì)等位基因控制的三對(duì)相對(duì)性狀，利用這三對(duì)相對(duì)性狀的三個(gè)純合品系為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中第一小題是確定這三對(duì)等位基因是否分別位于三對(duì)染色體上。該小題考查孟德爾的自由組合定律的應(yīng)用，學(xué)生可以利用假說演繹法來解決這個(gè)遺傳學(xué)問題，并說出解題的過程：先假設(shè)這三對(duì)等位基因分別位于三對(duì)染色體上，根據(jù)這個(gè)假設(shè)以及應(yīng)用所學(xué)的自由組合定律的知識(shí)進(jìn)行演繹推理，讓這三個(gè)品系昆蟲進(jìn)行兩兩交配，觀察后代的表現(xiàn)型及比例，判斷結(jié)果是否滿足自由組合定律，若滿足自由組合定律則假設(shè)成立，若不滿足自由組合定律則假設(shè)不成立。說題的學(xué)生向大家呈現(xiàn)了他使用演繹推理解題的思維過程，使學(xué)生可以逐步掌握并應(yīng)用假說演繹法去解決實(shí)際的問題，從而養(yǎng)成生物學(xué)科科學(xué)思維。

二、說“模型構(gòu)建”培養(yǎng)科學(xué)思維

在高中學(xué)習(xí)階段，學(xué)生掌握了物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型的構(gòu)建。學(xué)生通過構(gòu)建模型來輔助解題，借助積極思考、信息轉(zhuǎn)換和思維發(fā)散等方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。例如，一道題目的題干信息為：某生物的一個(gè)體細(xì)胞染色體有12條，每條染色體的DNA的兩條鏈都被放射性同位素標(biāo)記，把該細(xì)胞培養(yǎng)在不含放射性同位素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在細(xì)胞發(fā)生連續(xù)分裂的過程中，第幾次有絲分裂的細(xì)胞的分裂中期和后期都有12條染色體被放射性同位素標(biāo)記？這道試題考查的內(nèi)容是，用同位素標(biāo)記法研究細(xì)胞有絲分裂過程中DNA的復(fù)制及數(shù)目變化。細(xì)胞的有絲分裂結(jié)合DNA的復(fù)制是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)，這兩個(gè)生命過程是微觀的，而且該過程的變化具有很強(qiáng)的邏輯性，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)顯得很吃力，很難理清這兩個(gè)生命活動(dòng)的變化過程。學(xué)生若要把試題準(zhǔn)確解答出來并向同學(xué)們說清楚解題的過程，僅憑語言的表達(dá)很難理清細(xì)胞分裂和DNA變化的邏輯關(guān)系，即使學(xué)生可以說得清楚，同學(xué)也很難聽懂。學(xué)生可以把自己解題的思維過程轉(zhuǎn)換為物理模型（圖片），如圖所示：

學(xué)生能夠準(zhǔn)確地畫出代表第一次有絲分裂過程和第二次有絲分裂過程中DNA的復(fù)制過程和數(shù)目變化情況，利用物理模型可以把微觀世界生命過程直觀化。因此，學(xué)生以自己構(gòu)建的物理模型為參照，組織語言進(jìn)行說題，顯得更有條理性和邏輯性，更加鍛煉學(xué)生的思維過程。因此，通過構(gòu)建模型，講解模型的構(gòu)建方法、原理及含義可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

三、基于學(xué)生“說題”培養(yǎng)批判性思維

在新課程改革的過程中，不難發(fā)現(xiàn)批判性思維越來越受到重視，如近幾年的高考試題中，對(duì)學(xué)生的批判性思維的考察比重越來越高。學(xué)生“說題”的教學(xué)活動(dòng)是對(duì)學(xué)生的批判性思維養(yǎng)成的一種重要方法策略。

縱觀對(duì)學(xué)生批判性思維考查的試題，尤其是以材料為背景的試題，都存在“論斷”和“論據(jù)”這兩個(gè)要素。批判性思維的核心是論證，利用已知的科學(xué)事實(shí)為論據(jù)并以歸納和演繹的方式進(jìn)行論證，從而獲得論斷。

例如，2018年全國高考理科綜合Ⅰ卷生物試題38題，題干的背景資料可以概括為：真核生物基因與原核生物的基因結(jié)構(gòu)不同。其中第一小題設(shè)置的問題是：讓學(xué)生寫出人的蛋白基因在大腸桿菌中無法正常表達(dá)的原因。學(xué)生通過題干的閱讀、分析，歸納出兩個(gè)結(jié)論：①真核生物的基因存在內(nèi)含子而原核生物的基因沒有;②真核生物具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制而原核生物沒有。學(xué)生利用這兩個(gè)結(jié)論作為論據(jù)對(duì)遇到的問題作出合理的判斷并得出結(jié)論。學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)可知，人是真核生物而大腸桿菌是原核生物，學(xué)生可結(jié)合題干獲取的證據(jù)進(jìn)行論證：為什么大腸桿菌作為受體細(xì)胞未能得到人的蛋白。學(xué)生準(zhǔn)確說出人是真核生物，基因中有內(nèi)含子且具有相應(yīng)的RNA剪切機(jī)制，而大腸桿菌的基因無內(nèi)含子也沒有相應(yīng)的RNA剪切機(jī)制，所以大腸桿菌無法正常完成真核生物基因的表達(dá)過程，因此得不到人的蛋白。學(xué)生在說題過程中，能夠準(zhǔn)確分析并獲取題干信息作為論據(jù)，針對(duì)題目設(shè)置的問題進(jìn)行論證、得出結(jié)論，完成題目的準(zhǔn)確作答。論證是批判性思維的核心，學(xué)生說題的過程也是論證的過程。因此，學(xué)生通過說題培養(yǎng)了批判性思維。

學(xué)生說題過程是學(xué)生解題過程的再現(xiàn)。教師在生物課堂教學(xué)中應(yīng)用學(xué)生“說題”的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，親歷讀題、析題、解題并說題，在說題過程中能夠把應(yīng)用于解題的科學(xué)觀點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法以語言的方式得以呈現(xiàn)，通過演繹推理、模型構(gòu)建和批判等思維過程探討或解決試題中的問題，養(yǎng)成科學(xué)思維。

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