试论生物学学科“惰性知识”现象的成因和对策

摘 要：惰性知识是指无法进行有效迁移、灵活运用的知识，仅局限于对知识的表面理解，而不能促进个人素养的发展。本文分析了惰性知识现象的知识论根源，提出以素养为导向的知识教学实践路径，并进行举例说明，旨在发展学生的学科核心素养。

关键词：惰性知识；生物学学科；知识教学

文章编号：1003-7586（2024）07-0093-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

发展学生的生物学学科核心素养是高中生物学课程的设计宗旨和成功实施的基本要求。学科核心素养要求学生能在复杂的真实情境中灵活地解决问题，其形成是建立在内化理解知识的基础上。然而，学生通常难以在不同情境中有效运用课堂中的所学知识，导致这些知识逐渐变为所谓的“惰性知识”。基于核心素养的真实内涵，累积大量的惰性知识并不等同于核心素养得到了发展。真正的素养应该体现在个人对知识的理解和运用能力上。［1］

核心素养目标与惰性知识之间存在的落差，促使教师必须重新认识并思考知识与素养的必然联系，并基于此探索从知识教学导向核心素养发展的合理逻辑和实践路径。

1 学科知识与核心素养的应然联系

1.1 惰性知识的知识观根源

作为当下科学界对生命现象和生命活动规律的前沿理解，生物学学科知识是学生建立正确的生命观、自然观和世界观的基础，其育人价值毋庸置疑。因此，知识本身并非造成惰性知识的根源，而是由于课堂教学质量低下等原因，导致未能充分发挥知识在培养核心素养方面的价值。

知识教学的首要关注点是学生的知识观，即知识的本质及知识形成的一般规律。我国的基础教育普遍秉持以认识论为立场的知识观，即知识是人类认识的成果，是经过实践检验对客观实际的反映。［2］因此教师通常需要在一定的知识观的指导下开展教学。教师如何看待知识，如何理解知识学习与学生发展的关系，是发展学生核心素养的关键。

由于国内基础教育的知识观念缺乏灵活变通，在实践教学中容易导致知识的静态化和刻板化。教师仅把教材知识看作教学内容，将获得符号化的知识作为教学目标，试图在学生的头脑中复刻现成的知识结论，最终可能导致学生的学科知识与思维之间产生割裂，以及知识的符号表征与内在意义分离等不良后果。此外，教师通常还将知识结构拆解成知识点进行教学，这种碎片化的呈现方式也会导致学生难以形成完整的知识结构。基于以上因素，学生获得的知识往往是机械、浅显、碎片化的，无法与现实生活产生有意义的联结，最终表现为学生在面对不同的真实情境时，无法灵活运用习得的知识解决问题。

1.2 树立教育学立场的知识观

回顾生物科学史可以发现，知识的形成基于科学家秉持追求的真理价值观，以及科学思维方式和方法的运用，对某一生物学问题进行的尝试性求解。［3］因此，以文字等形式记录知识结论，体现了生动的价值观念和思想方法内容。例如，美国生物化学家卡尔文（M. E. Calvin）循环复杂化学反应机理研究的重大突破，离不开精巧的实验设计和同位素标记等科学方法的运用，更重要的是源于科学家对真理的不懈追求和实事求是的科学态度。知识产生的过程体现着学者的学科核心素养。因此，在进行知识教学时，教师应充分展现知识结论背后的隐藏价值素养和科学方法来发展学生的学科核心素养。

基于此，核心素养导向的知识教学需要确立教育学为立场的知识观，即以发展学生核心素养为出发点进行知识教学。教育学立场的知识观是过程取向的，以知识教学作为发展学生核心素养的途径和手段，在学习知识的过程中完善学生的知识结构、思维品质、行为方式、情感态度和价值观；其次，教育学立场的知识观是具有主体性和个性化的，通过教学引导学生对人类的公共知识体系进行个性化理解，构建并内化形成属于自己的知识体系。在此过程中，学生对知识展开分析、研讨和批判，进而全面深入地理解知识，使知识充分发挥其育人价值，从而促进学生核心素养的发展。

2 知识教学导向素养发展的基本逻辑

学科核心素养的内核在于正确价值观的指导过程，从而灵活地在真实的学科情境中能够进行知识的迁移和运用。核心素养建立在已有知识基础之上，同时也超越了知识的范畴。知识与素养不是静态的实体关系，而是一种动态的生成关系。因此，导向学科核心素养发展的知识教学应超越传统的实体性知识的简单讲授，转而强调以知识运用作为出发点，全面深刻地理解知识，力求实现知识的结构化与情境化，进而提升知识的迁移性。

2.1 开展大概念教学，促进个人知识的结构化

研究表明，专家和初学者在解决问题时表现出显著差异的重要原因是专家的知识以大概念为核心进行了有序的组织。因此《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》）强调了学科大概念的重要性，并明确了由大概念统筹的层级式概念体系。在教学实施中，教师应以促进学生大概念的形成为目标，设计指向大概念的关键问题，并以“关键问题确立—关键问题解构—关键问题解决与内化—关键问题评价”为线索设计教学流程，进行单元内容的重组，使各节课的教学内容成为大概念整体结构的有机组成部分，从而促进学生对知识的结构化整合。

2.2 关注知识形成过程，提升知识理解的深刻性

由概念、命题、原理等构成的显性生物学知识都蕴含着其产生时采用的研究方法、思维方式及价值取向。例如，英国生物学家达尔文（C.R.Darwin）在《物种起源》等著作里集中体现了探索生物进化论采用的思维方式和探究方法，及其所秉持的价值观。单纯地传授知识不足以培养学生的综合能力及核心素养。以核心素养为导向的教学应透过知识表层，引导学生探寻知识形成的过程与逻辑，感悟其中蕴含的价值追求和科学精神。其本质是学生在教师设计的知识脉络的引导下，通过思考、质疑和论证的过程，回顾知识的产生过程，并在从中建立个性化的理解。

2.3 鼓励知识运用，促进知识的情境化

知识运用的过程不仅给学生提供了整合价值观、必备品格和关键能力等素养的平台，也有助于学生建立新旧知识之间的联系，从而整合知识与生活经验之间的差异。学科核心素养既是在运用知识的过程中体现的，也在运用知识过程中形成和发展的。这一思想深刻地揭示了核心素养的生成过程，也为发展核心素养提供了新的思路。

惰性知识之所以无法被有效运用，其根源在于学生获取知识的过程是脱离实际情境的接受式学习，缺乏实践性和情境性。以核心素养为导向的知识教学，其情境能够作为知识运用的场所和

向素养转化的桥梁。其中，不同情境对知识运用的驱动存在差异。能够推动知识向素养转化的情境应是复杂真实的，具备与实际生活相似的结构性问题，能促使学生分析问题的本质，选择适合的知识解决问题，并对解决方案进行评估和表达，从而获得实践经验和情感体验。

3 知识教学导向素养发展的实践路径

核心素养导向的教学设计具有整体性。同时，其不同要素所对应的内容、策略和方法也各有不同。然而，单节课时的容量和可供选择的教学策略方法是有限的。因此，落实核心素养目标的基本单位不应

仅限于单一的课时，而是由若干有逻辑联系的课时构成的一个完整教学单元。只有在以核心素养为导向的教学目标的指导下，通过对单元教学内容的精心设计，整合相关的教学内容，选择适当的教学方法，才能保证生物学学科核心素养的各个方面得到均衡发展。［4］下面以人教版普通高中教科书《生物学·必修 1· 分子与细胞》（以下简称“教材”）第6章“细胞的生命历程”为例说明核心素养导向教学的实践路径。

3.1 确立单元主题和结构

单元主题是对单元教学的整体构想，其中包括对知识结构的梳理、对知识育人价值的提炼、对教学过程的初步设想等。确立单元主题的实质就是对单元教学中的教学目标、教学目的和教学过程的初步构建。

设计单元教学时，教师应根据《课程标准》和教材，通过分析单元知识之间的逻辑关系确定单元教学内容和结构，必要时可将不同模块、不同章节的相关部分进行适当的整合和重组。

“细胞的生命历程”讲述了细胞增殖与分化、衰老和死亡的历程，具有较强的整体性和逻辑性。为使学生全面认识细胞分裂方式的多样性，并理解个体生殖和发育的细胞学基础，教师可将“遗传与进化”模块中减数分裂和有丝分裂的相关内容整合进本单元。整合后的单元结构如图1所示。

3.2 研制单元教学目标

（1）通过探究细胞的生长、增殖、分化、衰老和死亡，理解生命系统的发展变化规律，形成珍视生命、正视死亡的生命观念。

（2）通过分析资料、观看视频等方式学习有丝分裂和减数分裂、受精作用的过程，理解生物亲子代遗传物质具有稳定性的机制，发展学生概括抽象的科学思维。

（3）开展观察动植物细胞的有丝分裂和减数分裂的探究性实验，并尝试构建分裂过程中染色体形态、行为和数量变化的模型，发展学生的实验探究和模型构建等能力。

（4）结合教材内容，联系生活实际开展讨论，理解不同细胞间的分工合作及影响细胞衰老和死亡的因素，认识个人与集体和社会的关系，践行积极健康的生活方式，形成关爱老人的社会责任感。

3.3 设计和开展学习活动

核心素养导向的教学环节应围绕教学目标开展。教师需要根据学习内容的特点和学生的认知习惯，设计系列化学习任务，以促进学生核心素养的递进发展。教学活动应体现情境性，以真实生活为背景确立单元关键问题，以关键问题的解决为核心，分析问题解决的支持性条件和流程框架，并结合学生的素养发展水平，逐级设计驱动性任务，从而引导学生深度参与学习过程。学习活动应具有足够的“挑战性”，即学生必须通过吸收新知识、建立新体系，或者转变思路、调整方法等具有一定难度的方式完成学习任务。学习活动还应当具有一定程度的开放性和自主性，教师根据各项活动的重要性和难易程度，合理安排教学活动，重要且需要教师指导的内容，可以安排在课堂进行；次要或学生可自行完成的活动，则可利用课后时间进行。由此，笔者设计的“细胞的生命历程”单元学习活动如表1所示。

3.4 给予评价与反馈

教师应在单元学习的全过程中持续开展学习评价。评价的目的是从教与学两个角度调控教学活动，从而帮助教师对教学设计进行及时改进，同时为学生提供即时反馈和指导，使学生能够发现自身知识和思维的局限，

从而明确解决问题的思路，以保障教学活动的有效开展和

教学目标的达成。评价内容应与教学目标保持一致，包括学科大概念、思想方法、关键能力、价值观念等方面。有效评价的核心在于根据课时和单元的学习目标，设计恰当的评价任务；预估学生的表现水平；制定明确的评价量表和评价标准，并根据学生的实际表现进行有据可依的评价。评价可采取定性与定量相结合的方式，其中定性评价可通过课堂观察、作品展示、实验操作、小组讨论等方式进行，定量评价则可以借助制定的评价量表、调查问卷、书面作业、测验等方式进行。

在单元教学前，教师可通过访谈交流或小测验了解学生的基本水平，以确定或调整教学活动的安排和进度。教学过程中，教师则主要通过学生的课堂表现进行评价。学生对课堂讨论的参与度、核心任务的完成情况、关键问题的回答都是重要的评价依据。例如，在细胞增殖部分，教师可依据学生构建染色体分裂过程中变化的模型进行评价，在评价中应重视学生对同源染色体等重要概念的理解。在单元教学结束后，教师可布置开放性的书面作业，收集学生的学习活动记录单、实验报告、作业，并制作学习档案袋，以进行更为细致的形成性评价。最后，教师可依据核心素养目标设计单元测试，直观地反映学生的学习成果。

参考文献

［1］刘徽，蔡潇，李燕，等.素养导向：大概念与大概念教学［J］.上海教育科研，2022（1）：5-11．

［2］郭元祥.论深度学习：源起、基础与理念［J］.教育研究与实验，2017（3）：1-11．

［3］李润洲.基于完整知识观的素养教学［J］.中小学教师培训，2018（9）：33-37．

［4］杜变变，李胤宁.例谈深度学习理念下的生物学科单元主题教学途径［J］.中小学教材教学，2023（9）：76-80．