高中生物学课堂教学科学思维分级评价的探索

刁姝月 付莉 李娟

摘要：从评价学生的科学思维水平的角度出发，深入解读科学思维水平的划分，将科学思维水平的描述具体化，转化为可操作的评价指标，为教师提供评价依据，并试图提供针对评价科学思维的建议，为促进教学提供指导。

关键词：高中生物，科学思维，课堂评价

中图分类号：G633.91文献标志码：B

在科学技术迅速发展的时代，仅仅只是将已有知识教给学生是不够的，与掌握已有知识相比，学会学习更重要，培养学生的科学思维成为实现这一目标的重要途径。

1 科学思维的概念

“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。科学思维能够支持学生获取新知识，学会如何使用知识，建构并评价假设和观点。具备科学思维的学生能够成为独立的学习者，能够自主地为自己的问题寻求答案。

2 对科学思维进行评价的重要意义

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《新课标》）中要求教师在教学时高度关注生物学核心素养的达成，提出了评价建议“以课程目标、课程内容和学业质量标准为依据，结合具体的教学内容，以生物学大概念、重要概念等主干知识为依托”，并提出了科学思维的四级水平。因此，教师在教学时应注重结合课标提出的四级水平标准设定对应的教学目标，重视学生的科学思维的养成。科学思维具有内隐性，但也具有一些显性特征：①认同科学知识、原理和方法在解决问题中的作用;②以事实和证据作为科学思维的起点;③运用逻辑分析认识事物及事物之间的联系;④创造性地解决具体的问题。这些显性特征为教师评价学生的科学思维水平提供了方向，然而在教學实践中，教师常常面临着通过学生表现对学生是否达到核心素养要求进行判断的挑战。有调查显示，高中生物教师在课堂提问方面普遍存在封闭性问题过多、表述不清晰等问题，且不能很好地评价学生的科学思维水平。因此，笔者尝试提出关于在生物学课堂中评价学生科学思维水平的建议，以教师提问为主要评价方式，试图通过评价来引导学生思考，明确目标，进行针对性的反馈，提升学生思维能力。

3 生物学科学思维的评价水平

《新课标》中将生物学科学思维划分为四级水平，每一级水平都有相应的具体描述，为教师评价学生的科学思维水平提供了一定的指导。但其描述概括性较强，对具体教学内容的评价针对性不强，因此对各级水平进行了具体阐释，提供了切实可行的建议。

3.1 水平一

在《新课标》的学科核心素养水平划分中，关于科学思维水平一的具体描述可分解为两个方面：

①能认识到生物学概念是基于科学事实，经过归纳与概括、演绎与推理等方法形成的。教师可以科学史为载体，引导学生思考概念的由来，从而使学生认识到概念都是基于科学事实经过论证形成的。这也是促进学生改变一种思维定势的方式，在大多数学生的认知中，“概念是一直存在的，是固定的，是权威的”。也正是出于这个原因，他们将生物学科定义为只需要背诵记忆就能学好的学科。而科学思维水平一的定义，正是要打破这一思维定势，让他们认同并理解生物学概念的由来，改变对于生物学科的刻板印象。在现实课堂中，教师利用科学史或前沿技术进展，为学生引入新概念，并通过“根据这则材料，你发现某生物学概念的形成具有哪些特点呢？概念是否是一直存在的呢？”这种提问范式对学生进行评价。若学生能“说出”某概念的形成都是基于科学现象，运用科学方法形成的，“认同”概念不是生而存在的，即表明学生达到了科学思维水平一。

②能用这些概念，解释简单的生命现象。教师可在学完某生物学概念之后，为学生提供一个接近现实或现实的问题情境，引导学生用概念来回答问题，阐明现象背后的原理，并根据学生的回答结果，评价学生的学习情况。在现实课堂中，教师可通过“从生物学的角度如何解释某现象？”这种提问范式对学生进行评价，若学生能准确找到相关概念，并“阐述”该概念的内涵，即代表学生达到科学思维水平一。

3.2 水平二

在水平一基础上加入了对归纳概括的要求，同样可拆解为两部分。

①能够运用归纳、概括等方法基于特定生物学事实，形成简单的生物学概念。例如，学生可以从学习DNA分子的复制方式中，得到DNA分子通过半保留方式复制的概念。教师考查时，可以选择给出某个简单生物学概念的直接生物学证据，要求学生根据这个直接证据得出对应的生物学概念。教师的提问范式是：根据“某个直接生物学证据”，你能够对应得到什么生物学概念呢？若学生能准确找到对应证据与概念之间的联系，则认为达到了此水平。

②能用文字或图示的方式正确表达生物学概念，并能用其解释相应的生命现象。此处要求学生不仅能给出概念，还要能对概念进行描述，并能找到生物学概念与生物学现象的内在联系并加以解释。教师可采用提问方式较为多样化，可直接进行提问，给出对应的生命现象，要求学生用特定的生物学概念进行解释，还可扩展提问是否能联想到关于这一生物学观念的其他生物学现象。教师也可进行翻转教学，要求学生对生物学概念进行讲解，教师对其进行评价是否正确。在此水平的评价中，只要学生能正确地描述概念内涵（包括生物学过程，原理等），并能说出对应生物学现象背后的具体原因，则认为学生达到了此水平。

3.3 水平三

在水平二的基础之上，根据《新课标》中关于科学思维水平三的具体描述，可将科学思维水平三分解为两个方面。

①能够从不同的生命现象中，基于事实和证据，运用归纳的方法概括出生物学规律。此处描述与水平二的主要区别在于“特定”生物学事实与“不同的生命现象”，即从考查学生寻找联系的能力提升为考查“多点归一”的归纳概括能力。归纳与概括能力是科学思维的重要组成，也是学习能力的一部分。在此水平的提问中，教师应基于同一概念为学生提供多份材料，其中包括对不同的生命现象的描述，在学生学习完这些材料后，以“通过这些资料或现象，你能得出什么结论？”的方式进行提问。若学生能准确“概括”出相关的生物学规律，则表明已达到科学思维水平三。

②在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测或解释，并能够选择文字、图示或模型等方式进行表达并阐明其内涵。这是在水平二基础之上，提高要求至预测结果或发展趋势，对学生的要求从归纳概括转向推理演绎。这方面的考查要求学生能够将理论知识联系具体情境，有理有据地进行预测或解释。教师为学生设置一个具体情境，以“你认为这种现象将会如何发展呢？为什么？”的方式来提问.若学生能“准确且完整地阐明”自己的观点，并通过“逻辑清晰地阐述”“绘制概念图”和“制作模型”等方式来表达他们的判断理由，即代表他们已达到科学思维水平三。但值得关注的是，这种开放性问题可能没有唯一的正确答案，教师在提问前应当充分考虑各种可能性，言之成理即可，避免因考虑不全否定学生的正确答案，打击学生的积极性，给学生错误引导。

3.4 水平四

水平四可分為两个部分。第一部分为“能够在新的问题情境中，基于事实和证据，采用适当的科学思维方法揭示生物学规律或机制，并选用恰当的方式表达、阐明其内涵”。与前三个水平最重要的不同就是水平四考查了学生在新的问题情境中解决问题的能力。这里所说的“新的问题情境”是指，教科书中可能没有提及的，但与生物学概念相关的情境，即本水平的考查着重关注学生的迁移能力。

第二部分为“在面对生活中与生物学相关的问题并做出决策时，利用多个相关的生物学大概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场”。水平三中也提到了运用生物学规律和原理进行解释和预测，并要求可以进行表达和阐明内涵，二者的区别在于，水平四要求学生在解释和预测的基础上进行进一步做出决策，即从分析问题走向解决问题。同时提出运用“多个相关的生物学大概念或原理”即考查学生综合运用理论解决问题的能力。教师在提问时，应注重贴近生活的情景构建，不可图方便而直接选用课本中的情景。同时情景不可过于简单，应能从至少两个方面进行分析。如果是在课堂上进行活动，教师可选择热门的生物学议题，让学生针对议题展开辩论。教师要观察学生的表现：如果学生能够从至少两个方面，运用所学生物学知识有理有据地表达自己观点，则可判断学生达到了水平四的标准;如果学生仅能从单一角度论证自己观点，或论证时不能形成完整的逻辑关系，或论证逻辑错误，则认为学生科学思维尚未达到水平四。对于尚未达到水平四的学生，教师在后续的教学活动中需要注意在教学中的情境设置，培养学生的迁移能力。

科学思维的培养是新课程、新课标、新教材的背景下的教学中十分重要的一个方面。对科学思维各水平进行深入的分析与阐释，可以为教师考查学生科学思维所处水平提供理论基础。教师在课堂中对学生进行评价时，切忌想当然，仅凭经验即断定学生科学思维处于哪一水平。教师应认真研读课标，深刻理解课标描述的各级水平内容，并对应至学生的表现，有理有据地对学生科学思维水平进行评价。笔者在对科学思维分级评价进行简单阐释之余，尝试提供针对评价科学思维的建议，为促进教学提供指导，使教师能够更科学、更准确地评价，更有效地培养学生的科学思维。