高中生物学学科核心素养目标的设计策略研究

万雅馨 阮秋玲 李秋石

摘要阐述了“从三维目标转向学科核心素养目标”以及“前端设计与学习活动双向思维策略设计学科核心素养目标”的设计策略，并借助目标设计的具体实例阐明两条设计途径，以期为教师的学科核心素养目标设计提供可行思路。

关键词 生物学学科核心素养 教学目标 目标设计策略

中图分类号G633. 91文献标志码B

从双基目标到三维目标，再到学科核心素养目标，时代的发展促使人们不断更新人才培养的质量要求。从2014年3月30日教育部正式印发的《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》中首次在国家文件中提出“核心素养”的概念，到2016年9月确定我国学生发展的“人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新”六大核心素养框架，再到2017年制定颁布的各学科普通高中课程标准中对学科核心素养的详细阐释，核心素养逐渐被明确、强调，成为指导教学、发展学生的核心理念。在此背景下，如何设计学科核心素养目标成为广大一线教师亟待解决的重要问题。

生物学学科核心素养体现了生物学科最突出的学科育人价值，被高度凝练为生命观念、科学思维、科学探究和社会责任4个维度。从内涵上来讲，4个维度相对独立，概括了学生在生物学学习之后形成的更具普适价值的观念、品格和能力。但对于学生来讲，这四个维度绝不是单独发展、形成的，而是相互渗透、相互促进的。因此，教师在撰写学科核心素养目标时，也不必追求各个维度间绝对的分离，以某一维度为主，也可以兼顾其他方面。下面将以实例具体阐述两种设计思路。

1从三维目标转向学科核心素养目标

“三维目标”是基础学力的一种具体表述，是一个目标相互联系的三个方面，是一个整体，而不是彼此孤立的三个目标。其知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观三个维度可概括为“在过程中掌握方法，获取知识，形成能力，培养情感态度价值观”。核心素养则是学生通过学习应该形成的适应个人终身发展和社会发展的必备品格和关键能力，具体划分为了三个方面、六大素养和18个基本要点，各素养间相互联系、相互促进。余文森教授认为核心素养是对三维目标的传承与超越，“把知识、技能和过程、方法提炼为能力，把情感态度价值观提炼为品格”。三维目标着眼于“从三个维度如何培养全面发展的学生”，而核心素养则明确回答了“培养出的全面发展的学生是怎样的”；三维目标可看作学科核心素养目标实现的手段和途径，学科核心素养目标不是对三维目标的取代与否定，而是对三维目标的整合与提升。因此，在教师刚刚开始尝试设计学科核心素养目标时，可以从比较熟悉的三维目标入手，在设计出的三维目标的基础上，转向学科核心素养目标。

在生物学科中三维目标一般指知识目标、能力目标以及情感、态度与价值观目标，生物学学科核心素养则包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。三维目标中的知识目标指学生应该掌握的核心知识，以核心知识为基础、大概念为主线，达成对生物学概念的深入理解，从而提炼出更高阶、更具普适意义的生命观念。能力目标指学生应掌握的基本技能，通过归纳分类，能力主要就是指学生应形成的科学思维能力与科学探究能力。情感、态度与价值观指学生的学习兴趣、学习态度、人生态度以及个人价值与社会价值的统一，在生物学学科核心素养中则被进一步提炼概括为社会责任。

以《必修1·分子与细胞》“细胞核——系统的控制中心”一节的教学目标设计为例，尝试从三维目标上升至生物学学科核心素养目标。依据《普通高中生物学课程标准（2011年版）》、教材内容以及学生学情，本節三维目标设计如下：

知识目标：①阐明细胞核的结构和功能；②描述染色质的组成及与染色体的关系；③阐明遗传信息主要储存在细胞核中。

能力目标：①通过分析资料，利用分析、比较的科学思维方法，归纳细胞核的功能，提高处理信息能力及解决问题的能力；②通过小组合作学习尝试制作真核细胞三维结构模型，体验建构模型的过程，加深对细胞结构的认识，培养动手能力和思维能力；③通过分析科学家的实验，从而切身感受科学的魅力，并加深对科学过程和方法的理解。

情感、态度与价值观目标：①通过分组讨论课本资料及动手制作模型，形成合作精神，养成探求生命科学奥秘的兴趣；②认同细胞核是细胞生命系统的控制中心，认识细胞核的重要作用。

利用关系图对三维目标进行分析，整合提升至生物学学科核心素养目标。知识目标中要求阐明细胞核的结构与功能。细胞核包括核膜、染色质、核仁、核孔四部分，核膜将核内物质与细胞质分开，为细胞核提供了一个相对独立的环境；染色质是携带遗传信息的载体；核仁负责与遗传信息转录翻译有关RNA和核糖体的合成；核孔实现核质之间的物质交换与信息交流。这四部分结构共同保证了细胞核控制细胞代谢和遗传功能的实现，结构与功能相适应，体现了生命观念中的结构与功能观。染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态，呈丝状的染色质利于在它上面的DNA储存信息的表达，而高度螺旋化的棒状染色体则有利于细胞分裂过程中遗传物质的平分，也体现出了结构与功能相适应的特点。在前两个目标的基础上，学生深入理解认同遗传信息主要储存在细胞核中，达成对结构与功能观的系统认识。能力目标中提到自主分析所给资料归纳得出细胞核的功能，锻炼了分析、归纳与概括的科学思维能力；通过合作制作真核细胞三维结构模型，则培养了模型与建模的科学思维能力；学生在分析资料中的科学家实验时，也能体会到科学家利用巧妙的科学方法进行研究的科学探究过程。情感、态度与价值观目标中提出学习过程中培养了合作精神、探求生命奥秘的兴趣，以及对细胞核具有重要作用、是细胞生命系统的控制中心的认同感，上升到社会责任层面来说学生乐于与他人合作、提高了尝试运用生物学知识和方法解决科学问题的积极性，对细胞核重要性的认识也促使学生建立起关爱生命的观念，崇尚并宣传健康文明的生活方式。因此，由三维目标整合提升得到的生物学学科核心素养目标如下：

生命观念：①通过对细胞核的结构与功能、染色质的组成及与染色体的关系的学习，建立结构与功能相适应的观点；②运用结构与功能观阐述遗传信息主要储存在细胞核中。

科学思维：①通过分析资料归纳细胞核的功能，形成基于生物学事实和证据的分析、归纳与概括思维方法；②通过小组合作制作真核细胞三维结构模型，体验模型建构的过程，形成模型与建模的思维方法。

科学探究：通过分析科学家的实验，切身感受科学的魅力，体会科学家利用巧妙的科学方法进行研究的科学探究过程。

社会责任：①通过自主学习、合作学习，体会与他人合作、运用生物学知识和方法解决科学问题的乐趣；②认同细胞核是细胞生命系统的控制中心，认识细胞核的重要作用，建立起关爱生命的观念，崇尚并宣传健康文明的生活方式。

需要注意的是，上述三维目标与生物学学科核心素养目标间的对应也不是绝对的，正如前文所言，各维度间本也不是绝对分离的。本策略更多的为教师提供一条可行的设计思路与可操作的实践方式，但并不是不可变通的程序化操作。

2前端设计与学习活动双向思维策略设计学科核心素养目标

在传统的教学设计模式中，教学目标往往是教学设计的起点，在制定好教学目标之后再选择教学方法、安排学习活动等。但在对生物学学科核心素养目标的设计还不够熟练的情况下，让教师仅依据《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）、教材内容以及学生学情来设计学科核心素养目标，设计出的目标很可能假、大、空，并与学习活动相脱节，结果就是教学目标与学习活动“各自为谋”，预定的教学目标无法落地。在这种情况下，学习活动作为学生学习的主体、教学目标达成的载体，可以与《课程标准》、教材内容以及学生学情一起辅助教师设计教学目标。教师从学生学习活动的设计入手，在学习活动中挖掘培养学生生物学学科核心素养的方面，结合《课程标准》、教材内容、学生学情生成学科核心素养教学目标。

教师在对教材整体把握的基础上，设计包含本节知识点、突出重难点的学习活动。为满足以学生为主体、发展学生核心素养的教学理念，所设计的学习活动应该具有情境性、创造性等特征，并与学生的经验密切相关。在设计出学习活动之后，结合对《课程标准》的研读、对教材内容的进一步分析以及对学生学情的把握，在学习活动中挖掘利于培养学生生物学学科核心素养的内容，从而确定教学目标，并在这个过程中对学习活动做出进一步的调整，使学习活动与教学目标有效结合。在确定学生需要达到的认知程度后，教师要注意选择恰当的行为动词对目标进行陈述，并根据实际教学效果对目标进行反思与改进。由前端设计与学习活动双向思维策略设计学科核心素养目标流程如图1所示。

以生物《必修1·分子与细胞》中“降低化学反应活化能的酶”一节的教学目标设计为例，尝试由前端设计与学习活动双向思维策略设计学科核心素养目标。

本节内容包括酶的作用、酶的本质、酶的特性、影响酶活性的因素以及酶为生活添姿彩五个部分，图2为本节的思维导图，清晰呈现本节内容结构，为教学活动的设计梳理思路。

在清晰把握本节内容的基础上，为满足教学情境性、创造性的要求，对教材进行重排加工，拟设计学习活动如图3所示。

接着，进行前端分析。《课程标准》中对本节的内容要求为次位概念2.2.1“说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响”，高度概括了本节内容，并对酶的本质和酶的特性进行了强调。《课程标准》在教学提示中对教学活动的开展提出了建议，“探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素”；学业要求中的相关内容为“从物质与能量的视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量变化（生命观念、科学思维、科学探究）”。由此，本节教学应该着重渗透发展学生的生命观念、科学思维和科学探究这三个方面。

在思维导图的基础上对教材内容进行进一步的深挖。从整章来看本节是第五章第一节，本章围绕细胞的能量供应和利用展开，第三、四节呼吸作用和光合作用是本章乃至整本書的重头戏，而化学反应的发生离不开酶的催化，本节的学习为后面三节的学习奠定了基础。对教材内容进行归纳分析，结合主线教学设计，共同挖掘培养学生核心素养的方面。对本节教材内容分析见表1。

对学生学情的分析可从核心素养的四个方面来进行。①生命观念：初中阶段借助“馒头在口腔中的变化的探究实验”对酶的作用以及影响酶活性的因素有初步的认识，对酶这一概念有初步建构。②科学探究：学生在初中时已有一定的科学探究经历，进入高中在本节之前也开展了一些探究活动如“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”，学生具有一定科学探究素养。③科学思维：高一学生的逻辑思维得到发展，但形象思维仍占主导，其已具备一定的分析、比较与综合等思维能力，但抽象与概括、归纳与演绎等能力仍待提高。④社会责任：学生运用生物学知识关注社会问题并积极尝试解决现实生活问题的意识还不够强，需要教师加以强化引导。

综合以上分析，对学习活动进行调整，并从中挖掘培养学生核心素养的方面，如图4所示。

基于以上分析以及行为动词选择的要求，设计表述本节核心素养目标如下：

生命观念：①通过对细胞代谢和活化能概念以及酶的作用机制的学习，从能量角度解释化学反应的发生，初步建立物质变化伴随能量变化的物质与能量观的观点；②运用结构与功能观，阐述酶的结构与酶的专一性间的关系。

科学思维：①通过阅读科学家对于酶本质的探索历程，分析资料归纳酶的本质，形成基于生物学事实和证据的分析、归纳与概括思维方法；②通过小组合作建立影响酶活性的曲线图，体验模型建构的过程，形成模型与建模的思维方法。

科学探究：①通过比较过氧化氢在不同条件下分解的演示实验，体悟科学实验的设计过程，阐明控制变量和设计对照实验的科学探究方法；②通过学生自主设计验证酶的专一性以及影响酶活性因素的实验，尝试科学探究的过程，切身感受科学的魅力。

社会责任：①通过阅读科学家对于酶本质的探索历程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的；②通过搜集酶在生活中使用的实例并分析酶的作用机理，树立运用生物学知识和方法解释现实生活中的现象和问题的意识。

参考文献：

[1]钟启泉.“三维目标”论[J].教育研究，2011，32（9）：62-67.

[2]余文森.从三维目标走向核心素养[J].华东师范大学学报（教育科学版），2016，34（1）：11-13.