从科学取向教学论看学生的“核心素养”及其体系构建

陈刚，皮连生

（1.华东师范大学教师教育学院，上海　200241；2.华东师范大学心理与认知科学学院，上海 200062）

从科学取向教学论看学生的“核心素养”及其体系构建

陈刚，皮连生

（1.华东师范大学教师教育学院，上海200241；2.华东师范大学心理与认知科学学院，上海 200062）

从学习分类理论看，学生的核心素养是学习的结果，其心理实质宜于用加涅的学习结果分类理论和布卢姆教育目标分类学解释；从上述学习分类理论和迁移理论来看，作为教育目标的“核心素养”中的“核心”应该是修订的布卢姆认知教育目标分类中达到运用以上水平的概念性知识。这也就是加涅学习结果分类中的智慧技能。科学地构建中小学学科核心素养体系，宜于采用教学设计中的两条原理：一是教学内容是广义的知识；二是教学设计者应学会任务分析技术，将作为教育目标的核心素养进行分解。

核心素养；加涅学习结果分类；布卢姆认知教育目标分类学；任务分析

据我们所知，用“素养”一词来概括一门学科的教育总目标，最早出现在2001年义务教育语文课程标准中。与素养对应的英文单词是competences。素养一词在课程标准中出现，也许源于“素质”教育的提法。与“素质”对应的英文单词是qualities。最早用“核心素养”来描述教育目标的政府文件是2014年3月30日发布的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（下面简称《意见》），尽管此前在民间有人写过有关“核心素养”的文章［1］。自从《意见》公布以后，研究“核心素养”的文章多起来了。科学心理学是教育理论的重要基础，为了增强“核心素养”研究的科学性和可操作性，本文将从科学取向教学论的视角，从另一个侧面来思考“核心素养”的心理实质及其体系的构建问题。

科学取向的教学理论主要有两个部分：一是学习分类理论；二是建立在学习分类理论基础上的教学设计原理和技术。下面先从学习分类理论来看学生的“素质”与“素养”的心理实质和它们二者之间的关系。

一、在学习分类理论中，加涅对“素质”与“素养”的心理实质的论述

1.加涅对学生心理品质的分类

加涅（R.M.Gagné）在他所著的《教学设计原理（第四版）》（中译本由皮连生、庞维国译，华东师大出版社1999年出版）中专设一章，论述学生的心理品质（qualities，即我们所说的“素质”）。他区分了影响学生学习的三类心理品质［2］：

一是先天的，即由个体遗传因素决定的素质。它们难以受后天教育的影响。例如人的短时记忆容量（一般为“个”的信息单位），是不受后天经验影响而改变的。

二是后天习得的素质，如读、写、算的能力是通过后天的学习和教学而获得的。

三是个体发展中形成的个性心理特征，如儿童在智力测验中测得的智力分数的高低，是由先天与后天二者结合的产物，但主要受先天遗传的影响（详见图1）。

图1　加涅关于影响学习的学生素质（心理品质）的构成与分类

2.加涅关于学生素养的分类及其解释意义

在研讨教育目标时，从“素质”的提法到出现“素养”的概念，应该说是我国教育理论在运用概念的精确性上的一大进步。教育目标是预期的学生学习的结果，而不是一般的学生的心理素质。如图1所示，学生的一般心理素质，除先天的和后天习得的两大类之外，还有介于先天与后天两端之间的所谓“能力”（ability）和其他人格特征，它们是学习和心理发展的结果。一些缺乏现代科学心理学训练的学者在论述学生素质时，往往不加区分地使用一些常识性术语，常常导致教育理论的概念混淆不清。

与“核心素养”对应的英文词是key competence（或core competence）。ability和competence都可以译成“能力”。但是，它们在概念上有重要区别：前者泛指“能力”，不区分它是属于先天的，或者是后天的；后者强调后天习得的能力。例如，我们常听人们说“能力比知识更重要”。此处的能力并未特意将先天能力与后天通过教学获得的能力加以区分。

在加涅的学习理论中，他用capability（译作“性能”）一词来概括人类学习的结果。capability和competence是近义词。如图1所示，在加涅的习得的“性能”中既有认知成分（言语信息、智慧技能、认知策略），也有动作技能成分，还有以情感为主的态度成分。所以它是“知识、技能和态度的集合”［3］。

学习心理学家一致认为，人类学习的结果导致其性能发生相对持久和稳定的变化。正如我国宋朝的启蒙教材《三字经》开篇所说：“人之初，性本善，性相近，习相远。”其意思是说，人通过学习，人的性能会发生很大改变。学习到底导致人性发生哪些变化，我们可以粗略地将它们概括为德、智、体，或德、智、体、美等几方面。直到20世纪中后期，加涅将人类的学习结果分成五类（见图1中的“后天习得的素质”）之后，心理学对学习结果的研究才从常识进入到心理科学。加涅的学习结果被各国心理学家广泛接受，对我们研究学生的“核心素养”具有直接指导意义。

例如，李艺和钟柏昌两先生在《谈核心素养》一文中精心建构了一个学科核心素养的“三层架构”模型［3］。其意思大致是：核心素养由三层结构构成。最低一级是“双基”，即基础知识和基本能力；其上面是问题解决能力；最高层面是科学思维方法。

图2　核心素养的三层架构

李、钟两位在解释他们的核心素养“三层架构”模型时说：“上述概念界定中的所用术语较多，好在‘双基’和问题解决两个层面中的术语大家比较熟悉，此处不再赘述。”［3］从科学取向教学论来看，正是因为大家根据常识，似乎对“双基”和“问题解决”的概念内涵已经很熟了，就不去追求现代科学心理学对它们是怎样解释的，由此导致我们的许多教育论文所使用的心理学术语要么是依据常识的概念，要么依据原苏联心理学的概念。用加涅的五种学习结果分类思想解释“双基”，基础知识应该属于加涅分类中的言语信息（狭义的知识）；基本技能应该属于加涅分类中的智慧技能和动作技能。问题解决能力是综合能力。加涅说：“问题解决应被作为综合先前习得的概念和规则的一种人类活动，而不是作为一种通用的技能。解决数学问题的能力不能自动地迁移到解决汽车机械故障上去。”［4］

如何用学习分类思想解释上述核心素养的“三层架构”模型呢？加涅举了如下问题解决的例子：学生掌握了求长方形面积的方法后，接着要解决一个求有规则的梯形面积的问题（见图3所示的解题过程）。

图3　将未知的几何问题转化为已知的几何问题的解题示例

如果我们掌握了加涅的学习结果分类思想，我们可以用上述求解梯形面积的问题来说明李、钟二位先生所描述的核心素养“三层架构”中的每一层面：

（1）“双基”层面例如，学生必须知道cm为长度单位，即厘米；cm2为面积单位，即平方厘米，这类知识被称为言语信息中的事实性知识。知道什么是“三角形”，什么是“长方形”；会用“底×高”公式计算长方形面积，这类知识被称为概念性知识。概念性知识也可以被看成规律性知识。它们既可以作为纯知识（即言语信息）来教和学（其学习结果属于基础知识），也可以作为智慧技能来教和学（其学习结果属于基本技能）。这里有一个知识向技能转化的重要心理学问题。我国学者在谈论知识和技能时，往往孤立地看待“知识”和“技能”。这是我国传统教学理论的一大误区。不攻克这个误区，我们的教学理论不能指导教师如何通过教知识来教能力，遑论培养核心素养呢！

（2）在问题解决层面当代认知心理学认为，问题解决是一种综合能力。综合能力不能直接教。能直接教的唯一方法是将综合能力分解，先教被分解出来的单项知识、技能。在单项知识技能具备的条件下，让学生练习解决问题，并在学生解题的实践中，教师通过反馈，补充教学生尚未掌握的个别知识、技能或策略。在上述计算梯形面积的问题中，学生必须预先掌握的“双基”是：面积单位、长方形面积、直角三角形的相等性、用对角线将长方形分成两个相等的三角形、乘法、加法。除此之外，还要掌握作辅助线的方法或切拼法。也许有些学生有了上述“双基”和切拼法（或作辅助线的方法），还是不能解决求梯形面积的问题。这就涉及上述“三层架构”中的第三个层面的“学科思维方法”。

（3）数学思维方法层面在上述核心素养的“三层架构”中，学科思维方法被定义为“在系统的学科学习中通过体验、认识及内化等过程逐步形成的相对稳定的思考问题、解决问题的思维方法和价值观”［3］。在上述几何问题中，数学思维方法指运用“转化”思想，也就是将目前不能解决的问题转化成已知的问题。“转化”的具体方法是作辅助线，或用切拼法。切拼法与作辅助线仅限于在几何图形问题中运用；而“转化思想”可以广泛运用于几何和代数问题解决中。

从图1和几何问题解决的实例分析可见，加涅开创了用知识、技能（广义）和认知策略解释“作为课程目标的能力”（即通过教学所形成的能力）的先河。我们在研究学科素养或核心素养时，首先要正确理解有关知识、技能和能力的心理学概念。

二、如何理解“核心素养”中的“核心”的含义

“核心素养”这个新提法中的“核心”的含义是什么？

1.从核心素养“三层架构”看“核心”的含义

李艺和钟柏昌在他们提出的核心素养“三层架构”中说：“问题解决以‘双基’为基础，学科思维以‘双基’和问题解决为基础；学科思维层是学科课程的灵魂，也是学科课程与‘人的内在品质’相应的本质之所在，它作为人的内在品质的基本背景，唤醒并照耀着问题解决层和‘双基’层，使之一并产生价值和意义，失去了学科思维层的唤醒和照耀，问题解决和‘双基’便失去色彩，人便沦为工匠。”［3］

从科学取向的教学理论来说，“思维层”与“思维方法”含义不同。前者可能是过程，也可能是结果。后者指结果，大致等同于认知策略，属于广义上的知识。思维过程渗透在一切概念性知识的学习中。核心素养是学习的结果，“思维过程”会影响核心素养的形成，但不是核心素养的构成成分。

我们暂且假定，上述核心素养的“三层架构”中的“思维层”指学科思维方法（相当于加涅学习结果分类中的“认知策略”），它似乎是核心的核心，是灵魂，是关键。科学发明的历史和日常经验都说明，在“双基”具备的条件下，思维方法或认知策略在解决问题中起了决定性作用。所以经常有学者主张在中小学单独开设思维方法课程（或学习方法、学习策略之类的课程），以便加速学生的智力发展。

但是加涅认为，在他的五种学习结果分类中，言语信息（陈述性知识）、智慧技能和认知策略三者之间并不存在高低层级关系；只是在智慧技能内部具有高低层级关系，也就是说，作为智慧技能的高级规则学习以简单规则学习为基础；简单规则学习以概念掌握为基础；概念学习以辨别能力为基础。认知策略不是必要条件，而是支持性条件。据此，在基础教育中并不可能以学科思维方法为核心内容。

2.从加涅五种学习结果分类看“核心”的含义

加涅明确指出，在中小学的教育中，就他所划分的五类学习结果来看，必须以智慧技能为核心内容。其理由是，认知策略不能单独学与教，必须渗透在言语信息和智慧技能中学与教。另一方面，在基础教育阶段，学生习得的、作为陈述性知识的言语信息，绝大多数都要转化为智慧技能。例如，在基础教育阶段，学校开设的最重要的三门课程，即语文、数学和外语，都是属于智慧技能性质的课程。学生在语文课和英语课上学习语法知识，其目的不是学知识，而是学习运用语法知识进行听、说、读、写的技能。如果我们把核心素养定义为“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身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”，那么学生从语、数、外三门课程中获得智慧技能，将会决定一个人的终生发展。所以加涅将智慧技能作为基础教育核心任务的论断是正确的。

3.从布卢姆认知教育目标分类学修订版看“核心”的含义

在2001年修订布卢姆认知教育目标分类学中，作为教学内容的知识被分为事实性知识、概念性知识、程序性知识、元认知性知识。在学生开始学习之前，这些知识是外在的、人类共享的。从终身学习、适应现在和将来社会来说，四类知识中何者的教学可以带动其他类知识的教学呢？从常识可知，不是事实性知识，也不是程序性知识，因为程序性知识是从概念性知识通过变式练习转化而来的。例如，在数学中，程序性知识属于算法，来源于算理。只会算法不懂算理，是应试教育的特征。如果概念性知识的教学达到记忆、理解和运用水平，那么学生可能既懂算理又懂算法。

在修订的布卢姆认知教育目标分类学中，问题解决有三种水平：分析水平、评价水平和创造水平。也就是说，分析、评价和创造都是综合能力，需要综合运用多种知识和技能（主要是智慧技能）以及策略来解决问题。

能否把元认知知识作为中小学教学的主要内容呢？元认知包括认知策略，其学习结果可以形成学生自我调控的技能。但心理学研究表明，它们只可以渗透在其他几类知识与技能中教与学，不能单独教。

4.从学习的迁移看“核心”的含义

学校的教学能否有助于学生适应现在与将来的社会以及他的终身发展的需要，从学习理论来看，这是一个学习迁移的问题。对学习迁移的理论解释，教育史上有形式训练说与实质训练说之争；在学习心理学史上有共同元素说与知识概括说之争。当代教育心理学家强调概念性知识的迁移作用。例如，在20世纪60年代初，著名心理学家布鲁纳在其名著《教育过程》一书中主张概念和原理是通向学习迁移的大道［5］；另一位著名美国教育心理学家奥苏伯尔提出了认知结构迁移理论。该理论认为，有助于学习迁移的认知结构需要具备三个特征。其中一个最重要的特征是：在遇到新学习任务时，认知结构中是否有同化新知识的概括化程度较高的知识可以利用，简称“可利用性”。例如，在数学中学习分数时，儿童认知结构中必须有“平均分”概念，在学习百分数时，必须有分数概念；在语文中学习句子的定语、状语、补语这些次要成分时，学生认知结构中必须有句子主干（主要成分）的结构图式。有这些起同化作用的原有知识可以利用，学习将是有意义的。假使缺乏这种可利用性，学习将是机械的死记硬背。弥补的方法，奥苏伯尔提出，设计先行组织者（advance organizer），提供一个浅显易懂的例子、比方或其他架构。其余两个特征是：原有知识的稳定性和新旧知识的可辨别性。总之，奥苏伯尔强调原有知识的概括程度及其整体的组织特征决定学习的迁移。

我们同意核心素养是“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身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”的说法。人的品格和能力有先天和后天成分（参见上文“加涅对学生心理品质的分类”）。作为素养的品格（或品质）是价值内化的结果；作为素养的能力是广义的知识通过学习和练习转化而来的。在讨论品格素养时，只要认定哪些价值标准对个人和社会发展是最重要的，就可以确定核心的品格素养是什么。在确定哪些能力应该作为核心能力时，我们应该问的问题是：哪些知识是对个人和社会发展最重要的？据此我们为学生选择知识和课程。有人说思维能力是核心能力，所以我们应把培养思维品质作为核心的核心。我们认为，“思维”是认知过程。修订的布卢姆认知目标分类学中理解、运用、分析、评价和创造都是思维过程（至少涉及思维过程）。思维不能单独作为教育目标，思维加上知识才能成为目标，或学习结果。离开了知识谈论思维品质，很可能会犯2001年课程改革中提出的“三维目标”的错误：把过程单列作为教育的目标（或学习的结果），混淆学习过程和学习结果。

三、从教学设计原理看“核心素养”体系的构建

研究“核心素养”这个课题的目的，是为国家制定课程教育目标提供理论基础。笔者所看到的现有研究都是从宏观层面进行的。例如，国外经合组织和欧盟的研究是把教育目标分解为母语素养、数学素养、外语素养、信息素养、学会学习、社会和公民素养、主动和创新意识、文化意识和表达等八个方面［6］。这些研究对我们有所启示，但是无法指导我们深入课程内部，对课程内容和学生掌握的程度做深入研究。另一方面，当前开展的“核心素养”的研究是在经历了十多年新课程改革的基础上进行的，新一轮研究应该比原有的研究更深入，而且应避免先前在课程和教学改革中出现的缺点乃至某些失误。从这样的角度来看，在当前的研究中，除了宏观研究之外，还应有基于当代系统化教学设计原理的研究。系统教学设计需要回答教学目标、教学过程和教学效果的测量与评价三大问题。从教学设计的视角，研究学生的核心素养，主要涉及课程改革中的学科课程教育目标的教学设计问题。当代教学设计两个重要思想对我们改进课程教学目标的陈述及其体系的构建有重要意义。

1.确立“教学内容实质上是广义上的知识”的思想

布卢姆教育目标分类学被公认为是教学目标设置与陈述科学化的标志性成就。2001年修订出版的认知领域目标分类学将课程学界泰斗——泰勒提出的制订教育目标的两个维度，即内容维度和学生行为维度，改成知识维度和认知过程维度。这里的知识是广义的，包括事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识。而且该分类学进一步规定，任何教学目标的陈述必须有两个成分：一个成分是知识，用名词陈述；另一个成分是认知过程，用动词（如记忆、理解、运用、分析等）陈述。如果一个目标中只有学生的活动或认知过程的陈述，而没有要学习的知识，无论学生如何体验，其教学都是无效的。用这一标准来检查新课程改革中各学科课程标准的目标陈述，去掉那些没有知识内容只有过程的目标，必将使新一轮课程改革的课程目标设置与陈述前进一大步。

确立“教学内容是广义上的知识”的观点对诸如语文、外语以及综合活动课程之类的学科尤为重要，因为这些学科不同于有系统知识作教材的数学、物理、化学等学科，其教材一般是单篇课文，或安排一些活动。正如叶圣陶先生指出，课文只是例子，用这些例子例示什么知识，不同的人有不同的选择。理解水平较低者甚至不知道例子和它例示的知识之间的关系。由此导致许多教师只知教课文而不知道如何用课文来教知识，更不知道知识有不同类型，有些知识不可能转化为技能，有些知识可以而且必须转化为技能和策略。

2.运用任务分析的思想揭示综合能力的构成成分及其纵横联系

任务分析被认为是教学设计中最重要与最困难的一个环节。说其重要，是因为我们想要建立理想的教材体系，如《意见》明确要求“教育部组织研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力……”其研究除了依据经验之外，还必须依据任务分析的原理和技术才会有实效。说其困难，是因为基础教育阶段学科门类很多，学生发展的年龄跨越12年，做基础教育阶段关键能力的任务分析，除了需要教学设计专家主导之外，还需要学科专家、发展心理学家、教育心理学家和经验丰富的中小学教师参与。

当前研究“核心素养”的专家一般同意，“核心素养”属于综合能力。综合能力有跨学科的，有学科内的。不同学科的综合能力如何分解，需要教育心理学家、学科专家和有经验的学科教师合作进行研究。

教学设计中的任务分析的核心思想，是将作为教育终点教学目标的综合能力加以分解。分解的基本方法是逆推法。也就是从终点目标出发提问：要实现预期的目标，学生预先需要达成哪些子目标。这样反复追问与回答，从终点一直分析到学生的起点能力为止。由于学科性质、内容不同，具体追问和得到的回答不同，但是分析到最后，学生的核心素养（即综合能力）必须回归到不同类型的知识和技能以及策略。

加涅学习条件理论中指出，在问题解决中，需要的必要条件是解决该问题所需的言语信息、智慧技能；支持性条件主要有认知策略等，也可以说，问题解决是解决者运用认知策略，选择并组合解决问题所需必要技能的过程。因此，综合性的解决问题能力应该可以被分解为所需的智慧技能以及相应的策略性知识（注：认知心理学指出问题解决的方案、思路、计划或办法都称作问题解决的策略［7］）。

科学探究原指科学家们在研究自然现象并根据研究所获得的事实证据做出解释的各种方式。培养学生的科学探究能力显然是科学课程教学的一个重要目标。以下以科学探究能力为例，借助任务分析，通过追问“当你面对一个待探究的问题，你将如何思考解决？”一路分析下去，揭示该能力的构成成分，对于具体需要解决的问题，可以分析到学习者所需具备的学科基本知识与技能，即起点能力。分析过程如下：

（1）追问一：当你面对一个待探究的问题，你将如何思考解决？

科学史研究表明，解决科学问题有两种基本途径：

一是实验归纳途径。此类研究首先从对某些现象的观察开始，通过观察，人们获得大量有关自然现象的经验事实，在事实基础上猜测本研究现象产生的因素，并在实验条件下，概括出具有一般性的科学原理，最后根据这些科学原理去解释自然现象中人们未曾解释的现象。像古希腊哲学家亚里士多德，科学家牛顿、伽利略、拉瓦锡等人的科学发现活动是符合这一认识途径的。

二是理论分析途径。由已确证的公理或者通过思想自由创造形成假设公理，经过严密的逻辑演绎，获得新的一般原理。原理的正确性由其匹配人们经验事实的可靠性来检验。

爱因斯坦创立狭义相对论的理论体系即遵循这一研究途径。

【评析】当学习者面对一个待研究的问题，上述科学探究的途径可以引导问题解决者最初的思考方向：是通过实验进行研究？抑或是通过更一般性的原理演绎进行研究？一定程度上可使学习者避免盲目的思考。

（2）追问二：当你选择实验归纳途径，你将如何思考解决问题？

研究表明，若采用实验归纳途径，其问题解决可遵循如下方案进行，经历“提出问题”、“假设猜测”、“规划研究方案”、“设计实验”、“整理数据”、“获得结论”、“验证”等环节。

【评析】在确定通过实验解决问题这一大方向后，上述解决方案可以引导问题解决者进一步有序地思考，一个台阶一个台阶逐步接近达成目标，比之采用尝试错误策略，解决问题的效率肯定要高。

（3）追问三：实验归纳途径实施过程中，你将如何思考解决各环节中的子问题？

就一个具体研究课题来说，如何提出问题？如何进行假设？如何规划研究方案？如何设计实验？如何整理数据？如何验证？对问题解决者又会构成一个个子问题。

文献［8］表明，各子问题解决所用的方法不同（如表1所示）。

表1　实验归纳途径子环节中问题解决的策略

【评析】此处各子环节中的问题较前追问一、二中所涉及的问题更加具体，因此，解决子问题的策略，其适用条件也更明确，选择组合必要技能的步骤也更加具体，如“设计实验”环节中，当学习者面对所要研究的状态或过程不容易实现时，可以运用“等效替代法”，即通过找寻本质效果等同的，但是容易实现的其他过程作为对象进行研究，从而突破障碍，完成研究。

（4）追问四：在“物体加速度与受力关系”探究过程中，测量加速度所需的前提技能为何？

中学阶段测量物体的加速度，所需智慧技能主要有：理解匀变速直线运动的规律，如位移与时间的关系、速度与时间的关系、连续相等时间间隔位移差的关系；会使用打点计时器等。

【评析】也就是说，只要联系到具体的探究课题，就能揭示出该课题中问题解决所需的科学知识与基本技能。

从以上探究问题的解决过程分析，可以揭示科学探究能力的基本成分与相互间关系（如图4所示）。

始于2000年左右的课程改革中，科学课程标准（包括物理、化学、生物等单科课程）均将科学探究纳入内容标准，即将其视为与科学概念和规律一样必须习得的、地位同等甚至更高的教学目标，凸显出科学探究在科学课程培养目标中的核心地位。对于学习者应该习得的、学科中的认知策略，课标也在“过程与方法”的目标中加以阐述。将探究能力的要求与其所需认知策略的要求在课程标准不同部分加以阐述，显示出课标研制者未能把握两者间内在的紧密联系，那么作为课程实施主体的一线教师，自然也就难以深入理解探究能力构成？更遑论对学生进行有效地培养了。

上述任务分析显示，课标中提出的科学探究的要素环节以及科学方法诸如类比法、控制变量法、图像法、转化法、等效法等，亦或是理论分析途径中的科学思想（如守恒思想、整体思想、系统思想、结构决定性质的思想等），实际是科学探究到了不同层次阶段时，引导问题解决者的思维继续前行的技能，是加涅学习分类中的“对内操作的技能”，即策略性知识。对于中学阶段任何具体的学习课题，我们可以一路分解，直至分解出解决该课题中的问题，学生所需具备的科学课程基本知识与技能，也就是学生学习时的起点能力。

探究能力是一种综合性能力，通过任务分析，我们的目光将不仅仅停留在该能力是认知策略与必要知识技能的组合这样相对宽泛的认识，而是向前一步，更具体揭示出所涉及的策略性知识究竟有哪些，以及分别应用在探究的那个层次阶段，这样我们就可以全面和整体性理解探究能力构成，也就有可能制定出相对清晰、有针对性的培养规划。比如，对于科学探究中的各层次策略，可以采用先分项后综合的方式有序安排其学习的阶段，待各分层策略学习者熟悉并运用后，可以在课外研究性活动中提供综合性的科学问题供学习者完整地经历和练习。因为科学探究问题最终的解决都必然依赖科学知识及其应用所形成的基本技能，所以，提高科学探究能力的必要前提是保证学生习得科学课程的基本知识与技能。

图4　科学探究能力成分构成及相互关系

用任务分析思想，探索如何构建一门学科中的核心能力的教学内容，我国语文教师早在20世纪八九十年代做过系统研究。例如著名小学语文特级教师丁有宽说：“一般地说，事物都是复杂的整体，都是按一定的规律逐步形成的。事物既然逐步形成，也可以逐步分解。例如篮球训练，先练传球、投篮，后练进攻、防守的战略战术，同样读写教学也可以进行分解，先进行单项训练，后进行综合训练。因此，我从小学语文课本的所有记叙文中，从语言结构法、文章结构法与思维逻辑等方面进行研究，侧重文章的语言结构和表达（描述）两个方面归纳出记叙文读写的规律性知识，称之为‘五十法’或‘五十个基本功’。”［9］可惜，这一符合当代教学设计原理的学科课程创新莫名其妙地被否定了。

在结束本文时，我们不妨重温我国著名科学家钱学森有关知识研究重要性的观点。钱先生指出：“教育科学中最难的，也是最核心的问题是教育科学的理论基础，即人的知识和应用知识的能力是怎样获得的，有什么规律。解决了这个核心问题，教育科学的其他问题和教育工作的其他部门都有了基础，有了依据。”［10］在心理学历史上，第一个系统的知识学习理论是奥苏伯尔的有意义言语学习理论；世界上第一个系统阐述如何将知识转化为智慧技能（也称智力技能）的理论是加涅的智慧技能学习层次理论。用广义知识解释后天习得的能力并获得美国心理学会大奖（1996）的理论是安德森（Anderson J.R.）的“思维的适应性控制理论”（theory of adaptive control of thought），简称ACT理论，其主要观点是：“即使最复杂的认知行为也可以分解为程序性知识和陈述性知识的相互作用。”［11］没有科学心理学对知识学习研究的实质性进步，学生核心素养的研究难以取得实质性进步。

［1］辛涛.我国义务教育阶段学生核心素养模型的构建［J］.北京师范大学学报（社会科学版），2013（1）：5-11.

［2］皮连生，等.学与教的心理学［M］.上海：华东师范大学出版社，2009：28.

［3］李艺，钟柏昌.谈核心素养［J］.教育研究，2015（9）：17-23.

［4］加涅，等.教学设计原理［M］.上海：华东师范大学出版社，1999：65.

［5］布鲁纳.教育过程［M］.上海：上海人民出版社，1973：17.

［6］常珊珊，李家清.课程改革深化背景下的核心素养体系构建［J］.课程·教材·教法，2015（9）：29-35.

［7］王甦.认知心理学［M］.北京：北京大学出版社，1992：288.

［8］陈刚.论物理概念和规律意义学习的教学设计［J］.全球教育展望，2014（12）：58-71.

［9］丁有宽.小学语文读写结合法［M］.济南：山东教育出版社，1999：19.

［10］钱学森.关于思维科学［M］.上海：上海人民出版社，1986：448.

［11］李钧雷，王小明.“思维的适应性控制理论”条［K］//中国教育大百科全书.上海：上海教育出版社，2012：1661.

On Student's Key Competence and the Building of Its Structure from the Perspective of the Science-oriented Instructional Theory

CHEN Gang1，PI Liansheng2
（1援College of Teacher Education，East China Normal University，Shanghai 200241，China；2.College of Psychology and Cognitive Science，East China Normal University，Shanghai 200062，China）

Student’s key competence coming from the science-oriented instructional theory is the results of learning，which can be explained by Gagné’s learning outcome variety and Bloom’s revised taxonomy of cognitive objectives.From the above learning classification theory and transferring theory，the key of key competence should be the conceptual knowledge of the revised Bloom’s taxonomy of educational objectives domain.It should also be the intellectual skills in Gagné’s learning outcome variety.Two principles of instructional design can be used to construct scientifically the key competence of the middle and elementary school courses.The first one is that teaching content is a general knowledge，and the second is that instructional designers should master the technique of task analysis to decompose the core competence of educational goal.

key competence；Gagné’s learning outcome variety；Bloom’s revised taxonomy of cognitive objectives；task analysis

G40-012

A

1671-6124（2016）05-0020-08

2016-06-10

陈刚，华东师范大学教师教育学院副教授；皮连生，华东师范大学心理与认知科学学院教授（退休）。