高中生物学教材习题中落实核心素养的方式与表现*

桂俊|上海市民星中学

闫白洋|上海市吴淞中学

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“《课程标准》”）将发展学生的生物学核心素养作为课程设计的宗旨和实施中的基本要求。基于《课程标准》，各地开发了多个版本的教材，每个版本的教材均在章节后设置了练习，使教材习题成为教学评价的重要组成部分。为了更好地发挥习题评价的诊断、激励、教育作用，更好地发展学生的生物学核心素养，笔者分析了人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》（以下简称“旧教材”）和人教版普通高中教科书《生物学》（以下简称“新教材”）必修中的部分习题，研究了完成习题所需的学科核心素养类型，以及核心素养所处的学业质量水平层次，对比了核心素养在两版教材习题中的表现情况，以期帮助更多的一线教师将评价的关注重心转向促进学生发展。

一、新旧版教材中习题基本情况统计

基于课标的变化，新教材在章节框架上作出了细微的调整，将旧教材必修1第6章第4节“细胞的癌变”和必修2第6章“从杂交育种到基因工程”整体删除，将旧教材必修2第4章第3节“遗传密码的破译”（选学）转至“生物科学史话”栏目，因此这三部分不参与本文后续的比较。笔者对新、旧教材（必修1、2，下同）中的节后、章后习题数目进行统计，详见表1。

表1 新、旧教材中的习题数目及相同率

由表1可知：新教材节后“练习与应用”的习题数量多于旧教材，旧教材与新教材相同的习题比例分别为46.7%和38.8%；新教材在章后“复习与提高”的习题数量上少于旧教材，沿用的相同习题比例分别为23.3%和26.9%。从中可以看出，核心素养虽然是新课标提出的课程改革目标，但实质是“三维”目标的升级和提炼，所以新教材中有一定比例的沿用老教材的习题。对新、旧教材表层学习和深层学习的习题比较详见表2。

表2 新、旧教材表层学习和深层学习的习题比较

由表2可知，新教材节后习题中表层学习层次的习题占比较旧教材少了11.1%，章后习题中表层学习层次的习题则少了7.8%。表层学习层次的习题以客观性题目为主，强调对生物学事实的掌握。新教材中属于深层学习层次的习题多围绕现实问题（包括热点问题）展开，强调学生运用学科知识和学科技能分析和解决实际问题的能力。可见，新教材对学生学习能力层次的要求较旧教材有明显提升。

二、统计方法与习题素养类型及水平的划分

为便于在研究时进行统计分析，笔者将《课程标准》中提出的四个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”分别编码为A、B、C、D，每个核心素养维度对应学业质量水平的4个层次，如科学思维水平四记作“B4”。笔者认为，对新、旧教材的节后和章后每道习题所考查、培养的核心素养进行研判和统计，可以帮助教师了解学生的核心素养发展情况，并以此为依据优化和改进教学。

在研读过程中笔者发现，不同的教材习题对核心素养及其水平的考查范围不同，大部分教材习题均考查多个核心素养，只有少部分考查一个核心素养，下面以具体实例进行说明。

例1下列物质中，不属于蛋白质的是（）

A.胰岛素 B.胆固醇

C.胃蛋白酶 D.抗体

分析：此题考查学生对于人体中一些常见物质的化学本质的认识，考查的核心素养及其水平记为A1。例题选自新教材必修1第2章第4节“练习与应用”。

例2温度变化会影响水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假说，并设计检验该假说的实验方案。

分析：此题可借用该节节首“问题探讨”中的渗透装置进行实验，学生通过实验可判定温度是否影响水分子的扩散速率，考查的核心素养涉及生命观念、科学思维和科学探究的不同水平，可记为A2B2C3。例题选自新教材必修1第4章第1节“练习与应用”。

三、新、旧教材习题的核心素养水平分析

（一）素养类型划分及统计结果

笔者对新、旧教材的习题逐题研判，确定习题所考查的核心素养维度分布情况，统计结果详见表3（见下页）。

表3 新、旧教材习题所考查的核心素养维度分布

（二）素养水平划分及统计结果

笔者对新、旧教材的习题逐题研判，确定习题素养水平，统计结果详见表4（见下页）。从统计结果可以看出，新、旧教材多聚焦于核心素养的水平一和水平二，这也是新课标对必修教材的要求。

（三）核心素养在教材习题中的表现

1.习题所考查的素养类型分析

（1）新、旧教材均注重考查生命观念

生命观念是生物学概念、规律的提炼和升华，生命观念的提升情况是生物学课程学习的标志性学习成果。新、旧教材中考查生物学核心素养的习题占比情况详见图1，由图可知，二者在全面考查四种核心素养的基础上，分别有97.4%和96.6%的习题注重考查生命观念这一素养，关注学生在学习生物学概念的同时是否逐步形成生命观念，以及在此过程中科学思维素养有没有得到有效提升。

（2）新教材更注重科学思维、科学探究及社会责任的考查

由图1可知，新、旧教材中侧重考查生命观念的习题均占绝大多数，其重要原因是考查学生科学思维、科学探究和社会责任素养的试题都要以学科概念为载体，而学科概念是生命观念的重要组成部分。与旧教材相比，新教材在生命观念方面的考查题数占比变化不大，但在科学思维、科学探究与社会责任方面的考查习题占比明显增加。新教材通过增加诸如“你如何解释这一现象”“请你试着作出一些可能的解释”这一类开放性习题，诊断和发展学生思维的严谨性，帮助学生理解科学本质；设置诸如“这种做法适合在其他地区推广吗”等习题，引导学生把学习与现实生活结合起来，进而尝试运用所学生物学知识解决现实问题。

2.习题所考查的素养水平分析

（1）新、旧教材均注重基础

新、旧教材中考查生物学核心素养四个水平层次的习题占比情况详见图2（见下页）。由图可知，半数以上的习题考查了素养水平一，另有近三成的习题考查了素养水平二，而水平三和水平四在旧教材和新教材中合计占比分别为13.5%和19.2%，占比较少，体现了习题重基础的特点。

图2 新、旧教材中考查核心素养水平层次的习题占比情况（%）

必修课程面向全体高中学生，教材在内容上选择了生物学最基本的重要概念，在习题安排上也与教材内容相匹配，习题考查的核心素养水平也多为水平一、水平二，与学业水平合格考试命题依据相匹配。同时，教材设置了部分水平三和水平四的习题，这为学业水平等级考试奠定了基础。教材习题在注重基础的同时发展学生核心素养，这使学生在答题过程中既建构了概念，又发展了学科核心素养。

（2）新教材习题广度与深度更高

由图2可知，新教材水平一习题较旧教材减少了8.8%，其他三个水平的比例均有小幅提升，分别为3.2%、4.4%和1.3%。

新、旧教材考查单一素养和多个核心素养的习题占比情况详见图3。由图可知，新教材中考查多素养的习题占比增加了8.7%。

图3 新、旧教材考查单一素养和多个素养的习题占比情况（%）

综上所述，新教材习题不仅在核心素养水平层次上有所提升，而且更倾向于在一道习题中考查多个素养，在广度和深度上都较旧教材有所提高。习题选用的素材更多地结合学科发展前沿内容，能使学生在答题过程中发展科学思维和探究能力。新教材课后习题注重将课堂上的知识与现实生活联系起来，在真实情境中考查学生应用知识解决实际问题的能力。新教材的习题材料则有机融入社会主义核心价值观，引导学生认同国家政策，彰显了育人价值。

四、思考展望

新教材在继承旧教材的基础上，按新课标的要求进行了修订，其中，课后习题也是教材的重要组成部分，因此，教师要走进课标、走近教材编写者，深入领会课后习题设计的出发点和归宿，明确习题在教学中的作用。教师要根据学科知识内容和学生学情，思考教材习题所蕴含的命题目的，关注习题所考查的素养维度和学业质量水平，有效地利用教材的课后习题，并合理地配置习题的广度和深度。

当然，教师还要根据学生的核心素养水平情况，选择性地使用不同素养水平的习题，让学生在建构生命观念的基础上逐步培养和提升科学探究、科学思维和社会责任素养。如此，习题在经过教师的处理后，就能发挥提高学生学习效率、增强学生学习兴趣、促进核心素养全面发展的作用。此外，尤其值得一提的是新教材课后习题中的实验结果预测题，它们让学生基于事实和证据对可能的结果进行预测和解释。学生在解题的过程中学习的不是严格不变的套路，而是通过学习真正理解每一个环节和相应的能力在问题解决中的作用和意义，这些都是学生未来发展的必备品格和关键能力。