基于核心素養(yǎng)的初中生物學(xué)測試框架建構(gòu)
——以江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測為例

吳舉宏

(江蘇省教育科學(xué)研究院 南京 210013)

教育部在《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中，明確界定了“核心素養(yǎng)”，即學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。以學(xué)生核心素養(yǎng)推動教育和課程改革，不僅成為當(dāng)前國際教育焦點(diǎn)，而且成為我國基礎(chǔ)教育改革的熱點(diǎn)。江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(以下簡稱為“江蘇省質(zhì)量監(jiān)測”)始于2006年，研制江蘇省質(zhì)量監(jiān)測學(xué)科核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力評價(jià)框架現(xiàn)已迫在眉睫。

1 建構(gòu)基于核心素養(yǎng)測試框架的基本原則

1.1 借鑒國內(nèi)外研究成果 20世紀(jì)90年代以來，聯(lián)合國教科文組織、經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織、歐盟和美國等紛紛開展關(guān)于學(xué)生“核心素養(yǎng)”的研究工作。2003年經(jīng)合組織發(fā)表《未來成功人生和健全社會的核心素養(yǎng)》，2004年聯(lián)合國教科文組織出版《發(fā)展教育的核心素養(yǎng)： 來自一些國際和國家的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)》，2006年歐盟正式提出“8項(xiàng)核心素養(yǎng)”，美國21世紀(jì)素養(yǎng)聯(lián)盟(The Partnership for 21st Century Skills)分別于2002年制定、2007年更新建構(gòu)21世紀(jì)的核心素養(yǎng)體系。這些國際研究成果，讓我們明確關(guān)于核心素養(yǎng)的國際共識： 除了關(guān)注語言素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)等基礎(chǔ)領(lǐng)域素養(yǎng)外，全球教育越來越重視信息素養(yǎng)、環(huán)境素養(yǎng)等新興領(lǐng)域素養(yǎng)，以及高階認(rèn)知(批判性思維、創(chuàng)造性與問題解決、學(xué)會學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí))、個(gè)人成長(自我認(rèn)識與自我調(diào)控、人生規(guī)劃與幸福生活)與社會性發(fā)展(溝通與合作、領(lǐng)導(dǎo)力)等通用素養(yǎng)[1]。

2016年北京師范大學(xué)發(fā)布中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果，將核心素養(yǎng)分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與三個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細(xì)化為國家認(rèn)同等十八個(gè)基本點(diǎn)[2]。該研究成果為我們研制初中生物學(xué)核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力評價(jià)框架提供了參考。

1.2 彰顯生物學(xué)課程性質(zhì) 初中生物學(xué)測試框架的研制，一方面要高度重視國內(nèi)外相關(guān)研究成果，另一方面要彰顯生物學(xué)課程性質(zhì)。生物學(xué)是一門自然科學(xué)，它不僅包含內(nèi)容豐富、邏輯嚴(yán)密的知識體系，而且還包括獨(dú)特的學(xué)科思想、思維方式和探究歷程。凝練生物學(xué)核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力時(shí)理應(yīng)凸顯科學(xué)本質(zhì)，彰顯生物學(xué)特有的、其他學(xué)科不可替代的價(jià)值?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出，生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)生物學(xué)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情境中實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，它主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。對于生物學(xué)學(xué)科而言，核心素養(yǎng)的四要素既凸顯了科學(xué)本質(zhì)，又彰顯了以生命科學(xué)為支撐的獨(dú)特價(jià)值，因?yàn)榭茖W(xué)思維和科學(xué)探究正是現(xiàn)代科學(xué)本質(zhì)觀的主要涵義，生命觀念、社會責(zé)任(生態(tài)文明、健康生活等)是生物學(xué)課程特有價(jià)值和效能。

1.3 遵循初中生認(rèn)知水平 生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是適應(yīng)學(xué)生未來社會發(fā)展和個(gè)人生活需要的正確價(jià)值觀念、關(guān)鍵能力和必備品格，具有終身性等特點(diǎn)。因此，高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)維度理應(yīng)適用于初中學(xué)生，但是初中學(xué)生群體的認(rèn)知水平和能力層次一定是低于高中學(xué)生群體的。在劃分和描述初中學(xué)生核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力水平時(shí)，最主要的困難也是最關(guān)鍵的問題有二： 如何區(qū)分初、高中學(xué)生核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力水平，如何區(qū)分初中學(xué)生核心素養(yǎng)同一維度不同水平。項(xiàng)目組經(jīng)過三年研究提出的初步方案是： ①依據(jù)初、高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中重要概念和關(guān)鍵能力的不同要求進(jìn)行劃分。初中課程標(biāo)準(zhǔn)中沒有納入的重要概念和關(guān)鍵能力不能列入本測試框架中，初、高中課程標(biāo)準(zhǔn)中都具有的重要概念依據(jù)初中課程標(biāo)準(zhǔn)提出要求。②依據(jù)江蘇省初中學(xué)生群體認(rèn)知水平和能力層次進(jìn)行劃分。因?yàn)槌踔猩飳W(xué)在八年級即學(xué)完，而此時(shí)學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)化學(xué)，學(xué)生在建立物質(zhì)和能量觀方面非常困難，因此物質(zhì)和能量觀未列入其中。由于初中階段穩(wěn)態(tài)與平衡觀所涉及的知識基礎(chǔ)非常少，內(nèi)在機(jī)理比較復(fù)雜，對于初中學(xué)生來說要求過高(2017年版高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中也未將其列入生命觀念水平一、二要求之中)，故穩(wěn)態(tài)與平衡觀也不宜列入本評價(jià)框架。③依據(jù)問題情境的不同復(fù)雜程度進(jìn)行劃分。情境復(fù)雜而生疏的問題，其要求的能力水平就高，反之則低。④依據(jù)SOLO模型進(jìn)行劃分[3]。單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次和抽象拓展層次，水平層次由低到高進(jìn)行區(qū)分。⑤憑借江蘇省質(zhì)量監(jiān)測組織機(jī)制進(jìn)行檢驗(yàn)和矯正。

2 基于核心素養(yǎng)的測試框架與例題簡析

2.1 在生命現(xiàn)象中詮釋生命觀念 生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法?！吧^念”中關(guān)鍵能力水平劃分如表1。

表1 “生命觀念”中關(guān)鍵能力水平劃分

例1： 如圖所示的是某些鳥的足，具備左、右圖中足的鳥類分別適合生活的環(huán)境是( )

A.草原生態(tài)系統(tǒng)和森林生態(tài)系統(tǒng)

B.森林生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)

C.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和湖泊生態(tài)系統(tǒng)

D.河流生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)

考查能力： 結(jié)構(gòu)與功能觀；學(xué)業(yè)表現(xiàn)(水平二)： 能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念，分析解釋一定情境中的生命現(xiàn)象。

試題簡析： 左圖中鳥足短而強(qiáng)健，兩趾向前，兩趾向后，適應(yīng)于攀緣樹木，屬于如啄木鳥、翠鳥等攀禽的足。右圖中鳥足和腿很長，沒有蹼，適于在淺水中涉行，屬于如鶴、鷺、鸛、鷸等涉禽的足。參考答案： B。

2.2 在問題解決中運(yùn)用科學(xué)思維 科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力?！翱茖W(xué)思維”中關(guān)鍵能力水平劃分如表2。

表2 “科學(xué)思維”中關(guān)鍵能力水平劃分

例2： 某生物興趣小組聽說加拿大一枝黃花被稱為“植物殺手”，為驗(yàn)證該說法，于是以其幼苗和青菜幼苗為材料進(jìn)行種植實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后，加拿大一枝黃花長勢旺盛，而青菜生長不良，特別是靠近加拿大一枝黃花的青菜甚至停止生長(如圖)。下列推測不合理的是( )

A.加拿大一枝黃花生長旺盛，可能是它搶奪了青菜的水肥

B.青菜生長不良，可能是被高大的加拿大一枝黃花遮擋了陽光

C.加拿大一枝黃花可能釋放有害物質(zhì)，抑制了相鄰青菜的生長

D.如果將加拿大一枝黃花引入我國，可用來殺滅菜田里的雜草

考查能力： 批判性思維；學(xué)業(yè)表現(xiàn)(水平一)： 能對相關(guān)生物學(xué)觀點(diǎn)作出簡單判斷。

試題簡析： 植物之間的競爭廣泛存在，主要表現(xiàn)有： 對養(yǎng)分的爭奪(如水、礦物、空氣等)、對能源的爭奪(最常見的是爭奪陽光)、對空間的爭奪(如地上枝葉空間、地下根的空間等)、以及化學(xué)競爭(通過釋放化學(xué)物質(zhì)，抑制競爭對手的生長發(fā)育)。參考答案： D。

2.3 在實(shí)驗(yàn)活動中進(jìn)行科學(xué)探究 科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果分析與表達(dá)。讓學(xué)生在探究活動中，樂于合作，勇于創(chuàng)新?！翱茖W(xué)探究”中關(guān)鍵能力水平劃分如表3。

表3 “科學(xué)探究”中關(guān)鍵能力水平劃分

例3： 為探究常見飲品對牙齒的影響，小明將收集的8顆牙齒洗凈晾干后稱重，再分別放入礦泉水等8種飲品中浸泡，一周后取出牙齒洗凈晾干后再稱重。下面是小明在實(shí)驗(yàn)前后拍攝的圖片和記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

1號牙齒+礦泉水2號牙齒+可樂3號牙齒+雪碧4號牙齒+橙汁5號牙齒+酸奶6號牙齒+鮮奶7號牙齒+綠茶8號牙齒+啤酒實(shí)驗(yàn)前牙齒質(zhì)量1.55g2.15g1.85g1.9g1.85g1.9g1.85g1.5g一周后牙齒質(zhì)量1.55g2.15g1.85g1.9g1.85g1.9g1.85g1.5g

為了使該實(shí)驗(yàn)更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，你覺得該實(shí)驗(yàn)有哪些需要改進(jìn)的地方？

考查能力： 方案設(shè)計(jì)與實(shí)施；學(xué)業(yè)表現(xiàn)(水平三)： 能根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原則合理設(shè)計(jì)或優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案；有效實(shí)施實(shí)驗(yàn)。

試題簡析： 從圖片可以看出顏色變化最為顯著的是2號和7號，說明可樂和綠茶對牙齒影響最大；從表格數(shù)據(jù)可以看出： 8顆牙齒的質(zhì)量沒有變化。對該實(shí)驗(yàn)可以采取的改進(jìn)措施及其原因可以有： ①應(yīng)延長實(shí)驗(yàn)時(shí)間，因原實(shí)驗(yàn)的時(shí)間可能太短；②應(yīng)選用更精確的測量質(zhì)量的工具，因?yàn)檠例X質(zhì)量變化比較小，原實(shí)驗(yàn)所用測量工具精確度不夠。本試題引出了一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)話題： 研究方法要與研究對象相匹配，稱量方法要與被稱量物體的質(zhì)量相匹配。通過解題過程，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)分析、推測的思維過程延伸到實(shí)驗(yàn)方法的提煉和總結(jié)，從對原實(shí)驗(yàn)方案的分析與評價(jià)拓展到實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化和創(chuàng)新。

2.4 在生活實(shí)踐中培育社會責(zé)任 社會責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識，參與個(gè)人與社會事務(wù)的討論，初步解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。“社會責(zé)任”中關(guān)鍵能力水平劃分如表4。

表4 “社會責(zé)任”中關(guān)鍵能力水平劃分

例4： 為研究開發(fā)生態(tài)旅游對自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的影響，科研人員于2012年8～10月間，分別在國慶節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后對四川唐家河國家級自然保護(hù)區(qū)倒梯子、紅石河兩條游客較為集中的旅游線路進(jìn)行了鳥類監(jiān)測(倒梯子和紅石河線路為自駕游線路)，監(jiān)測數(shù)據(jù)如下圖： 請根據(jù)科研人員的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為旅游管理部門提出合理化建議。

考查能力： 保護(hù)環(huán)境；學(xué)業(yè)表現(xiàn)(水平三)： 提出環(huán)境保護(hù)的合理化建議，并解決有關(guān)實(shí)際問題。

試題簡析： 根據(jù)給出的四川唐家河國家級自然保護(hù)區(qū)倒梯子、紅石河兩條旅游線路在國慶節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后鳥類監(jiān)測數(shù)據(jù)的柱形圖，分析節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后鳥類監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的規(guī)律，聯(lián)系國慶節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后旅游人數(shù)的實(shí)際變化，推斷鳥類數(shù)量變化的根本原因是受人類活動的影響，并據(jù)此提出自己的合理的建議。參考答案： 堅(jiān)持開發(fā)旅游資源與保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保護(hù)生物多樣性協(xié)調(diào)發(fā)展；適度開發(fā)，邊保護(hù)、邊開發(fā)；適度控制游客數(shù)量；其他合理性答案。

學(xué)業(yè)質(zhì)量評價(jià)是一件非常專業(yè)而復(fù)雜的工作，關(guān)于核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力評價(jià)研究才剛剛起步，上述內(nèi)容是項(xiàng)目研究的階段性成果，其中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的凝練，及其水平劃分還需要進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。