我國臺灣地區自然科學領域核心素養的內涵分析及啟示

朱鵬飛 陳凱 徐惠

摘要： 對我國臺灣地區十二年基本教育自然科學領域核心素養的研制背景、內涵及特點進行了分析，并在分析的基礎上提出臺灣地區研究對大陸地區研制科學學科核心素養的啟示。

關鍵詞： 自然科學領域核心素養； 臺灣地區； 核心素養； 學科核心素養

文章編號： 10056629（2018）9001107 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B

1 引言

2016年9月中國學生發展核心素養總體框架及基本內涵發布，學生核心素養的培養需要依托各學科教學來共同努力實施，各學科的課程都要致力于發展學生的核心素養。因此在研究把握上位的即一般性的學生發展核心素養的同時，還需要研究把握學科核心素養[1]。2018年1月，教育部印發了各學科普通高中課程標準（2017版），高中各學科的學科核心素養正式出臺。可以發現在新一輪的課程改革過程中，“學科核心素養”成為各門學科課程設計的靈魂性概念，統領著學科課程知識的選擇、課程內容的組織、課程難度的確定、課程容量的安排以及課程的實施和學業質量標準的確立[2]。

作為基礎教育課程體系的重要組成部分，科學學科課程在促進學生核心素養發展尤其是科學和技術素養發展方面發揮著重要作用。當前，大陸高中階段各學科的學科核心素養研制工作已經完成，然而有研究者認為高中各科學學科核心素養過于重視學科內容，科學價值觀的培養并沒有成為真正的主線，這必將導致核心素養培養不突出的問題[3]；有研究者的報告顯示，目前學科核心素養的研制更關注學科本質，學科之間缺乏內在關聯，在學科本位的課程組織框架下，有可能使學生發展核心素養的落實落空[4]；“學生發展核心素養”的跨學科性和“學科核心素養”強調的學科性構成了一組新的矛盾，形成了矛盾統一的關系[5]。

如何使學科的課程與教學過程既關注學生的學科核心素養，又關注學生發展核心素養？2014年我國臺灣地區教育部門制定了《十二年基本教育課程綱要·自然科學領域（草案）》，其并沒有提出物理、化學、生物等分科核心素養，也沒有單獨研制高中階段的科學學科核心素養，而是基于十二年基本教育階段提出了自然科學領域核心素養。科學各學科的教與學有相同之處，將各學科整合進行核心素養的提煉和研制更能彰顯其跨學科性的特征，有助于解決大陸地區“學生發展核心素養”的跨學科性和“學科核心素養”的學科性構成的矛盾關系。因此分析我國臺灣地區十二年基本教育自然科學領域核心素養的內涵、主要內容和特點，相信能對我們當前及今后科學學科核心素養的研制工作提供有益的啟示。

2 臺灣地區自然科學領域核心素養研制背景

2.1 “核心素養”的提出

隨著經濟合作與發展組織（OECD）、歐盟、美國等開展對學生核心素養研究的興起，我國臺灣地區也展開了一系列關于“臺灣地區學生核心素養”的研究。2014年2月臺灣地區教育部門制定了《十二年基本教育課程綱要總綱》，指出結合核心素養研定課程目標，將核心素養作為十二年基本教育課程核心，提出“啟發生命潛能”“陶冶生活知能”“促進生涯發展”“涵育公民責任”四項總體課程目標，以協助學生學習與發展[6]。如圖1所示，臺灣地區核心素養的一級指標由自主行動力（A）、溝通互動力（B）、社會參與力（C）三個方面構成，一級指標下有多個二級指標[7]。為了能夠更好地培養臺灣地區學生的核心素養，臺灣地區核心素養研制者在此基礎上將核心素養轉化為小學、初中、高中等各教育階段的核心素養，并結合課程理念和學科特質轉化為各領域或科目的領域/科目核心素養（見圖2）[8]。因此自然科學領域核心素養，是指核心素養在自然學科領域內的展現及其內涵，從學科的角度看，也指該學科要培養的核心素養內涵。臺灣教育行政部門在《十二年基本教育課程綱要總綱》的基礎上又發布了《十二年基本教育課程綱要·自然科學領域（草案）》（以下簡稱《綱要》）[9]，詳細地闡述自然科學學科核心素養的內涵和具體內容。

2.2 原有《中小學九年一貫自然與生活科技學習領域課程綱要》強調“基本能力”的不足

《十二年基本教育課程綱要總綱》是我國臺灣地區于2014年發布的教育文件，在此之前其實施的是中小學九年一貫課程，依據的綱領性文件是《中小學九年一貫課程綱要》。分析《中小學九年一貫自然與生活科技學習領域課程綱要》的主要內容，可以發現其重點強調了解自我發展潛能、生涯規劃與終身學習等十項基本能力的發展[10]。臺灣研究者在實踐過程中發現課程綱要存在一系列問題，如蔡清田指出中小學課程綱要的十項基本能力之理論依據與課程規劃欠缺明確的說明，基本能力與知識之間“關系不明”、基本能力本身之間重復且分隔不清[11]；高中階段各理科課程綱要分立，與九年義務制教育階段銜接不夠，未能完全顧及十二年基本教育各“教育階段”各“領域/科目”課程的“共同性”與“差異性”[12]。“自然科學領域核心素養”強調知識、能力與態度的整合，能夠有效地改變原有《中小學九年一貫課程綱要》中有關基本能力指標強調的不足，也是對基本能力的繼承和完善，更能體現時代和社會對人才發展的需求和變化。

分析我國臺灣地區十二年學生基本教育自然科學學科核心素養的研制背景，可以得到這樣的結論： 其提出的緣由一方面是為了使該地區的學生核心素養更好地落地，培養學生的科學素養；另一方面也是為了改進原有《中小學九年一貫課程綱要》強調“基本能力”所帶來的問題。

3 自然科學領域核心素養主要內容

《綱要》指出十二年基本教育自然科學領域核心素養的內涵包括： （1）提供學生探究學習、問題解決的機會并養成相關知能的探究能力；（2）協助學生了解科學知識產生方式和養成應用科學思考與探究習慣的科學態度與本質；（3）引導學生學習科學知識的核心概念。借由此三大內涵的實踐，培育十二年基本教育全人發展目標中的自然科學素養。核心素養內涵的“探究能力”及“科學態度與本質”兩個維度為各階段學生的學習表現，而科學核心概念則呈現各學習階段具體的科學學習內容，學習內容和學習表現構成自然科學領域核心素養內涵。

《綱要》特別注重自然科學領域核心素養與學生核心素養之間的關聯，不僅簡述了自然科學

領域核心素養與學生核心素養的對應關系，還按照核心素養詳細論述了不同教育階段自然科學領域核心素養與核心素養的對應關系（見表1）。其指出自然科學領域核心素養中注重觀察、邏輯思考、推理判斷，學生以此為據，進而習得知識規劃實驗操作，進而培養解決問題能力的內涵，對應核心素養中“A2系統思考與解決問題、A3規劃執行與創新應變”的要素；而強調學生運用圖表表達發現成果、適當使用媒體（網絡、書刊等）和科技信息、欣賞科學的美等內涵，對應核心素養中“B1符號運用與溝通表達、B2科技資訊與媒體素養、B3藝術涵養與美感素養”的要素；培養學生與他人合作學習探究科學，進而主動關心環境公共議題及發展愛護地球環境的情操，對應核心素養中“C1道德實踐與公民意識、C2人際關系與團隊合作、C3多元文化與國際理解”的要素。

為了更好地編制各教育階段、各學科的核心素養，《綱要》提出了一系列格式和編碼要求[13]，可分為三項編碼： 第1碼按學科編制，例如： 數學為“數”，自然科學為“自”；第2碼按“教育階段”編制，包含： E為小學，J為初中，U為高中；第3碼為按“國民核心素養”編制，包括A1、 A2、 A3、 B1、 B2、 B3、 C1、 C2、 C3。此外若普通型高中、技術型高中、綜合型高中的領域核心素養的具體內涵不同，于學科的簡稱后，普通型高中加注S，技術型高中加注V，綜合型高中加注C。

4 自然科學領域核心素養的內涵和特點分析

4.1 注重各教育階段核心素養的垂直連貫和自然科學各學科核心素養的橫向統整

一方面自然科學領域核心素養垂直連貫小學、初中、高中等不同教育階段需要培養的科學素養，依次從簡單到復雜，由較低層次到高層次發展。以“B2科技資訊與媒體素養”為例，可以發現這一核心素養要素主要涉及“對科技及媒體信息的使用和認識”。從科技信息的來源來看，從小學到高中，獲取渠道的要求越來越廣泛，小學和初中階段主要涉及學習活動、日常經驗、科技運用、書刊和網絡媒體，而高中階段則增加了社會中的科學相關議題。從對待科技信息的認識水平來看，小學階段側重了解科技信息，初中階段側重對科技資源的操作，分辨信息的可信性，高中階段側重運用科技信息，并反思媒體報道與科學有關的內容，從“了解”到“操作”再到“運用”，要求逐漸提高，核心素養的水平逐漸提升，同時各教育階段領域核心素養有機銜接，呈現螺旋式上升的狀態。另一方面我國臺灣地區并沒有研制物理、化學、生物等各科學科目核心素養，而是基于十二年基本教育階段有效地整合物理、化學、生物等學科所要培養的核心素養，提出了自然科學領域核心素養，在學習內容上強調跨科概念和大概念的學習。這樣的研制方式能夠打破學科之間的壁壘，統籌安排各學科內容教學，避免各階段課程內容的不必要重復與交叉，解決了學科教育與總體目標之間的不銜接問題，使每個學生都能接受基本而完整的課程。

4.2 內涵與學生核心素養保持較強的一致性和對應關系

自然科學領域核心素養是指在將學生核心素養轉化為小學、初中、高中等各教育階段的核心素養的基礎上，同時結合課程理念和自然科學學科特質而研制出來的，由此可見學生核心素養是自然科學領域核心素養的編制前提和基礎。自然科學領域核心素養與核心素養具備較強的邏輯對應關系，從表格中可以發現自然科學核心素養的每一條具體內涵都是在核心素養的基礎上編制的。如“B1符號運用與溝通表達”的內涵為“具備理解及使用語言、文字、數理、肢體及藝術等各種符號進行表達、溝通及互動的能力，能了解與同理他人，并應用在日常生活及工作上”，可以發現與此相對應的小學、初中、高中階段自然科學核心素養均指出“利用方法整理自然科學資訊，利用口語、文字、影像等表達探究過程及成果”。

4.3 包含知識、能力和態度三個方面，并關注其整合

自然科學領域核心素養的內涵中核心概念構成了學習內容，探究能力和科學態度與本質構成了學習表現。在學習內容方面，《綱要》去除了碎片化瑣碎的學習內容，強調在跨科概念、核心概念的學習過程中形成探究能力，培養科學態度。可以發現自然科學領域核心素養定位在知（核心概念）、行（探究能力）、識（科學態度和本質）三個方面，關注學習內容和學習表現的統一，強調知識、態度、能力的整合（見表2）。

5 對大陸科學學科核心素養構建的啟示

當前，高中各科學學科核心素養已經發布，而初中義務教育階段科學學科核心素養也即將展開研制，分析臺灣地區自然科學領域核心素養的內涵和特點，對大陸地區各學段科學學科核心素養尤其是即將進行的義務教育階段核心素養的研制具有如下啟示：

（1） 統籌小學、初中、高中各學段研制科學學科核心素養。自然科學領域核心素養應秉承十二年一貫的整體設計原則，明確各學段各自在培養學科核心素養的教育功能定位，形成依次遞進、有序過渡的學科核心素養體系。基于核心素養的高中科學各學科課程標準修訂工作已經完成，但是對科學學科核心素養的研制和提煉，小學、初中階段和高中階段在方向上應該是一致的，義務教育階段科學學科核心素養應與高中階段的學科核心素養做好銜接和對應關系。

（2） 強化與學生發展核心素養的對應關系，避免實際教學中出現只關注學科核心素養，忽視學生發展核心素養培養的問題。學科核心素養的研制和提煉必須以學生發展核心素養為依據和基礎，受學生發展核心素養的指導和約束，要在方向性、思想性上體現學生發展核心素養的精神和本質。科學各學科核心素養在其各個維度上需要與學生發展核心素養中的科學素養成分呈現出明顯的對應關系，這種對應關系既能保障核心素養落實到學科課程中去，又可避免學科教育與總體目標之間的不銜接問題，使各科學學科在育人價值上實現了真正的統整[14]。因此建議在后續的高中科學各學科的課程標準解讀文本中添加“本學科重點培育的學生發展核心素養要素有哪些”等相應表述。當然，指出重點培育的要素不是為了區分各個要素的重要性，而是希望各學科能夠更加有效、更加有針對性地提升學生發展核心素養。

（3） 加強各科學學科核心素養的借鑒、配合、協同關系。學生發展核心素養重點強調的是跨學科素養，如合作、創造性和批判性思維，注重學科融合，致力于打破學科之間的界限。然而，由于高中階段實行分科教學，因此提出了各學科的學科核心素養，但各科學學科核心素養研制者應進行磋商，加強對大概念的研究，注重各學科之間的相互配合，在此基礎上根據各學科各自特點，在學科核心素養具體內涵的解釋上形成差異，促進學生科學素養形成。

參考文獻：

[1]成尚榮. 回到教學的基本問題上去[J]. 課程·教材·教法， 2015，（1）： 21～28.

[2]余文森. 從三維目標走向核心素養[J]. 華東師范大學學報（教育科學版）， 2016，（1）： 11～13.

[3][14]強春春， 宋蕊， 占小紅. 我國高中科學學科核心素養透視[J]. 化學教學， 2017，（7）： 15～25.

[4]胡定榮. 學校落實學生發展核心素養應處理好六對矛盾關系[J]. 北京教育（普教版）， 2017，（4）： 28～32.

[5]李彥群， 張文. 學科核心素養的學理審思[J]. 當代教育科學， 2017，（4）： 41～45.

[6]黃光雄， 蔡清田. 核心素養： 課程發展設計新論[M]. 上海： 華東師范大學出版社， 2017.

[7]蔡清田. 臺灣十二年基本教育課程改革核心素養的回顧與前瞻[J]. 教育學術月刊， 2015，（10）： 105～111.

[8]蔡清田. 核心素養在臺灣十二年基本教育課程改革的角色[J]. 全球教育展望， 2016，（2）： 13～18.

[9]十二年基本教育課程綱要·自然科學領域（草案）[EB/OL][20160912]. http：//www.naer.edu.tw.

[10]臺灣教育司. 中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域[S]. 臺北市： 臺灣教育司， 2008.

[11]蔡清田. 從課程學理論基礎論臺灣地區課程綱要的發展趨向[J]. 全球教育展望， 2011，（3）： 34～37.

[12]蔡清田. 透過核心素養因應中小學課程的“共同性”與“差異性”[J]. 上海教育科研， 2017，（2）： 5～8.

[13]蔡清田. 領域/科目核心素養的課程發展[J]. 上海教育科研， 2017，（2）： 5～8.