摘要：论证教学是进行探究性学习的一种有效方法。教师根据Toulmin论证模型，指导学生论证DNA是主要遗传物质的主张。它让教于学，有助于学生主动建构知识，培养学生科学探究能力。
关键词：论证教学；让教与学；遗传物质证据
生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的，探究是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。论证是科学探究中的常用的方法，开展论证教学有利于培养学生尊重事实、证据的理性思维和勇于探索的科学精神。
一、论证教学的依据
1.论证的定义
关于论证的定义有许多不同说法，综合起来比较认同的是：论证是一种推理的历程，藉着提出具有合理性的理由及支持理论，使资料与结论之间，产生合理的连结并经由对话的方式来产生共识，解决问题与争端。
2.论证教学的模式
美国当代著名思想家图尔敏(Toulmin)提出了著名的Toulmin论证模型(如下图)。
该模型包括主张、资料、理由、支持、反例、限定条件等六大因素。(1)主张，是在论证中试图证明和维护的正当的结论；(2)资料，是论证的基础，也是任何研究或推断开始时必需的材料或信息，是在回应对主张质疑时所要引用的事实；(3)理由，是连接资料与主张的桥梁，是更一般性的证据，是一个从资料到主张的辩护；(4)支持，当人们对理由本身有疑问时，需对理由的合理性加以说明，提出支持理由的支持因素；(5)反例，是削弱论证效果的证据和理由，是阻止从理由得出主张的因素；(6)限定条件，有些情形下，例如反例的存在情况下，必须附加“一定的限制条件”主张才能成立。前三个元素属于基本要素，每个论证中都会出现，构成论证的基本构架。后三个属于补充要素，不要求在所有的论证中都出现。
二、论证教学的基本过程
1.联系课文，提出主张
教师联系课文，设凝引入。“人类对遗传现象、遗传规律的探究一直没有停止，并且还在不断深入。当初摩尔根虽然证明了染色体是基因的载体，基因的化学构成是什么？”教师提供一张染色体的化学组成图片，图片中有染色体成分的标注。引导学生观察分析染色体的化学成分，可以得出染色体的主要成分是DNA和蛋白质。研究表明，在染色体行使功能时，DNA更加具备作为遗传物质的主要特性，也就是说DNA是遗传物质。
2.设置问题，引导论证
教师再次设问：“为什么说DNA是遗传物质，作为遗传物质必须具备哪些条件？”学生根据课本小资料中“DNA是遗传物质的间接证据”分组讨论遗传物质的特点，然后各组派代表阐述讨论的结果，在教师的引导下，最后形成共识。作为遗传物质一般要具备以下条件：(1)能准确地进行自我复制，传递给下一代。(2)要有储存大量遗传信息的能力。(3)结构要比较稳定，不容易被破坏。(4)能控制生物的性状和代谢。教师追问学生：如何证明DNA是遗传物质？教师引导学生作出一般性的推论，设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
3.呈现资料，支持主张
教师让学生认真阅读教材中“DNA是遗传物质的两个直接证据”，即肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。
(1)肺炎双球菌转化实验
为深入理解转化实验，在阅读教材时，引导学生思考一些问题：①肺炎双球菌转化实验的实验材料是什么？②肺炎双球菌的“活体转化实验”是如何进行的，实验结果如何，根据这个实验结果，你能得出什么推论？③肺炎双球菌的“离体转化实验”是如何进行的，实验设计的关键方法是什么？实验结果如何？④根据实验结果，你能得出什么结论？
在学生阅读的基础上，学生分组讨论，并完成学案中的相关内容，如实验材料R型菌与S型菌的比较。让学生深入分析活体转化实验的四组小鼠实验，从而可以推理出，在加热杀死的S菌中必然存在某种“转化因子”使R菌转化为有毒的S菌。
教师追问“转化因子是什么？是DNA吗？”，学生讨论回答“离体转化实验”设计的关键方法：从活体的S型菌中抽提出DNA、蛋白质等物质，分别与R型菌混合，单独的去观察它们的作用，只有其中的DNA组把R型菌转化为S型菌。后来的研究不断证实，DNA提取纯度越高，转化效率就越高。根据实验结果，师生共同推断：DNA是遗传物质。
(2)噬菌体侵染细菌的实验
教师引导学生带着问题认真阅读“噬菌体侵染细菌的实验”的活动资料，使学生充分关注资料所提供的信息，特别是实验过程示意图的分析。引导学生对实验材料、实验过程和结果进行讨论，讨论时抓住因果之间的内在逻辑关系。教师可以预先设置一些问题：为什么要用同位素标记？标记什么元素？实验过程中搅拌和离心的目的是什么？这个实验设计的思路是什么？
最后师生共同总结，本实验采用专门寄生在细菌体内的病毒——噬菌体和细菌为实验材料，噬菌体成分简单，由DNA和蛋白质构成的；用同位素35S和32P分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA，然后分别侵染未标记的细菌，实验结果35S的蛋白质在上清液中，32P的DNA在沉淀中，这也说明了DNA 进入了细菌细胞内，蛋白质没有进入。细菌内新合成的噬菌体是根据噬菌体DNA合成的。
噬菌体侵染细菌的实验进一步证明了DNA是遗传物质。
4.引入反例，限定条件
论证到此，学生就会觉得DNA是遗传物质，遗传物质就是DNA。随着对病毒研究的深入，科学家发现许多病毒中含有RNA，却没有DNA。教师引导学生阅读教材中“烟草花叶病毒的感染和重建实验”，证明了在只有RNA而没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。
师生讨论得出：DNA是主要遗传物质。病毒的遗传物质是DNA或RNA，有细胞结构生物的遗传物质是DNA。
三、论证教学的反思
1.论证教学有助于学生主动建构知识
论证教学是高中生物课堂“让教于学”的策略之一。它改变了“以教师教授为主，学生被动接受”的课堂模式，转换了教师的角色定位，教师从知识传授权威转为学生学习的引路人和学习方法的指导者。教师在课堂教学过程中给学生呈现资料，引导学生思考、探索，在关键环节共同讨论，帮助学生主动建构知识。
2.论证教学可以增加同伴互助
论证教学时需要组建“研究共同体”，组内成员围绕学习任务分工与合作，搜集资料，分析推理，发表主张，质疑反驳，限定条件，共同完成论证教学活动，培养了学生交流合作的能力。
3.论证教学有利于培养学生科学探究能力
论证能力可视为科学素养的关键能力之一。论证教学可以促使学生像科学家那样收集整理资料，提出自己的主张，与同伴开展深层次地讨论、质疑、反驳，从而更清析地知道生物核心概念的建立过程，有助于学生更好地掌握生物核心概念，同时也培养了学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力等。
4.要选择适合科学论证的课题
在教学实践中发现，学生已经习惯于教师的讲授，习惯于对生物概念、规律的记忆，从不质疑教材中的概念、规律。为此，教师应选择学生感兴趣，主张易提出，资料易寻找的课题进行论证。在资料分析的活动中，教师要鼓励学生积极思考，激励学生站在实验者的角度进行分析，在有挑战性的问题面前激发学生的探究欲望，在分析解决问题的过程中获得成功的体验。
参考文献：
[1]陈 欣.探索基于论证的探究教学途径[J].生物学通报，2016(10).
(作者单位：浙江省慈溪中学 315300)
论文作者:郑芳君,②胡淦
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年3月上
论文发表时间:2017/6/15
标签：遗传物质论文; 噬菌体论文; 教师论文; 学生论文; 资料论文; 细菌论文; 双球菌论文; 《中学课程辅导●教学研究》2017年3月上论文;