胡興昌 張 葳 李新國 陳 華
(1 上海師范大學生命與環境科學學院 上海 200234; 2 上海市復興高級中學 上海 200434)
普通高中生物學課程標準(2017年版)的核心內容之一是建構基于學業質量標準的學科核心素養體系。學科核心素養的提出推動了課程和教學深層次的改革,要求教學內容轉型和重塑,隨之教育方式也應發生相應的改變。因此,如何落實課標精神,如何讓學科核心素養落地,引發一線教師和社會各界的廣泛關注。
從世界各國基礎教育發展趨勢來看,教育質量標準強調“能力導向”已成為世界各國和相關國際組織的共識。學業質量包括學生課程學習的過程質量和結果質量兩個方面,是體現教育質量的兩個關鍵點,也是學科核心素養落實的具體途徑。教師應認真研讀新修訂課標中的學業質量的具體要求和核心素養表現形式,梳理學業質量標準與核心素養的關系,厘清學業質量標準與核心素養內涵的相關性,由單純關注學科知識的教學,轉向關注學生學科能力的形成和發展學生核心素養的教育。
1.1 高中生物學業質量標準 科學合理的教學質量評價依賴于對真實教學結果特性的正確全面分析。用大數據理念構建的、以學生發展為本的學業質量標準,明確應該讓學生對學習內容掌握到什么程度,讓日常的教學和評價有據可依,對于建立科學的學業質量觀、形成科學的學業質量評價體系、減輕學生過重的課業負擔、真正促進學生學科能力發展有著重要的作用。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》提及的“制定教育質量國家標準”所涉及的教育目標較為宏觀、缺乏結構性,具體標準的實施仍需要進一步細化,才能使之成為評價內容科學合理、具有充分可測性和可操作性的學業質量標準。
高中生物學學業質量標準就是按學科的性質和特點、學科教育規律和原則,從教育理念、課程目標、內容標準和評價標準等方面系統考慮,融合了知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的綜合要求,并與學科核心素養、學科知識體系、學生學習需求對接,整體規劃和系統設計的,是高中學生通過學習能夠達到的具體學科能力。因此,新修訂課標中的學業質量標準根據具體內容標準,給出課程教學要求,明確了達到課程質量標準的具體要求,是提高課程質量和實現人才培養目標的基本保障。新修訂課標是加強我國高中生物學教學質量管理、促進學科核心素養的落實、檢驗學生完成學習后教學質量的重要依據。
1.2 學科核心素養的表現水平 教育部關于《全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》提出的“研究制訂學生發展核心素養體系”,是落實立德樹人根本任務的關鍵領域和主要環節之一。學科核心素養的內涵、指標體系以及表現形式,是根據學業質量標準的具體要求制定的,相對比較抽象,要落實到具體的教育教學過程中,還需要將它們進一步具體化、系統化和細化,將其貫穿到各教學環節,融入到具體教學內容中,體現在學生身上。基于質量標準的學科核心素養是涉及知識、技能、情感態度與價值觀等多方面能力的集合體,要通過課程、教學和評價來具體實現。因此,在教學中落實學科核心素養的要求,應當從學生的發展需要出發,將學科各核心素養表現指標按照教學目標細化為教學和評價中體現不同水平要求的可測性指標。科學、正確、合理表述學科核心素養的表現水平,是學科核心素養具體化的過程,是落實學科核心素養的關鍵所在,同時也是衡量學生通過學習后達到所規定的學科能力和學科素養,具有可操作性的定性和定量指標。
因為學生存在學習能力的差異,達成學科素養和能力水平的層次不同,所以根據學業質量標準將學科核心素養劃分為不同水平等級,以此作為評價學生經學習后學科核心素養的達成度。學科核心素養等級水平的劃分為學生指出了具體學習內容的目標要求,也為教師提供了教學的具體目標。因此,理解核心素養的內涵,區分各核心素養水平等級之間的差異,是學科核心素養各水平科學合理劃分的關鍵,要從學業質量標準和學科內容標準角度考慮,科學合理界定好學科各核心素養,以及同一素養不同水平之間的關系,使學業質量標準與核心素養的落實有機結合,既把握好核心素養的教育具體目標,又體現學業質量標準的具體要求。
1.3 核心素養水平劃分與學業質量標準 學科核心素養各水平劃分是以學業質量標準為依據,個體成長所需的必備品格和核心能力在學科層面的表現,則通過學科核心素養能力來體現。學業質量標準能否成為可操作的、衡量學生學習水平的依據和抓手,關鍵要看學業質量標準與核心素養水平劃分對接的相關性、匹配性和合理性,即各核心素養1~4水平具體劃分細則是否體現了質量標準的基本要求。學科核心素養各水平劃分要客觀、準確地把學生對知識的掌握程度表達和區分出來,真實反映學生生物學科核心素養能力,為發展學生學科核心素養這一課程的根本目的服務。因此,根據學業質量標準要求,科學合理劃分核心素養水平等級,是學科核心素養落實的基礎。
新課標依據學科質量標準的要求,在宏觀層面將學科各核心素養等級劃分為四個水平,以求客觀準確地反映學生對生物學課程學習的深度和廣度,及其學科核心素養能力發展的真實水平。但要使高中生物學科核心素養落實到教學中,關鍵還要看教師如何領會和理解學科核心素養與學業質量標準之間的關系。掌握核心素養的具體表現與學業質量標準要求的相關性,是關系到學科核心素養是否能落實到每一章、每一單元、每一堂課中去。
一線教師應認真研讀新修訂課標中學科發展核心素養的頂層設計(總目標),理解什么是學科核心素養,理解和掌握學科核心素養水平與質量標準的相關性,準確把握教學的深度和廣度,使學科核心素養在教學中得到落實。
學校所有育人的目標,最終都是要通過課程和教學來實現,課程是方案、計劃、內容和學習經驗,教學則是方法、活動、實施和描述。因此,教學是落實課程的重要環節。
高中生物課標中設計的學科核心素養體系是需要通過具體的教學措施才能得以落實,如何實施基于核心素養的教學成為一線教師關注的焦點。
2.1 把握核心素養內涵,科學設計教學目標 要積極倡導有高階思維的深度教學。沒有高水平的思維參與和投入,知識學習就永遠只能停留在符號知識(表層結構)的學習上,而不能深入知識的本質(深層結構),獲得知識的價值和意義[1]。學科核心素養是一個多維度的綜合體系,不只是知識的積累和技能的訓練,還強調能力、情感、態度等綜合層面因素。教師可以從教學目標制定入手,厘清學科核心素養與核心概念的關系,并將其轉化為本節課具體教學目標及學習重點,把制定什么樣的教學目標或教學活動以及有利于哪些學科核心素養的養成作為教學設計思考的重要問題。目標中要體現知識與能力的關系,將學科質量標準的能力目標與相關核心素養具體表現對接,準確定位基于核心素養的教學目標,使之為培養學生相對穩定的思維方式奠定基礎。
例如,在人教版“細胞器——系統內的分工合作”一節中,依據課程標準的學業質量標準并圍繞培養學生的核心素養的目標,可制訂如下教學目標:
(1) 通過分析細胞結構與功能的關系以及囊泡運輸系統運轉的結構基礎,認識細胞結構與功能上的統一性。(生命觀念)
(2) 能根據科學家的同位素標記實驗研究,構建分泌蛋白的合成、運輸和分泌“生產線”,認識細胞各部分之間相互聯系、協調一致,共同執行細胞生命活動。(科學思維)
(3) 觀察不同細胞的結構,比較細胞中細胞器的種類和數量,感悟細胞結構與功能的關系。(科學探究)
(4) 針對生物膜系統在細胞生命活動中的作用,能夠對膜系統在生產生活中的實際應用提出建議。(社會責任)
2.2 崇尚跨學科知識融合,強化多元智能理論教學 “核心素養”有助于學科邊界的軟化以及“學科群”或“跨學科”的勾連,有助于學科教育學的重建,也可能為一線教師整體地把握學校課程,打破分科主義、消解碎片化的以知識點為中心的灌輸,提供視野和機會[2]。教師應立足生物學自身知識體系,課程內容選擇應考慮學生的需求和發展,力求多樣化和綜合化,強化知識的整體觀意識,改變碎片化的以知識點為中心的教學,幫助學生不被單一學科的知識體系所束縛,養成跨學科思考問題的習慣。注重在“知識綜合能力、現象分析能力、問題解決能力”三個維度有效結合的基礎上組織教學,培養學生針對某一問題或現象,從不同視角去思考和提出假設,以培養獨立思考能力、知識運用能力、實踐創新能力,進而將知識轉化為解決實際問題的能力,提升針對復雜陌生環境下的問題決策能力。
2.3 拓寬學科育人途徑,實踐學科育人價值 學科育人價值的準確定位是發展學科特征教學的前提,學科的育人價值體現在具體的知識和教學過程之中。從生物學科的特點和學生的發展需要出發,分析、提煉、學科知識體系對學生發展所起的獨特作用,梳理和歸納學科的唯一性、不可替代性的特點,借助于學科特定的教學內容、教學設計以及相應的教學方式和手段,找準生物學科教學內容與學科核心素養的切合點,深入挖掘本學科獨特的育人價值。讓學生體驗生物學的思維方法和研究方法,讓學生感悟解決生物學問題的方法,培養看待和研究物質世界的正確觀點,更好地認識生物學科的本質,為學生未來發展提供學科核心素養支撐。
2.4 促進學科能力提升,以核心概念組織教學 生物學核心概念反映了學科本質,凝聚著本學科的核心教育價值,是學科思想、學科知識和學科能力的集中體現,是生物學的基礎和精髓。因此,在確定課程教學目標時,要按照學生的認知水平梳理教學內容中的核心概念,并把分解核心概念作為教學的切入點,揭示核心概念的內涵,挖掘核心概念承載的有利于學生終身發展的知識,精選對學生終身學習和發展有較大價值的、相關性高的、實現遷移可能性較大的、時效性長的核心概念,并通過教學設計整體把握學科知識,幫助學生建構學科核心概念,發展學科核心素養。
2.5 培育學科創新思維,創設有效問題情境 “核心素養”不是直接由教師“教”出來的,而是在問題情境中借助問題解決的實踐培育起來的[3]。情境會給學生一種獨特、不確定的感知,往往能夠激發學生強烈的問題意識和探究動機,引發學生積極的思考,去探索情境中的問題。但是問題的有效性需要借助與其相匹配的真實情境,才能有身臨其境的體驗,容易被學生認同和引起共鳴。因此,教師要根據學生的需求、認知規律,研究如何創設合適有效的問題情境。發展學科核心素養,可以利用科學史、社會熱點、學科新成就等,設計與教學相關的具有新穎性、真實性和趣味性特點,能引發學生認知沖突的問題情境。在富有挑戰性的真實問題情境中,使學生感悟解決生活、生產實踐中與生物有關的實際問題的過程,以達成知識、能力、情感態度價值觀相統一的目標。
仍以“細胞器——系統內的分工合作”一節為例,可利用科學史故事英國科學家羅伯特·胡克利用自制的顯微鏡發現木栓死細胞的細胞壁,并用“小房子”(cell)來描述這種特殊結構,設置細胞“小房子”的布置是否都一樣,“小房子”內的工作是如何開展的情境,使學生“身臨其境”于細胞的微觀環境中,感悟細胞結構,激發進一步了解細胞是怎樣工作的欲望。
2.6 貫穿學科核心素養,以問題引領教學 在實際教學中,要根據教學內容的特點,選擇合適的問題作為載體,設計與教學內容相關、具有遞進性、指向核心素養的問題,并以問題來貫穿整個教學過程,在問題的解決過程中培養學生主動解決問題的內在動機。問題設計要緊密圍繞教學目標,問題的難易應適合學生的學習能力,問題應具有可及性、綜合性、層次性等特點。設計的問題應能夠幫助學生將所學知識與社會實踐結合,并融會貫通,能用所學知識解釋和解決現實生活中一些生物學問題,增強對學科核心素養獲得過程的體驗,從而提升學生在解決問題過程中的學習能力與思維能力,發展學生的問題意識。
例如,在“細胞器——系統內的分工合作”一節中,可設置如下問題:
問題組1(關聯任務: 顯微鏡下觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞核黑藻葉片細胞)
(1) 在上述細胞內看到的最發達的或數量最多的細胞器是什么?
(2) 除了鏡檢觀察的細胞外,你還能舉出其他的植物或動物細胞,說出其含有的結構發達或數量較多的細胞器嗎?
(3) 為什么不同細胞所含有的細胞器種類和數量會不同?
問題組2(關聯任務: 構建分泌蛋白從合成到分泌的“生產線”)
(1) 分泌蛋白從合成至分泌到細胞外,經過了哪些細胞器或細胞結構?
(2) 上述過程的“生產線”,依賴于何種形式的結構?
(3) 生產分泌蛋白的“生產線”能否被調控?
問題組3(關聯任務: 尋找細胞“生產線”運轉的支點)
(1) 在細胞中,囊泡不斷地在細胞膜、內質網和高爾基體中形成,構成的囊泡運輸系統將各種運輸的物質分揀、再將其定向運輸到目的地。囊泡之所以能夠完成轉運任務,其結構基礎是什么?
(2) 細胞內哪些結構具有膜?這些膜結構之間有無聯系?
問題組4
(1) 生物膜系統在細胞的生命活動中有什么作用?
(2) 生物膜系統在實際生產生活中有怎樣的應用?
在相互聯系、又層層遞進的任務驅動下,通過相關問題組引導學生探索細胞的結構與功能的統一性、生物體部分和整體的統一性的關系。在問題設計時有意將學科核心素養融入到問題中,既考慮問題組內和組間的層次性和遞進性,又注重啟發學生的深層次思維。在教學過程中注重融入學科核心素養教育,引導學生自主構建知識,以達成培養結構與功能相統一的生命觀念,以及在此過程中所涉及到的科學思維、科學探究和社會責任學科核心素養構建的目的。
踐行新修訂課標規定的學科核心素養是一種教育創新,會遇到各種困難和問題,我們應從核心素養對個人終身發展和社會發展的戰略高度和長遠利益出發,來認識學科核心素養對提高學生適應未來社會能力的作用。
隨著時代發展,國際競爭日趨激烈,社會對人的綜合素養和創新能力提出了更高要求,教育面臨著更大挑戰。美國工程師創辦的ALTSCHOOL就是一個探索和創新教育改革的具體例子,該學校是建立在基于現有教育理念和內容、以大數據分析為手段的“快速自我修復”的教育生態系統。它不是用某種工具或平臺去顛覆現有的教學模式,而是把技術滲透進教育每個可以改變的環節,建立一個全新的教育生態系統。同樣,實施基于核心素養的教學,教師要以學業質量標準為依據,理解學科核心素養對學生終身發展的價值,掌握核心素養的內涵和行為特征,并將其融入到教學的每一環節中去。以生物學核心知識體系的建構為載體,在此基礎上提升學生的發展性和創造性學力的培養,把蘊含在課程中的學科核心素養可教、可學、可測量的外顯部分(核心素養的表現行為),以及無形的但可感知的內隱部分(科學思維能力、科學探究能力、發展性認知能力、問題解決能力)作為教學的最終目標。