基于核心素养的生物学教学方式的思考

田树青 王 新

（北京教育学院丰台分院 北京 100073）

近年来，国家一直致力于课程改革和考试评价改革方面的工作，旨在促进教育观和人才观在时代变革中的发展适应性。2010年的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》、《北京市中长期教育改革和发展规划纲要》等重要政策文件均对课程的建设和改进提出了更高的要求，特别是“以人为本”的理念和“立德树人”的要求如何实现，学科教育和课堂教学是其重要的落地途径。在学科教育和课堂教学中，关注学生“核心素养”和“学科核心素养”的发展，摸索相应的、有效的课堂教学方式，成为学科教学研究的首要任务。

1 核心素养与生物学科核心素养

1.1 核心素养 目前，我国学界基本达成共识，核心素养（key competencies）是指学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。其基本特征包括：知识、能力和态度等的综合性；不同学段的学生表现出的阶段性； 个人价值和社会价值的 整 合性［1］。

核心素养的提出并不是对之前我国课程改革中提出的“素质教育”的全盘否定。相反，从国际比较的视野和我国多轮基础教育改革反思来看，核心素养的提出具有独特的价值。《现代汉语词典》关于“素质”的解释包括2 层含义：①事物本来的性质； ②心理学指人的神经系统和感觉器官的先天特点。由此可见，汉语中的“素质”仅局限对个人的生理学与心理学维度的理解，这一定位至多是教育的前提和条件，而非教育的结果。有学者指出，素质教育是一种教育的口号，而非教育的术语。“素养”解除了“素质”之概念困扰：作为一个合成词组，“素质”＋“养成”，即凸显了先天素质和后天教养的化合作用［2］。从表面看，素养似乎依然是知识、能力和态度，但是发展核心素养的教育更强调知识、能力、态度的统整：素养=（知识+能力）态度［3］。基于这样的统整，核心素养更加强调“态度”的重要作用，为“知识中心”向“能力发展”导向、教育要兼顾学生知、情、意、行的全面发展等重要的观念转变提供了支撑依据。

有学者指出，核心素养是从学习结果的角度界定未来人才的形象。即核心素养在回答“培养什么样的人？ ”这一问题，是对未来公民形象的具体勾勒，体现教育在个人发展和社会发展中的时代性、前瞻性和重大责任。回答“培养什么样的人？ ”这一问题还是对我国“立德树人”教育方针的重要回应，对指导不同学段的育人工作和学校教育具有重要价值。学界基于对经济合作与发展组织（OECD，下简称“经合组织”）、欧盟理事会和美国21 世纪素养等报告的研究，提出我国核心素养基本框架包括3 个方面6 个维度。该框架一经提出就产生了“诟病要素过多”和“嫌弃要素不全面”2种声音。针对这样的声音，值得关注的是：核心素养是“关键素养”，不是“全面素养”；核心素养要反映“个体需求”，更要反映“社会需要”；核心素养是“高级素养”，不是“低级素养”，甚至也不是“基础素养”；核心素养要反映“全球化”的要求，更要体现“本土性”的要求［4］。关注这4 个方面，有助于理解国家核心素养框架的基本结构和独特价值，也有助于厘清核心素养与学科核心素养的关系。

1.2 核心素养与学科核心素养 如果说，核心素养是作为新时代期许的新人形象所勾勒的一幅“蓝图”，各门学科则是支撑这幅蓝图得以实现的“构件”。它们各自拥有其固有的本质特征及其基本概念与技能，以及各自学科所体现出来的认知方式、思维方式和表征方式［5］。基于此关系，学科核心素养应凸显本学科特色或本学科所在领域（或称学科群）的特色，体现其在核心素养中的独特贡献；同时学科核心素养应弱化学科边界，摒弃分科教学的桎梏，为学生核心素养的发展贡献力量。例如生物学科核心素养是指学生在接受相应学段的生物学科教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。通过专家、一线教师等多层次调研达成基本共识，生物学科核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任4 个要素，涉及核心素养3个方面中的3 个维度。简言之，核心素养与学科核心素养应该谋求在整体与局部、共性与特性、抽象和具体方面的平衡与统一。

学科核心素养需要通过“领域/学科”的形式实现。台湾课程体系建设在这个方面有一些比较成熟的做法，各领域/科目应考虑本身的理念与目标，结合各“教育阶段核心素养”，以发展及订定“领域/科目核心素养”及“领域/科目学习重点”，两者之间需彼此呼应，双向互动［6］。这样的课程体系构建既体现了学科核心素养对核心素养的独特贡献，使核心素养的每一个维度垂直平稳落地；又打破了学科分界，在相似领域中体现核心素养的共性，表现出多学科的统一。国际上，对核心素养和课程转化处理主要有3 种模型： 一是核心素养独立于课程体系之外并与之融合的美国模型，二是在课程体系中设置学生核心素养的芬兰模型，三是通过课程标注内容设置提醒学生核心素养的日本模型［7］。我国如何处理核心素养与课程转化的关系还在进一步探索中。从各学段课程标准修订工作的总体情况看，我国核心素养和学科核心素养的推进应该是自上而下的顺序。从现行的生物学科课程标准来看，明确提出“提高生物科学素养”是初、高中生物学科的基本课程理念。生物科学素养是指公民参与社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力及相关的情感态度和价值观。将“生物科学素养”与“生物学科核心素养”进行比对，科学探究和社会责任已明确外显，生命观念和理性思维则相对内隐。因此新一轮的修订很可能不会是颠覆性的变革，而更可能是对“生物科学素养”作出更为详尽、可操作性强的解读，借此可更加有效地推进生物课堂教学的改革与发展。

1.3 学科核心素养与学科能力 研究发现，20世纪有关素养的理论观点大都是“能力”本位的。能力不同于知识和技能，但和知识、技能有着密不可分的联系［8］。核心素养（key competencies）中的“key”在英语中有“关键的”“必不可少的”等含义。“competencies”也可以直译为“能力”，但从它所包含的内容看，译成“素养”更为恰当［5］。简言之，“核心素养”就是“关键能力”或称“关键素养”。学科核心素养是基于学科教学，帮助学生形成的必备品格和关键能力。

关于学生能力的研究指出，心理能力和特定的活动或者认知结构联系在一起，与学科教育相联系就构成了学生的学科能力。学科能力是学科教育与学生智力发展的结晶［9］。生物学科能力是指学生在学习生物学课程的过程中所形成的稳定的心理特征，主要包括科学思维方式和解决生物学问题的基本能力［10］。由此可见，生物学科核心素养与生物学科能力的发展具有统一性和共通性，在生物学教学中，摸索有效的教学方式，发展学生的生物学科能力，是生物学科核心素养发展的重要内核，即生物学科能力的发展可以真正体现学生生物学科核心素养的发展。

2 生物学科核心素养与生物学教学方式

2.1 生物学科素养的要素及其关系 生物学科核心素养包含4 个要素：生命观念、理性思维、科学探究和社会责任，其中，“科学探究”作为重要的学习方式和教学方式，可以关联和体现其他3个要素。科学探究是在学生习得生物学科重要概念的过程中，体认生命观念，提升理性思维水平，认同生物学科在生产生活实践中的应用价值的重要途径。基于以上分析，生物学科核心素养的4 个要素之间的关系如图1 所示。

图1 生物学科核心素养4 个要素的关系图

2.2 生物学科探究式教学方式的类型 探究式教学具有5 个方面的基本特征：问题、证据、解释、评价和表达［11］。根据课堂探究活动是否包含5 个基本特征，可将其分为“完全”探究和“部分”探究。完全探究即探究活动包含了问题、证据、解释、评价和表达5 个基本要素。若有一个基本要素未被满足则为部分探究。根据教师和学习材料在探究活动中对学生行为指导的多少，可将探究活动分为“指导”型探究和“开放”型探究。指导型探究有利于学生建立某一特定的科学概念； 开放型探究有利于发展学生的认知和科学推理能力。教师应使学生具有参与各种类型探究活动的机会。完全探究、部分探究、指导型探究、开放型探究对提高学生的科学素养都是必不可少的［12］。

受学科教学课时、学校实验条件和教师教学风格等因素的限制，目前在中学生物学教学中采用较多的探究教学方式是教师指导下的部分探究。其中有些是通过实验、调查等学生直接参与的方式进行的探究，也有些是利用科学史或研究文献等文本素材进行的二手资料探究。

2.3 生物学教学中探究式教学方式的现存问题

目前，在我国仍存在对“探究”的片面理解和误读，课堂中“肤浅”的探究活动也并非个别现象。若过于强调“探究”的步骤和形式，则容易导致舍本逐末，流于表面。知识和实践两者不可或缺，知识需要在实践中学习和不断运用中加以深化，没有经过实践的知识是死板和机械的；同样，缺乏知识内容的实践是没有深度和低效的［13］。

在生物学教学中，“科学探究”的实施情况如何？ 根据本地区课堂观察和教学案例的比较分析发现，存在的主要问题包括3 个方面。

2.3.1 为学生提供的探究时空不足 与知识讲授相比，科学探究并不是高效传承知识的方法，相反它必须花费更多的时间，为学生提供更多的实验材料和仪器等进行研究和讨论，其学习价值不指向于知识习得的效率，而应该指向于知识习得的过程质量。受到课时压缩、分科较细和生物学科地位等诸多因素的影响，单课时完成一个完整的探究活动并不现实，若增加课时投入又使得教学进程非常拖沓。因此，实际教学中常出现 “讲探究”的异化现象，从主客观角度封闭探究的各个环节，甚至越俎代庖地替学生完成一些环节，学生可发挥的余地非常有限。这样做，似乎是节约了课时，但实际上学生经历的是一个“假探究”的过程，这与讲授法无异，剥离学生真正的课堂收获，其实是非常有限和古板的，这让有的学生甚至认为探究过程就是那几条八股式的环节步骤，背背就会。

2.3.2 对学生理性思维和学科方法训练不到位现行教材中，科学探究大多分散在各个实验中，实验的开放性不高，似乎都有确定的结论，不同的实验似乎只适合训练科学探究能力的某一要素或某几个要素。例如北京版、人教版和北师大版教材中有一些有共性的实验，鼠妇或面包虫等昆虫的生境探究活动，比较适合于训练提出问题、实验变量控制； 对根的吸水和失水条件比较适合训练实验结果的处理和分析； 种子萌发的条件比较适合训练实验设计方案等。总之，目前各版本教材受分科、单元教学内容等限制，缺乏开放性、综合性和挑战性较高的探究活动。教材和教学设计给予探究活动的支撑过多，学生在有限的知识学习基础上，没有更多的机会思考讨论，没有机会亲历实验观察和发现新问题的过程，没有机会探寻真正未知的问题，所以很难达到理性思维和学科方法训练的目的。在探究前，学生就知道实验结果，这会直接影响探究的兴趣和探究内驱力。基于这样的考虑，在教材编写和教师教学设计中，寻找值得探究的课题、设计能推进学生讨论和深入思考的问题及优化探究实施过程，成为提高“科学探究”能力的突破口。

2.3.3 对学生探究过程缺乏有效的评估手段 日本学者提出，学习的实践是“构建世界”（认知性、文化性实践）、“探索自我”（伦理性、存在性实践）和“结交伙伴”（社会性、政治性实践）相互媒介的三位一体的实践［14］。课堂教学是完成学习实践的重要途径，科学探究在课堂教学中的实施，能在这3 个维度上均有所涉及，多以学习共同体的形式展开，这就给教师的课堂监控带来诸多挑战。教师对学习共同体的指导不能同时兼顾，面临乏术的尴尬；对全班探究活动的推进不易掌握全局，传统纸笔测验的形式当然不适合作为科学探究活动的评价手段。所以，教师担心对这样课堂的控制力和学生的实际获得，从而不愿意使用这样的教学方式是可以理解的。摸索对探究过程的可操作性评估量规，寻找合适的评估参与者是该类教学方式的突破口。

2.4 科学探究在生物学课堂教学中的独特价值与发展走向 生物学科属于科学领域，生物学课程标准中提出的生物科学素养隶属于科学素养。在生物学课堂教学中有效促进学生科学素养的发展，即促进学生生物学科核心素养的发展，就是生物学科和理科群在核心素养发展中的独特贡献。

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》指出，科学探究既是科学家工作的基本方式，也是科学课程中重要的学习内容和有效的教学方式。国际教育界对科学探究的研究已超过半个世纪，我国科学领域，尤其是生物学科的课程理念定位和教学改革方向基本与此同步。近年来，通过跨学科领域、融合性主题的综合实践活动，实现学生对核心概念习得的方式越来越受到青睐。例如，美国于2010年初开始修订并已施行的《全美科学教育标准》（National Science Education Standards，NSES，1996）,2011年7月19日正式发布了《K-12 科学教育的框架：实践，跨学科概念与核心概念》。该框架的第1 条指导原则即为：孩童是天生的研究者（children are born investigators），他们从小就会去研究、思考和构建周围世界的内在模型。该框架对学习主体作用的认识、核心概念的习得过程与学生学习方式的精细量化解读都非常值得借鉴和思考。

3 研究展望

从学科价值、育人目标和学科核心素养发展的角度看，关注学习者在课堂中的思维卷入深度和思维品质的发展，学科知识和方法的习得方式和迁移能力，塑造未来合格公民是学校教育的内核。目前，关于核心素养的相关研究方兴未艾，关于学科核心素养对核心素养的独特价值，学科核心素养与课堂教学的转承与实施，学科核心素养在课堂教学中的提升突破策略，以科学探究为核心带动生命观念的认同、理性思维的发展和社会责任的讨论等问题尚待研究。