例談初中生物科學思維能力構成及表現水平劃分

謝敏英

摘? ?要：本文在分析科學思維能力的形成、分解初中課標中關于科學思維的課程目標的基礎上，確定了初中生生物科學思維能力構成;根據初中學生心理發展的特點，對初中生科學思維能力進行水平劃分，并結合教學案例，闡明在實踐中如何依據學生的具體表現來評價其生物科學思維能力的發展狀況。

關鍵詞：科學思維;能力構成;水平劃分

科學思維是進行科學探究的重要思維基礎。《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》對生物學科的科學思維概念進行界定的同時，對科學思維水平也進行了劃分，這為如何評價學生科學思維能力做出了宏觀的指導，也為建立生物科學思維能力評價指標奠定了理論基礎。本文在此基礎上，對照初中生物教材特點和初中學段學生的認知特點，探索生物科學思維能力的構成，并對學生的科學思維能力表現進行水平分級，使評價更具操作性和實用性，能較為全面地評價初中學生生物科學思維能力。? ?1? 確定初中生生物科學思維的能力構成

1.1? 初中生生物科學思維能力構建的依據

（1）從高中課標中理解生物學科學思維能力的形成

根據《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》中對科學思維的概念界定，我們可以看出，科學思維是一種求真務實的科學態度，體現正確邏輯的思維方法和解決實際問題的能力，其形成包括構建與運用兩個方面。科學思維的建構是輸入過程，輸入的不僅是知識，更有問題系統、任務系統和方法系統，這些超越具體知識的系統，都需要學生通過提煉、分析、概括出來，是使知識認識化、結構化、思路化的過程。而運用科學思維方法解決實際問題的過程是一個高級輸出的過程，同時，外顯在問題解決中的科學思維能力可以內化為學生的元認知，提升學生自覺調用認識角度、自動檢索思維方法、自我反省問題解決過程的能力。

因此，從科學思維的形成過程來看，在確定科學思維能力構成時，不僅要體現出科學思維技能和方法，還應體現出通過生物學學習而形成的認知品質。

（2）從初中課標中有關“科學思維”的課程目標分解科學思維能力。

《義務教育生物學課程標準（2011年版）》對初中階段生物學的課程目標進行了描述。從知識習得來看，要使學生獲得生物學基本事實、概念、原理和規律等方面的基礎知識（生命結構層次、生物與環境、生物多樣性、生物技術等）;從實踐運用來看，學生必須了解并關注這些知識在生活、生產和社會發展中的應用;從認知品質來看，學生要能養成良好的科學思維習慣，樂于探索，實事求是、勇于創新[ 1 ]。

要達到上述科學思維培養目標，學生就需具備相應的科學思維方法，這些方法能使學生感悟生命特征，發現生命規律，并運用規律解釋、解決生物學問題，參與社會議題的討論。

1.2? 初中生生物科學思維能力構成的確定

綜合以上考量，筆者厘清了初中生生物科學思維能力涉及的主要認知內容、具體認知目標和所需的科學思維方法，最終確定了初中生生物科學思維能力的構成（具體如表1）。

表1中所述的科學思維能力從基于生物學事實的生物學概念開始，到形成生物學規律和原理，再到運用生物學概念、原理、規律以解決實際問題，把科學思維作為一種方法來理解人們生活的世界。由此，筆者認為初中生物科學思維的能力構成包括建構生物學概念、發現生物學規律、解決生物學問題等三個方面，這三個方面不僅是初中生物課程標準要求，還可以被認為是初中生生物科學思維能力的進階變量，也是義務教育階段生物課程逐步開展的指標。

2? 劃分初中生物科學思維能力的表現水平

在初中階段學生的思維能力發展迅速，但七年級學生的思維還依賴具體的經驗，八年級才開始逐漸向理論型轉化。因此，筆者結合初中生的心理發展特點，對初中生生物科學思維能力的表現作相應的水平劃分如表2所示。隨著能力水平的提升，認知對象由單一到多樣，認知方法從低階的比較歸納到到高階的批判性思維，對應的科學思維能力水平越來越高。

3? 合理評價初中生生物科學思維能力的發展

根據科學思維能力的構成與表現水平分級，科學地評價初中生科學思維能力的發展水平，可以促使教師及時調整教學的深度和廣度，更好地促進學生科學思維能力培養目標的達成。但科學思維能力的培養和評價不是一蹴而就的，一般建議以專題為單位來展開，因此，本文結合蘇教版七年級《生物》上冊“植物的光合作用”專題，闡述在實踐中如何依據學生的不同表現，具體評價其科學思維能力的發展狀況見表3。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育生物課程標準（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012.