聚焦·求实·整合·进阶——对生物学核心素养的理解

王丽娟 刘 昕 刘家熙

(1 鲁东大学生命科学学院 烟台 264025; 2 首都师范大学生命科学学院 北京 100048)

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[1]。新的课程改革提出发展学生的核心素养是课程目标的范畴，生物学核心素养是依据核心素养体系框架建构的学科素养。核心素养和生物学核心素养是前一阶段三维目标的进一步整合与深化，更凸显了跨学科和综合的特性。生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的必备品格和关键能力。结合核心素养和生物学核心素养的概念内涵，笔者尝试对生物学核心素养进行解读，并探讨基于核心素养的生物学教学活动。

1 对生物学核心素养的理解

1.1 理解之一： 聚焦 核心素养具体表现为必备品格和关键能力，即从全面到关键点，关注度从之前相对泛化的知识、技能、情感态度价值观的三维目标聚焦到必要的和起决定性作用的知、情、意、行的综合表现方面。之所以“必备”和“关键”，因为提炼的品格和能力能够更有效地促进学生个体的终身发展，并适应当今和未来社会的发展变化。这些品格和能力具有持久性和适应性，比如学生习得的生命观念(如结构与功能观)可以保持几十年，并能长期指导和迁移应用到其他重要概念和次位概念。必备品格主要对应了现行课标中的情感态度价值观方面，尤其重视社会责任感，科学思维和科学探究中也渗透着科学态度和科学精神等重要的品格修养。对于关键能力，生物学核心素养强调了创新思维、批判性思维等科学思维能力和科学探究与实践能力。从核心素养概念的表述分析，与现行课标的三维目标相比，核心素养概念似乎缺失了对知识目标的体现。事实上，知识是渗透在关键能力和必备品格之中的。知识不仅是科学研究的静态结果，更是科学认识的动态过程，即知识的获取、转化和知识的应用。比如学生在对生物学事实、现象的观察、探究和思维活动中，是伴随着生物学概念、原理规律的应用，或促进生物学知识(如核心概念)形成和加深学生对核心概念内涵的理解。学生在参与社会生物学问题的判断、分析和决策中，也离不开生物学知识基础。如解决转基因食品的安全性等生物伦理的社会问题，必然基于对基因、转基因技术等的理解和把握。因此，生物学核心素养是渗透和涵盖着知识目标，并且聚焦在更为上位的大概念或思想观念——生命观念。

1.2 理解之二： 求实 核心素养的达成依赖各个学科的独特育人功能的发挥、学科本质和特点的发掘。生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的必备品格和关键能力。从概念上看，生物学核心素养是突出了生物学的学科特性和体现独特育人价值的核心素养。首先，生物学核心素养是立足生物学科和基于生命科学知识的，它生动地反映了生物学科的本质和生物学思想观念。生物学是研究生命现象及其规律的科学，中学生物学在学生核心素养发展的价值是理解生命、理解生物学[2]。其次，生物学科具备生命性、实验性、应用性和实践性的特点，与个人生活和社会生产息息相关，联系极其密切。因此，生物学核心素养主要是在解决真实情境中的生物学实际问题中获得的，是在科学观察、探究，科学实践和工程学任务的完成中逐步培育的。以动物、植物和微生物的呼吸作用为例，呼吸作用的过程、实质、影响因素、呼吸作用的应用等，不是教师直接讲授和告知的，而是通过引导学生在真实的生活、探究和实践活动中获得的。例如，观察和描述生活中的呼吸作用现象： 盖在发酵面团上的保鲜膜鼓起、酿制葡萄酒的塑料瓶胀大，苹果腐烂散发酒精味儿，潮湿的小麦堆儿发热等。引导学生设计实验探究呼吸作用的实质或影响因素，如用U形发酵管探究酵母菌对淀粉的发酵及温度、pH等对发酵的影响;用新鲜的根、茎、叶、花、果实、种子做实验材料，探究植物的呼吸作用。另外，学生开展基于项目的学习，如动手制作馒头、面包，发酵葡萄酒、甜酒酿等，进行蔬果保鲜方案设计，把呼吸作用的生物学原理运用到生物工程的实践活动中。总之，生物学核心素养体现了“求实”，即对物质性的生命实体形态、生命现象及其规律的现实追问、实践探索和实际应用。

1.3 理解之三： 整合 中国学生发展核心素养分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面,综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养。就基础教育的性质而言，培养既有“科学头脑”又有“人文情怀”的年轻一代，是中小学教育的价值目标所在，也是综合素质的完整体现。以核心素养体系为基石，各学科教学可以实现统筹统整，包括促进科学与人文的整合教育，培养“全面发展的人”。生物学教学不仅要关注生物学核心素养，还要关注更上位的学生发展核心素养。生物学不仅是自然科学中的基础科学,同时还与物理、化学、数学等科学学科以及其他人文社会学科有着密切的联系，对于培养学生的核心素养起着重要的作用。以生命观念为例，生命观念是基于生命系统的组成、结构、功能、运行规律及其发展与进化等的学科认识提炼的大概念，其中涵盖的物质与能量观是物理、化学、生物等科学学科共有的科学观念，生态观等也是某些社会学科持有的共同观念，所以是跨学科的。再如，科学思维或理性思维，也是化学、物理等其他学科核心素养的重要维度之一。生命之美也在教学中有所体现。例如，人教版义务教育八年级上册第一章第六节“生物学与艺术-动物学与造型艺术”等版块，给人以启迪和美的享受。文艺复兴时期的伟大画家达·芬奇的传世画作是把解剖学等科学知识与艺术想象有机地结合起来。这些都体现了科学与艺术的整合。因此，对于生物学课程的学习来说，仅仅注重生物学知识的习得是不够的，还必须注重生物学知识在现实生活中的应用，注重科学思维和方法的训练，尤其要注重自然科学学科之间、自然科学与人文艺术和社会学科间的融合和整合，可以结合STEAM教学，培养综合性、跨学科性的全面发展的未来人才。

1.4 理解之四： 进阶 素养就是教育过程中逐渐形成的知识、能力、态度等品格和能力方面的综合表现。核心素养的必备品格和关键能力是在彼此衔接的各个学段中逐步形成的，不同学段的学生在核心素养的表现是随着学段的提高，核心素养水平不断提升的层级化过程，即表现为“进阶”。以《普通高中生物课程标准(2017年版)》附录A中的生物学核心素养水平划分为例，有关生命现象的科学思维水平从低到高依次： 从能用生物学概念解释简单的生命现象(水平一)，到能够用生物学概念解释相应的复杂的生命现象(水平二)，再到从不同的生命现象中概括出生物学规律并加以预测和解释可能的结果(水平三)，和利用多个相关的生物学大概念或原理对生活中的相关问题开展推理和做出个人立场和决策(水平四)。核心素养的层级提升体现出生物学核心素养是在先天素质的基础上，通过生物学科教学等后天的教育中逐渐养成的。

2 对基于核心素养的生物学教学的理解

在以核心素养体系为核心的课程改革背景下，生物学的教学理念、教学设计、听评课和教育科研也相应地发生了些许变化。

教学理念方面，从面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习，深化为更为具体、可操作的包括教学目标、内容、方法和评价四个方面的教学理念。以核心素养为宗旨，注重学生生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面的综合表现。课程内容少而精，聚焦和突出生物学的大概念。教学过程重实践，强调了创新思维、科学探究与实践、工程设计等方面。教学评价促发展，体现了指向核心素养形成的层级式、过程式进阶。

教学设计方面围绕核心素养开展。目标预设从关注三维目标转变到关注核心素养的四个方面，教学目标的制订和表述主要围绕生命观念、科学思维、科学探究和社会责任进行。以核心素养指导生物学教学内容、教学资源的开发和教学策略方法的选择，并以核心素养指导生物学教学评价。教学内容从关注学科概念到关注核心概念和跨学科概念的转变。教学活动从关注探究转变为既关注探究又关注实践。教学方式从关注作为导入环节的情境设计到作为问题解决型学习任务的真实情境的转变。教学评价从关注评价的促学功能到关注评价的育人功能的转变。以“鸟的生殖和发育”一节教学过程设计为例：“学生紧握鸡卵，感知鸡卵的硬壳和理解卵壳的保护功能”指向核心素养1——结构与功能相适应的观念。“学生设计实验探究卵壳上有气孔，如放在热水中表面产生气泡、沙子中加热卵的表面产生液体、做盐蛋；用牙签扎、注射器充气等直观感知卵黄膜的存在，甚至结合胚盘的结构和功能开展用孵化器进行鸡卵孵化小鸡的项目活动”指向核心素养3——科学探究与实践。“学生比较、分析鸟类的卵比爬行类和两栖类的卵更高级、更好地适应环境等方面”分别指向核心素养1——进化与适应的观念和核心素养2——科学思维。“学生运用鸡卵的相关知识，指导自身和家人的营养饮食，提出如何区分真假鸡蛋、如何保存鸡蛋等生产生活问题的建议”指向核心素养4——社会责任。