试析生物学学科核心素养的要素及其关系

卢媛

摘要 从哲学和心理学角度尝试建立认知的基本结构，分析生物学学科核心素养要素在其中的对应、从属或定位，以及生物学学科核心素养要素之间的关系，以期对基于生物学学科核心素养的教学提供参考、借鉴与启示。

关键词 生物学学科核心素养 生命观念 科学思维 科学探究 社会责任

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。

1 认知的基本结构

从哲学和心理学角度看，在人类的认知结构中，思维、认识、观念都属于意识范畴。意识由不同的维度构成，如世界观、价值观、认识论、方法论等。而实践属于实践观层面，实践决定认识，认识能动地指导实践。

1.1 思维

思维是人脑的机能，是人脑对客观事物的反映。思维是主体对进入人脑的各种信息进行加工处理，最终形成观念的过程。客观事物直接作用于人的感觉器官，产生感觉和知觉。主体通过感觉器官和神經系统与客体发生作用，获得关于对象的感觉、知觉和表象，这是感性认识。感性认识是对客观世界的直接反映，属于认识的初级阶段。感性认识是理性认识的基础和前提。主体在感性认识的基础上，必须用理性思维对感性认识所获得的信息进行深入的加工，通过概念、判断、推理的形式反映客观事物的本质和规律，把客体在思维中观念地再现出来，这是理性认识。理性认识是对事物的抽象、概括的反映，也是对事物的本质、全面的反映，属于认识的高级阶段。

1.2 认识

认识是人脑对客观世界的反映。认识过程是一个信息加工过程，是主体对进入人脑的信息进行思维加工，并形成观念的过程。认知系统由三个要素构成：主体、客体和中介（工具）。主体指从事认识活动的人，客体指一切被认识的对象，包括客观事物、现象和过程，认识中介分为两类：物质中介和思维中介，物质中介指人的感觉器官和仪器设备，思维中介指语言和思维方法。认识过程表现为主体与客体的相互作用，即主体借助中介，能动地作用于客体，并形成认识成果。认识成果为主观思维及其形成或产生的各种心理特征，如知识、观念、情感、意志、性格等。

1.3 观念

观念是客观事物在人脑中的反映。观念是在概念的基础上总结和提炼出来的，是概念以及概念之间的相互联系进一步概括、整合的结果，对概念具有统领和支配作用。观念来源于实践，又能动地指导实践，统领认识和实践。观念是集世界观、价值观、方法论于一体的思想，对人的认识和行为具有指导作用。

1.4 意识

意识是人脑的机能和属性，是人所特有的一种对客观世界的高级心理反映形式。意识和认识紧密联系，认识是意识的核心，意识是人的综合性的认识活动。意识是通过认识过程而实现的一种高级反映，是各种反映形式的总和，如感觉、知觉、表象、概念、判断、推理、思维、认识、观念、思想、理论、知识、能力、情感、态度、意志、理念、信念、性格、气质等心理特征。意识是在人的实践活动、社会交往过程中形成和发展起来的，意识和语言联系紧密，语言是意识的物质外壳和表达形式。

1.5 实践

实践是主体和客体之间的相互作用过程，是联系主体与客体的桥梁。实践是认识的基础和源泉，认识在实践的基础上产生和发展。认识是主体在实践中对客体的反映，在实践基础上由感性认识上升到理性认识，又由理性认识向实践能动地飞跃。实践、认识、再实践、再认识，循环往复以至无穷，认识的内容由此而不断地扩展和加深。同时，实践是认识的目的，规定着认识的方向。实践是人的有目的、有意识的活动，人们在获得理性认识以后，必须通过目的、计划、方案等形式，使之应用于实践，向现实转化。思维把人类的实践经验以知识的形态固定下来，用以指导实践，使实践活动具有目的性和计划性。

认知的基本结构如图1所示。

2 生物学学科核心素养要素的分析

从认识论、方法论、实践观角度看，生命观念、科学思维和社会责任都属于意识范畴，而科学探究属于实践观层面。

2.1 生命观念

生物学是一门自然科学，有自己独特的研究对象和学科特点。生物学具有自身的知识体系和方法体系，并在此基础上形成了哲学层次上的生物学学科思想，也就是生命观念。生命观念是对生命本质总的看法和根本观点，是对生物学基本问题总体、综合的认识，是生物学的指导思想和原则。生物学区别于其他自然学科的首要特点是生命性，因此，生命观念是最具生物学学科特点的素养，是生物学学科核心素养的标志。

“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。生命观念包括结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观、信息观、生态观、系统观等。生命观念具有持久性和迁移性，能够使学生终生受益，并用来指导实践，解决现实生活中的实际问题。

2.2 科学思维

学科活动包括认识活动和实践活动。学科认识活动的本质是一种学科学习的思维过程，科学思维是认识活动的核心。“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。科学思维方法渗透在科学认识的全过程中，是科学认识和科学实践的工具和手段。

科学思维包括理性思维和非理性思维。理性思维又称逻辑思维或抽象思维，包括观察、实验、调查、类比、比较、分类、归纳、演绎、分析、综合、抽象、概括、假说法、模型法、数学法、系统论、信息论、控制论等。非理性思维又称非逻辑思维，分为形象思维和直觉思维，形象思维包括意象、联想、想象等，直觉思维包括直觉、灵感、顿悟等。科学思维还有批判性思维、创造性思维等。思维的产生和形成，同社会实践和语言紧密地联系在一起。语言既是思维的载体和工具，也是思维的成果。科学语言的主要形式有术语、符号、公式、图表等。

2.3 科学探究

科学探究是主客体之间相互作用的过程，是“科学中的认知、社会和行为等多维度的实践活动”。因此，科学探究是科学实践的一种重要形式。科学探究是指科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径，也指学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。科学探究既是科学家工作的基本方式，也是自然科学类课程的基本内容和学习方式。科学的本质是探究，科学思维方法贯穿于科学探究的全程，科学本质和科学探究是体现自然科学属性的核心特征，因此，科学思维和科学探究是生物学学科核心素养的关键。

“科学探究”是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。科学探究的过程与方法是认识自然现象和揭示自然规律的实践方法，包括特有的思维方式和探究过程。科学探究是学生手脑并用的多层次的综合学习活动，是建构概念、形成生命观念的有效途径和方法，学生通过亲身体验和直接经历科学探究的过程，在参与科学实践中主动建构科学知识，学习科学方法，形成科学的思维方式。科学探究也是以问题为导向的基于问题解决的实践活动，可以发展学生运用科学知识解决实际问题的能力，为学生的终身学习与发展奠定基础。在科学探究过程中，学生不仅获得知识、技能、方法，还有情感、态度、价值观、科学精神等方面的体验和内化。

2.4 社会责任

责任是连接人与社会的纽带，也是社会对人的客观要求。责任是在生产生活实践中，在人自身、人与人、人与社会、人与自然的关系的基础上产生的，反映了人与社会的关系。道德是调整人自身、人与人、人与社会和人与自然之间相互关系的标准、原则和规范，因此，責任是道德的基础和重要组成部分。责任在道德范畴中处于最高层次，是个人必备的道德品质。作为一种道德标准和行为准则，责任最终必须落实到个体的意识层面，并通过具体行为反映出来。当个人认识、认同和接受责任后，责任要求便内化为自身的一种自觉意识和心理状态，成为责任意识。责任意识是一种内化的道德要求，它使外在的要求转化为内在的自觉，对自身的思想、行为进行约束和规范。责任意识还是一种精神内驱力，进一步外化为责任行为，促进个体自觉地履行责任。

“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。社会责任是道德规范体系的核心，是个人对自我、家庭、他人、集体、国家、人类社会以及对自然界应当承担的职责、任务和使命。社会责任由认知、情感、意志、行为四部分构成，是知、情、意、行的统一。社会责任是通过责任认知、责任情感、责任意志、责任行为来实现的，责任认知、责任情感、责任意志构成责任意识，责任意识可转化为责任行为。其中，责任认知是基础，责任情感是动力，责任意志是保障，责任行为是体现。中学生的社会责任意识主要包括：关注社会问题的意识、参与公共事务的意识、保护生态环境的意识、公益和志愿服务意识、关爱生命健康的意识等。

道德、责任、责任意识都属于社会意识的范畴，意识的组成结构如图2所示。

3 生物学学科核心素养要素之间的关系

生物学学科核心素养是综合、有机统一的整体，科学思维和科学探究是形成生命观念的途径，学生在科学探究中能够发展科学思维，建立生命观念，并形成一定的社会责任意识，而一定的社会责任意识又会驱动科学思维和科学探究解决实际问题，强化生命观念。生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个要素之间相互依存，相互联系，相互交融，相互渗透，形成了一个具有内在逻辑关系的结构体系，如图3所示。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

[2]季苹著.教什么知识：对教学的知识论基础的认识[M].北京：教育科学出版社，2009：292.

[3]刘恩山.生命观念是生物学学科核心素养的标志[J].生物学通报，2018，（1）：18.

[4]余文森.论学科核心素养形成的机制[J].课程·教材·教法，2018，（1）：9.

[5][美]国家研究理事会著.戢守志等译.美国国家科学教育标准[J].北京：科学技术文献出版社，1999：30.

[6]周丐晓，刘恩山.核心素养视阈下的科学课堂教学质量评估新范式：CCPN课堂观察模式[J].生物学通报，2018（8）：24.

[7]刘恩山，刘晟.核心素养作引领注重实践少而精——《普通高中生物学课程标准》修订思路与特色[J].生物学通报，2017，（8）：8.

[8]徐连清.基于生物学核心素养的高考备考策略研究[J].中学生物教学，2017（5）：17.

[9]田树青，王新.基于核心素养的生物学教学方式的思考[J].生物学通报，2018，（3）：28.