從生物學科命題原則的思辨中啟慧課堂教學

陸敏剛 左開俊

【作者簡介】陸敏剛，正高級教師，江蘇省特級教師，江蘇省梅村高級中學空港分校副校長，江蘇省“蘇教名家”培養(yǎng)對象；左開?。ㄍㄓ嵶髡撸?，正高級教師，江蘇省333高層次人才，姑蘇教育拔尖人才，蘇州市吳江區(qū)“生命觀念”培育工作室主持人。

【基金項目】江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃課題“聚焦農(nóng)村中學‘導學教學的生物探究式教學研究”（YZ-c/2020/13）；江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃重點資助課題“生命科學理論視域下終身教育體制的改革與創(chuàng)新研究”（B-a/2018/01/20）

【課堂聚焦·評價研究】

【摘 要】文章對生物學科命題原則內(nèi)涵與表征進行辨析研究，明確高考命題要以課標內(nèi)容要求和學業(yè)質(zhì)量標準為依據(jù)，指向?qū)W科核心素養(yǎng)的發(fā)展；以真實問題情境組織命題，注重考查學生綜合運用知識和技能解決問題的能力；確保公平性、科學性和規(guī)范性，能區(qū)分不同素養(yǎng)水平的學生。借助高考真題，從情境設置、信息表達方式、設問層次水平等三個方面驗證真題與命題原則的契合度，并基于分析結(jié)果提出生物學課堂要注重情境創(chuàng)設，加強多樣化處理信息的訓練，加強作業(yè)設計。

【關鍵詞】高考；命題原則；內(nèi)涵；教學反思

《中國高考評價體系》（以下簡稱“高考評價體系”）強調(diào)，高考命題要突顯立德樹人、綜合考查、多維命題的三維表征，肩負著為黨育人、為國育才的歷史使命?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“生物學課標”）指出，生物學科高考命題要凸顯生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任的素養(yǎng)特點，承擔著對社會主義核心價值觀的引領，對學科素養(yǎng)觀的考量，對關鍵能力水平的考查和對素質(zhì)教育效度的檢驗。鑒于此，從知識層面審視高考命題，其遞進性、延展性的知識呈現(xiàn)方式，能在區(qū)分不同素養(yǎng)水平學生的同時，考查學生綜合運用知識和技能解決真實情境中的復雜問題的能力。從評價層面審視高考命題，其表述的規(guī)范化和指向的明確性在體現(xiàn)高考公平性與科學性的同時，還能達到為國家選拔不同層次人才的目的。綜上所述，筆者嘗試通過對命題原則的內(nèi)涵與表征進行辨析研究，并驗證真題與命題原則的契合度，反思總結(jié)出核心素養(yǎng)背景下課堂教學的轉(zhuǎn)型方向。

一、命題原則的內(nèi)涵與表征

在利用高考試題考查核心素養(yǎng)的落實效度和學業(yè)質(zhì)量水平的達成力度時，生物學課標在“命題建議”中，明確地提出了三大命題原則［1］。

（一）以課標的內(nèi)容要求和學業(yè)質(zhì)量標準為依據(jù)，指向?qū)W科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平

生物學課標的內(nèi)容要求涵蓋了四個維度。第一，從生命觀念的角度解析，命題應以考查學生的生命基本觀念為基，如以體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能觀相適應、穩(wěn)態(tài)與平衡觀相統(tǒng)一、物質(zhì)與能量觀相依存等內(nèi)容來創(chuàng)設試題，旨在以題化育學生的生命觀念，促使學生在深刻理解生命世界的獨特性、統(tǒng)一性、多樣性和復雜性的同時，還能運用科學的自然觀、世界觀去探究生命活動的規(guī)律并解決實際問題。第二，從科學思維的角度解析，命題應以考查學生的思維能力為本，如將對生命現(xiàn)象的客觀評價，對健康方式的真實評判，對生命議題的科學辨析等融入試題中，意在以題涵育學生的思維品質(zhì)，引導學生從表象中理解蘊藏的本真，從分析中習得科學的邏輯，從演繹中學會理性的推理，從批判中驅(qū)動自我的反省等，幫助學生基于生物學事實和證據(jù)，運用科學合理的思維方式，詮釋生命現(xiàn)象及規(guī)律或生物學社會議題。第三，從科學探究的角度解析，命題應以考查學生的實踐能力為重，如依據(jù)實驗材料、實驗試劑等，要求學生設計出合理的探究方案；或根據(jù)科學的規(guī)律或理論，要求學生給出解決現(xiàn)實問題的措施；或以新冠疫情等社會議題為背景，要求學生歸納出健康文明的生活方式等。此類形式的命題試圖拓寬學生的學習視角，拓寬學生的認知視界，引導學生沿著科學家探究未知的思維方式，揭開生命世界的奧秘，品鑒科學本身的純粹［2］。第四，從社會責任的角度解析，命題應以考查學生的價值體系為要，如以外來物種入侵導致本地物種銳減，無節(jié)制的人類主觀活動導致氣候惡變等創(chuàng)設題目，以題涵育學生的價值觀念，引導學生用人與自然的生態(tài)觀、人與社會的和諧觀、人類命運共同體的價值觀等，獲得嘗試解決生產(chǎn)生活中生物學問題的能力，并從中建立關注生命議題的意識和社會責任感。

生物學學業(yè)質(zhì)量標準是依據(jù)生物學學科核心素養(yǎng)中的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任的4個維度及其劃分的水平，結(jié)合必修課程和選擇性必修課程的重要概念、方法等，對學生學習相應的課程后所表現(xiàn)出的核心素養(yǎng)水平的描述。學業(yè)質(zhì)量標準包含4個水平，每個水平對應4個維度，給出了細致的質(zhì)量描述。學業(yè)質(zhì)量標準是階段性評價、學業(yè)水平考試命題的重要依據(jù)，具體表現(xiàn)為：（1）學業(yè)質(zhì)量的每一級水平均包括生物學學科核心素養(yǎng)的4個維度以及不同水平間的差異，主要表現(xiàn)為在不同復雜程度的情境中運用各種重要概念和方法解決問題的程度，水平從低到高具有遞進關系。（2）一、二級水平，除問題的情境相對簡單和解決問題的程度相對較低外，涉及的大概念、方法等僅限于必修課程內(nèi)容，是本學科學業(yè)水平合格性考試的命題依據(jù)。（3）三、四級水平，問題的情境相對復雜，解決問題的程度要求相對較高，涉及的大概念、方法等包括必修課程和選修課程的全部內(nèi)容，是本學科學業(yè)水平選擇性考試的命題依據(jù)［3］。

（二）以真實問題情境組織命題，注重考查學生綜合運用知識和技能解決問題的能力

高考評價體系對“情境”的界定，特指在真實的背景下，以問題或任務為中心構(gòu)成的活動場域。根據(jù)知識產(chǎn)生的方式、應用的能力層次，高考評價體系將情境劃分為生活實踐情境和學習探索情境兩類。前者以真實的生活場景或生產(chǎn)實踐描述來喚醒學生的先驗認知，引導學生運用已有的知識體系去解釋內(nèi)隱于情境中的生命規(guī)律，獲取解決實際問題的途徑、措施等。后者一般以真實的科學家探索歷程、已有的實驗結(jié)論為基礎，引導學生運用科學思維完成情境遷移，獲取解決問題的創(chuàng)新思維方式。根據(jù)情境呈現(xiàn)內(nèi)容的復雜程度，高考評價體系將情境歸結(jié)為簡單的情境活動和復雜的情境活動兩類。簡單的情境活動需要啟動的是單一的認知活動，即面對問題時只需調(diào)動某一知識點或某種基本能力便可解決，重在借助情境測評學生的陳述性知識，即學生在生物學里學到的基本概念及詳細內(nèi)容。復雜的情境活動涉及的是復雜的認知活動，主要考查學生綜合運用知識和能力應對復雜問題的水平，評價學生的價值取向，測評學生的學科素養(yǎng)水平，旨在通過創(chuàng)設情境測評學生的跨學科知識、程序性知識和認知性知識。在測評學生的跨學科知識時，常定位于概念及結(jié)構(gòu)的相似性，檢測學生對大概念的理解程度和知識遷移能力，如通過對生物學模型（曲線圖、折線圖、直方圖等）的分析，從中歸納或概括、判斷、總結(jié)出與生物學有關的規(guī)律或結(jié)論。在測評學生的程序性知識時，常定位于解決復雜生物學問題的實驗步驟或程序，主要檢測學生如何利用創(chuàng)造性思維給出解決生物學問題的路徑或措施，如以教材中的某一實驗為基礎，更換實驗器材、實驗材料甚至實驗技術，要求學生依據(jù)新的情境，設計或補全實驗步驟、實驗過程等。在測評學生的認知性知識時，常定位于把知識與生活聯(lián)系起來，基于倫理、道德的思考，檢測學生在運用知識詮釋生物學問題時顯露出來的價值取向和學科素養(yǎng)水平，如用學過的生物學知識解釋基因作物對人類生命活動的影響等。

生物學課標要求試題素材應貼近學生的生活實際，以真實問題情境組織命題，目的在于要求高考要根植于學生的生活世界，符合學生的情感認知水平。這樣的情境創(chuàng)設，既能讓學生感到熟悉與親切，又能主動驅(qū)使學生將試題情境與自我知識體系相關聯(lián)，積極地做出自我判斷與表達。以真實問題情境組織命題，要根據(jù)學生起點不平衡的特點，注重直觀啟發(fā)，降低坡度，鋪設階梯，先基礎后深化，先具體后抽象，先單一后綜合，發(fā)揮高考的價值引領、素養(yǎng)導向、能力為重、知識為基的作用。

（三）試題要確保公平性、科學性和規(guī)范性，能區(qū)分不同素養(yǎng)水平的學生

標準化試題是按照系統(tǒng)的科學程序組織的具有統(tǒng)一標準答案和評分標準，對誤差做出嚴格控制的一種命題形式［4］，主要用于評價知識的記憶、理解和應用。公平性泛指試題的表述與指向應嚴格尊重客觀事實，經(jīng)得起推敲，切忌主觀臆斷。試題的檢測點（特指選擇題的各個選項與非選擇題的答案要點）要把握好生物學課標與生物學教材的尺度，充分考慮生活實際并遵循學生的認知規(guī)律，盡量避免對某些群體（如不同性別、不同地區(qū)、不同文化、不同家庭背景的學生）造成有利或不利的影響。對于極易造成某類群體瞬時產(chǎn)生不良反應或抵觸情緒的負能量事件（如家庭重大變故、血腥的災難場景描寫等），應嚴禁出現(xiàn)在試題中。科學性特指試題的表述與指向無科學性錯誤、知識性錯誤，表述正確，用詞規(guī)范，設問明確，圖文匹配等。對于檢測點的科學化，即盡量將考查的知識點全面鋪展，突出主干知識，杜絕知識點集群現(xiàn)象。在強調(diào)全面檢測、平均分配的同時，尤其要防止偏題、怪題的出現(xiàn)。規(guī)范性是指試題的表述與指向要遵循規(guī)范化的程序，即關注試題情境、試題語言、設問方式等的規(guī)范化。規(guī)范化的表述與指向才能正確引導學生進行系統(tǒng)化觀察，使其直觀、具體地理解某種情境或現(xiàn)象背后蘊藏的生命規(guī)律或原理?？偠灾}要以生物學課標為依據(jù)準確定位目標級別，以教材為載體全面梳理知識點和功能話題，精準列出雙向多維細目表。命題中遵循導向性、正面性、直觀性、趣味性、生活性、合理性、綜合性、開放性、連貫性、不重性和可變性等原則，才能真正彰顯試題的公平性、科學性與規(guī)范化，才能保障個體在面對真實情境時，綜合運用學科知識、思維能力、探究技能及正確的人生觀和價值觀，去充分展現(xiàn)分析情境、解決問題的綜合素質(zhì)［5］。

二、驗證高考真題與命題原則的契合度

上文雖然從文獻梳理與理論思辨的角度詮釋了生物學科命題原則的內(nèi)涵與表征，但命題原則的每一條在實際命題中都能真正落實嗎？基于此疑惑，筆者以2021年江蘇省生物學科學業(yè)水平選擇性考試［以下簡稱“江蘇高考（生物）”］第24題為例，嘗試以此題來驗證高考真題與命題原則的契合度。

（一）真題呈現(xiàn)

以下兩對基因與果蠅眼色有關。眼色色素產(chǎn)生必須有顯性基因A，aa時眼色為白色，B存在時眼色為紫色，bb時眼色為紅色。2個純系果蠅雜交結(jié)果如圖1所示，請據(jù)圖回答下列問題。

（1）果蠅是遺傳學研究的經(jīng)典實驗材料，摩爾根等利用一個特殊眼色基因突變體開展研究，把基因傳遞模式與染色體在減數(shù)分裂中的分配行為聯(lián)系起來，證明了? ? ? ? ? ? ? 。

（2）A基因位于 ① 染色體上，B基因位于 ② 染色體上。若要進一步論證這個推論，可在2個純系中選用表現(xiàn)型為 ③ 的果蠅個體進行雜交。

（3）圖1的F1中紫眼雌性果蠅的基因型為? ?① ，F(xiàn)2中紫眼雌性果蠅的基因型有 ② 種。

（4）若親代雌果蠅在減數(shù)分裂時偶爾發(fā)生X染色體不分離而產(chǎn)生異常卵，這種不分離可能發(fā)生的時期有 ① ，該異常卵與正常精子受精后，可能產(chǎn)生的合子主要類型有 ② 。

（5）若F2中果蠅單對雜交實驗中出現(xiàn)了一對果蠅的雜交后代雌雄比例為2∶1，由此推測該對果蠅的 ① 性個體可能攜帶隱性致死基因；若繼續(xù)對其后代進行雜交，后代雌雄比為 ② 時，可進一步驗證這個假設。

（二）依據(jù)課標命題原則，剖析命題機制

1.從試題情境設置的維度進行驗證

現(xiàn)對例題的情境設置進行分析與評價，驗證過程見表1。

可以發(fā)現(xiàn)，高考試題情境常以教材中學生熟悉的科學史或科研過程為鋪墊（如本題中的摩爾根果蠅雜交實驗），引入圖、表等數(shù)學模型，融入科學的實驗數(shù)據(jù)，滲透不同層次的內(nèi)容，引領學生從不同的視角（如本題涉及的分子、細胞和個體三個層次）對問題進行分析與思考，從而有效區(qū)分學生學科核心素養(yǎng)的不同水平，與命題原則高度契合。

2.從信息表達方式的維度進行驗證

現(xiàn)對每個設問的信息呈現(xiàn)方式進行分析與評價，驗證過程見表2。

表2 對試題信息表達方式的分析與評價

[題號 信息表達方式 對信息表達方式的評價 （1） 文字、基因與染色體關系圖 考查學生的理解能力和獲取信息的能力 （2）①②③ 文字、遺傳情境圖 考查學生能否在相似情境或新情境下運用所學知識解決問題；學生的語言和書面表達是否科學、準確、規(guī)范、完整 （3）①② 文字、遺傳情境圖 （4）①② 細胞減數(shù)分裂、受精模型圖 （5）①② 文字、遺傳系譜圖解 考查學生知識結(jié)構(gòu)的完善度和思維深化度，觀察學生能否獨立、有效地完成學習任務或活動設計 ]

通過對信息表達方式的分析與評價可以發(fā)現(xiàn)，文字、表格、模型、概念圖等是承載不同內(nèi)容的形式。不同的信息表達方式能建構(gòu)各知識點間的聯(lián)系，以顯性或隱性的方式交匯融合和彼此認證，多方位彰顯思維的清晰度、條理性和客觀化。在命題中串聯(lián)不同形式的考查方式，主要考查學生是否掌握了閱讀分析、歸納演繹、觀察研討、實驗探究、科學論證等，以此評價學生自主學習的深度、知識結(jié)構(gòu)的寬度和解決生活問題的廣度，與命題原則高度契合。

3.從設問層次水平的維度進行驗證

高考評價體系中的“四層”特指核心價值、學科素養(yǎng)、關鍵能力和必備知識，“四翼”特指基礎性、綜合性、應用性和創(chuàng)新性。從素質(zhì)教育目標的角度審視“四層”，本質(zhì)是回答了“考什么”的問題；從素質(zhì)教育評價的角度審視“四翼”，本質(zhì)是回答了“怎么考”的問題。綜合“四層四翼”的評價要求，聯(lián)系本題的設問的層次，驗證過程見表3。

從“四層四翼”的視角對試題進行評價可以發(fā)現(xiàn)，命題嚴格遵循認知的客觀規(guī)律，考查內(nèi)容遵循思維發(fā)展的遞進原則，由簡入繁，由易到難，逐層、逐步、逐級地考查，與命題原則高度契合。

三、教學思考

1.注重情境創(chuàng)設

情境的本真內(nèi)涵可用“形真、情切、意遠”六字來概括。情境這種物質(zhì)化的存在是以信息的形式作用于人的感覺器官，通過神經(jīng)傳輸系統(tǒng)傳到人腦之中，人腦對這些信息進行加工、處理，從而獲得了關于客觀事物的認識［6］?？梢?，要依據(jù)學生經(jīng)驗、現(xiàn)實生活和社會實踐，創(chuàng)設貼近教學內(nèi)容的關聯(lián)情境。學生通過體驗與體悟，逐步從情境認知中實現(xiàn)知識的升華。這種以情緒或情感的渲染方式達成師生共情與共鳴的教學形式，會讓學生愿意說出內(nèi)隱的想法與緘默性的知識，從而真正實現(xiàn)師生的交流，暴露學生的前概念、錯誤概念。因此，教師要積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發(fā)式、探究式、體驗式等課堂教學，學生的學習需要通過理解加工來主動構(gòu)建知識體系。如“細胞癌變”一課，教師先以漫畫的形式展示“癌癥免疫療法”（2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎），引出細胞癌變的話題，然后引導學生從中國文字的構(gòu)造中解讀“癌”的特征。以學生喜歡的漫畫形式開展“細胞癌變”的情境式教學，學生會樂于表達想法，如有學生認為癌字中的“品”就像一個個癌細胞，“山”就像一個個癌細胞分裂后的數(shù)量級，于是憑借對文字的解讀，歸納出癌細胞具有無限增殖的特點。由此不難發(fā)現(xiàn)，從學生的喜好（如漫畫形式）出發(fā)創(chuàng)設情境，容易引起他們的好奇心與興趣；從學生的認知（如文字解讀）層層深入，能夠驅(qū)動學生主動學習。將新知識融入學生的認知情境中，以此構(gòu)建科學合理的教學情境，在體驗中調(diào)動學生的好奇心和內(nèi)驅(qū)力，使新舊知識相互碰撞，不僅可以引領學生掌握知識的本質(zhì)與外延，而且還能刺激學生產(chǎn)生多方面的關聯(lián)，提高明辨問題、解決問題的綜合能力。

2.加強多樣化處理信息的訓練

生物學知識的表現(xiàn)形式是多樣的，有語言、圖像、表格、模型、符號、公式等。表達生物學知識的思維形式也是多樣的，有歸納與概括、假說與演繹、邏輯與推理、批判性與創(chuàng)新性等。以“蛋白質(zhì)多樣性”一課為例，教師可以嘗試通過剪紙、串珠、畫圖等形式，讓學生直觀地感悟蛋白質(zhì)多樣性的原因。比如剪紙模式，教師首先引導學生借助幾何圖形來可視化表達蛋白質(zhì)的多樣性，接著引領學生借助可視化圖形從結(jié)構(gòu)與功能的角度歸納出蛋白質(zhì)多樣性的原因（見表4，用正方形“□”和圓“○”代表不同氨基酸）。

上述多樣化的表征形式中，有些可以直觀反映生物體彼此之間的關系，有些可以宏觀地反映生物體與環(huán)境之間的聯(lián)系，有些甚至還可以勾勒生物體未來發(fā)展的軌跡。多樣化的信息呈現(xiàn)形式是客觀闡述生物學知識的精準手段，更是深刻影響學生將外在表征深化為內(nèi)在表征的方式。所以，加強多樣化處理信息的訓練，一方面有助于達成知識的遷移、路徑的多元、思維的發(fā)散；另一方面還能引導學生用發(fā)展的眼光、多樣化的視角審視人類生活的生命世界。

3.加強作業(yè)設計

作業(yè)是學科教學的重要組成部分，是構(gòu)建高質(zhì)量教育體系的重要組成部分，承擔著獨特的育人功能。

（1）加強開放性作業(yè)的設計，增質(zhì)減量

開放性作業(yè)的設計重在以課本知識和學生自我認知為基礎，把教學內(nèi)容與自我操作緊密結(jié)合起來。開放性的作業(yè)設計，強調(diào)學生要依據(jù)自身特點或生活經(jīng)驗，對作業(yè)進行獨立的思考與判斷。以“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗課為例，教師可以請學生選擇自己擅長的方式，將課堂教學的內(nèi)容設計成作業(yè)。圖2是某同學依據(jù)自己的思維特點完成的作業(yè)設計。

（2）加強變式作業(yè)設計，轉(zhuǎn)換學習方式

變式作業(yè)的設計就是對于同一內(nèi)容或同一知識點，可以轉(zhuǎn)化題目形式來培養(yǎng)學生抽象思維與形象思維的轉(zhuǎn)換能力，也可以通過對題目關鍵語段的增添或減少來培養(yǎng)學生的觀察與分析能力，還可以借助各種數(shù)學模型的轉(zhuǎn)換來培養(yǎng)學生的遷移與綜合能力等。如某教師在上完“植物生長素的生理特點”一課后，為了檢測生長素在生產(chǎn)、生活方面的應用，設計了相關作業(yè)：（1）大田里的油菜，在盛花期由于一場大雨影響了正常授粉，有沒有防止減產(chǎn)的補救措施，如果有，可采?。―）；（2）大田里的番茄，在盛花期由于一場大雨影響了正常授粉，有沒有防止減產(chǎn)的補救措施，如果有，可采?。–）。（供選答案：A.噴施硼；B.追施氮肥；C.噴施一定濃度的生長素溶液；D.沒辦法補救。）

科學的作業(yè)設計是檢測與評價課堂質(zhì)量的標尺。盡管科學的作業(yè)設計沒有統(tǒng)一的標準，但加強情境創(chuàng)設，注重作業(yè)的質(zhì)量是根本性的要求。因此，一方面作業(yè)設計應關聯(lián)一節(jié)課的基礎知識、基本技能，指向?qū)W生能力的培養(yǎng)和形成；另一方面作業(yè)設計還需以生活情境為載體，借助項目化學習和實踐性操作讓學生主動參與進來，呈現(xiàn)出真實的認知水平和學習素養(yǎng)。這樣的作業(yè)設計才能達到檢測與評價學生核心素養(yǎng)水平的目的。

參考文獻：

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（責任編輯：潘安）