例谈初中生物科学思维能力构成及表现水平划分

谢敏英

摘   要：本文在分析科学思维能力的形成、分解初中课标中关于科学思维的课程目标的基础上，确定了初中生生物科学思维能力构成;根据初中学生心理发展的特点，对初中生科学思维能力进行水平划分，并结合教学案例，阐明在实践中如何依据学生的具体表现来评价其生物科学思维能力的发展状况。

关键词：科学思维;能力构成;水平划分

科学思维是进行科学探究的重要思维基础。《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》对生物学科的科学思维概念进行界定的同时，对科学思维水平也进行了划分，这为如何评價学生科学思维能力做出了宏观的指导，也为建立生物科学思维能力评价指标奠定了理论基础。本文在此基础上，对照初中生物教材特点和初中学段学生的认知特点，探索生物科学思维能力的构成，并对学生的科学思维能力表现进行水平分级，使评价更具操作性和实用性，能较为全面地评价初中学生生物科学思维能力。   1  确定初中生生物科学思维的能力构成

1.1  初中生生物科学思维能力构建的依据

（1）从高中课标中理解生物学科学思维能力的形成

根据《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》中对科学思维的概念界定，我们可以看出，科学思维是一种求真务实的科学态度，体现正确逻辑的思维方法和解决实际问题的能力，其形成包括构建与运用两个方面。科学思维的建构是输入过程，输入的不仅是知识，更有问题系统、任务系统和方法系统，这些超越具体知识的系统，都需要学生通过提炼、分析、概括出来，是使知识认识化、结构化、思路化的过程。而运用科学思维方法解决实际问题的过程是一个高级输出的过程，同时，外显在问题解决中的科学思维能力可以内化为学生的元认知，提升学生自觉调用认识角度、自动检索思维方法、自我反省问题解决过程的能力。

因此，从科学思维的形成过程来看，在确定科学思维能力构成时，不仅要体现出科学思维技能和方法，还应体现出通过生物学学习而形成的认知品质。

（2）从初中课标中有关“科学思维”的课程目标分解科学思维能力。

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》对初中阶段生物学的课程目标进行了描述。从知识习得来看，要使学生获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识（生命结构层次、生物与环境、生物多样性、生物技术等）;从实践运用来看，学生必须了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用;从认知品质来看，学生要能养成良好的科学思维习惯，乐于探索，实事求是、勇于创新[ 1 ]。

要达到上述科学思维培养目标，学生就需具备相应的科学思维方法，这些方法能使学生感悟生命特征，发现生命规律，并运用规律解释、解决生物学问题，参与社会议题的讨论。

1.2  初中生生物科学思维能力构成的确定

综合以上考量，笔者厘清了初中生生物科学思维能力涉及的主要认知内容、具体认知目标和所需的科学思维方法，最终确定了初中生生物科学思维能力的构成（具体如表1）。

表1中所述的科学思维能力从基于生物学事实的生物学概念开始，到形成生物学规律和原理，再到运用生物学概念、原理、规律以解决实际问题，把科学思维作为一种方法来理解人们生活的世界。由此，笔者认为初中生物科学思维的能力构成包括建构生物学概念、发现生物学规律、解决生物学问题等三个方面，这三个方面不仅是初中生物课程标准要求，还可以被认为是初中生生物科学思维能力的进阶变量，也是义务教育阶段生物课程逐步开展的指标。

2  划分初中生物科学思维能力的表现水平

在初中阶段学生的思维能力发展迅速，但七年级学生的思维还依赖具体的经验，八年级才开始逐渐向理论型转化。因此，笔者结合初中生的心理发展特点，对初中生生物科学思维能力的表现作相应的水平划分如表2所示。随着能力水平的提升，认知对象由单一到多样，认知方法从低阶的比较归纳到到高阶的批判性思维，对应的科学思维能力水平越来越高。

3  合理评价初中生生物科学思维能力的发展

根据科学思维能力的构成与表现水平分级，科学地评价初中生科学思维能力的发展水平，可以促使教师及时调整教学的深度和广度，更好地促进学生科学思维能力培养目标的达成。但科学思维能力的培养和评价不是一蹴而就的，一般建议以专题为单位来展开，因此，本文结合苏教版七年级《生物》上册“植物的光合作用”专题，阐述在实践中如何依据学生的不同表现，具体评价其科学思维能力的发展状况见表3。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育生物课程标准（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012.