能力導(dǎo)向的德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)及啟示

胡玉華

(北京教育學(xué)院 100044)

德國是一個聯(lián)邦制國家，教育事務(wù)由各州負(fù)責(zé)。2001年國際經(jīng)合組織的PISA測試結(jié)果顯示德國中學(xué)生的表現(xiàn)低于平均水平，而且各州教育發(fā)展呈現(xiàn)不均衡的態(tài)勢。為保障教育均衡發(fā)展、提升學(xué)校教育質(zhì)量，德國教育部2001年頒布了一份《Klieme 框架》。該框架提出了德國中小學(xué)階段的教育目標(biāo)、能力模型以及評價體系，要求各學(xué)科按照此框架的有關(guān)規(guī)定制定相應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)。2005年第一個全國性的《中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》正式頒布，該標(biāo)準(zhǔn)不僅延續(xù)了《Klieme 框架》的理念和思想，突出了能力導(dǎo)向，而且聚焦少數(shù)核心概念。2009年及以后各年度的PISA測試結(jié)果表明，基于能力導(dǎo)向的課程實(shí)施以來，德國學(xué)校教育質(zhì)量表現(xiàn)出均衡發(fā)展的態(tài)勢，能力導(dǎo)向驅(qū)動的教育改革不斷深化。本文從研究德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的教育理念和能力模型入手，分析了德國生物學(xué)教育中能力導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)思路和方法，以期為我國的中學(xué)生物學(xué)課程改革及教學(xué)實(shí)踐提供參考。

1 德國中學(xué)生物學(xué)教育理念

德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)是一個典型的能力導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)，它包括三個維度：學(xué)科能力、核心概念和成就表現(xiàn)水平。學(xué)科能力維度描述宏觀的生物學(xué)能力；核心概念是實(shí)現(xiàn)學(xué)科能力的載體；成就表現(xiàn)水平描述生物學(xué)能力的不同層級。三個維度之間的關(guān)系可以用圖1所示。

圖1 生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)三維度模型

生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)提出四大生物學(xué)宏觀能力，包括：①生物學(xué)知識的熟練掌握；②生物學(xué)認(rèn)識論與方法論；③生物學(xué)交流能力；④生物學(xué)判斷能力。

標(biāo)準(zhǔn)又結(jié)合生物學(xué)內(nèi)容將這些生物學(xué)能力進(jìn)行細(xì)化和分解，并且聚焦有限的核心概念對生物學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分類 , 這些核心概念描述了在中學(xué)教育階段學(xué)生在生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)該掌握的主要內(nèi)容，包括：①系統(tǒng)；②結(jié)構(gòu)與功能；③進(jìn)化。

標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同內(nèi)容的認(rèn)知要求，將宏觀的生物學(xué)能力按照成就表現(xiàn)水平進(jìn)一步劃分為3個不同的層級：①回憶、再現(xiàn)，是指針對特定的學(xué)科內(nèi)容領(lǐng)域，能重復(fù)或直接應(yīng)用概念、原理、規(guī)律以及方法；② 解釋、應(yīng)用，是指能綜合利用在各個不同領(lǐng)域獲得的生物學(xué)知識、技能和方法，解釋生物學(xué)現(xiàn)象并能正確解決日常生活中的相關(guān)問題；③建立聯(lián)系、做出判斷，是指能運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識、技能和方法加工處理新情境中的復(fù)雜問題，能從不同的角度論證或評價解決方案。

2 教育標(biāo)準(zhǔn)中的生物學(xué)能力模型

標(biāo)準(zhǔn)對生物學(xué)四大宏觀能力進(jìn)行了清晰的界定并細(xì)化為不同的成就表現(xiàn)水平。這四大宏觀能力及其細(xì)化的成就表現(xiàn)水平共同構(gòu)成了德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的二維能力模型，如圖2所示。

圖2 德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中的二維能力模型

下面通過實(shí)例對標(biāo)準(zhǔn)中的四大宏觀能力進(jìn)行解讀，并對相應(yīng)的成就表現(xiàn)水平進(jìn)行分析。

2.1 生物學(xué)知識的熟練掌握 德國生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)將對學(xué)科知識的掌握確定為一種能力，該能力包括對生物學(xué)現(xiàn)象、事實(shí)、術(shù)語、概念、原理、規(guī)律的了解以及運(yùn)用生物學(xué)知識有目的、負(fù)責(zé)任地解決生活和社會問題。前者被看作為知道“是什么”，例如知道細(xì)胞是構(gòu)成生物體的基本結(jié)構(gòu)與功能單位，形態(tài)相似、功能相同的一群細(xì)胞和細(xì)胞間質(zhì)組合起來構(gòu)成了組織，等等；后者被看作是知道“如何”，例如知道如何保鮮食物、知道如何預(yù)防傳染病等。

“生物學(xué)知識的熟練掌握”能力又被細(xì)分為如下3個成就表現(xiàn)水平：①了解生物學(xué)現(xiàn)象、事實(shí)、術(shù)語和基本概念，能用具體實(shí)例描述生物學(xué)概念；能夠?qū)⑸飳W(xué)現(xiàn)象與生物學(xué)概念之間建立起正確的聯(lián)系；②能運(yùn)用生物學(xué)知識解決日常生活中的問題；能夠從多個角度反思和解釋生物學(xué)現(xiàn)象；能夠合理解釋生物學(xué)現(xiàn)象與生物學(xué)概念之間的關(guān)系；③能夠從多個側(cè)面選擇恰當(dāng)?shù)纳飳W(xué)知識解決新情境中的復(fù)雜問題；能從不同的角度解釋各種與生物學(xué)有關(guān)的社會和自然現(xiàn)象。

例1 如圖所示，在一個密閉的1000 mL的玻璃瓶內(nèi)裝有800 mL的清水，水中有一株215 g的水草和2只重18 g的蝸牛。 將玻璃瓶放置在有陽光的地方。

(1)玻璃瓶未完全裝滿水，上方空間的作用為：

a.保溫 b.檢測

c.蝸牛需要空間呼吸 d.水草需要空間呼吸

(2)玻璃瓶中的蝸牛經(jīng)常吃水草，但是3個月后，水草生長得非常好，重量不但沒減少反而增加了，有同學(xué)解釋說，這是由于蝸牛的糞便為水草提供了養(yǎng)料，所以水草能一直生長。

a.請你論證該觀點(diǎn) b.請畫出物質(zhì)循環(huán)圖

問題(1)要求學(xué)生了解基本的生物學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象，如與其他動物一樣，蝸牛的生存離不開氧氣，但是蝸牛不能利用水中溶解的氧氣，只能利用空氣中的氧氣，因此需要在密閉的玻璃瓶中留有空間。該題適用于檢測水平1所要求的能力。問題(2)則要求學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)的組成、生態(tài)系統(tǒng)中各組分之間的相互作用及物質(zhì)循環(huán)的概念等多方面的知識進(jìn)行綜合，才能夠?qū)υ摤F(xiàn)象做出合理的解釋。該題適用于檢測水平2要求的能力。

2.2 生物學(xué)認(rèn)識論與方法論 生物學(xué)認(rèn)識論與方法論指使用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)或非實(shí)驗(yàn)的方法以及生物學(xué)概念模型去發(fā)現(xiàn)解決現(xiàn)實(shí)世界中問題的思路或方法。包括應(yīng)用已知的策略或建構(gòu)新的策略，有目的性地選擇一些合適的方法，找出并實(shí)施恰當(dāng)?shù)膯栴}解決過程。該能力領(lǐng)域在3個水平上的成就表現(xiàn)為：①在有指導(dǎo)的情況下，能夠運(yùn)用生物學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)等方法研究生物，會使用模型并能開展建構(gòu)模型的實(shí)踐活動；②能提出生物學(xué)問題并能運(yùn)用適當(dāng)?shù)牟呗哉业浇鉀Q問題的思路和方法；③形成解決新情境下復(fù)雜生物學(xué)問題的策略，例如，面對不同的解決方案，能做出合理判斷，并加以反思，選擇最恰當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

例2 將一只馬鈴薯放在廚房的角落里。幾天后，發(fā)現(xiàn)該馬鈴薯長了許多芽。請回答下列問題：

(1)請描述你觀察到的馬鈴薯芽的結(jié)構(gòu)特征。

(2)你認(rèn)為下列問題中哪一個問題是有生物學(xué)意義的問題？

a.馬鈴薯的芽是根芽嗎？b.馬鈴薯的芽是莖芽嗎？c.馬鈴薯塊莖是死的還是活的？d.馬鈴薯是否包含像“胚胎”一樣的種子？e.馬鈴薯長芽需要哪些條件？f.馬鈴薯植株能在地下室的環(huán)境中生長并收獲新馬鈴薯嗎？g.馬鈴薯塊莖中的什么物質(zhì)使它能形成芽？h.你還能提出其他的問題嗎？

(3)選擇(2)中任意一個問題提出研究假設(shè)。

問題(1)要求學(xué)生對生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察并加以描述，顯然是對能力水平1的檢測。問題(2)則需要學(xué)生做出判斷并思考哪些問題有進(jìn)一步探究的價值，如c和f的答案很明顯，沒必要進(jìn)一步探討，而其他問題都可以進(jìn)行深入研究。該題可以檢測2或3的能力。問題(3)需要思考解決這8個問題的策略，進(jìn)而提出假設(shè)，如e引起馬鈴薯長芽的環(huán)境條件很多，其中溫度可能是其中的必要條件之一，可以據(jù)此形成一個假設(shè)。該題適于檢測水平2提出的能力要求。

2.3 生物學(xué)交流能力 交流能力第一次被納入德國的中小學(xué)教育體系中。它是指檢索、使用和轉(zhuǎn)換與主題相關(guān)信息的能力。生物學(xué)交流能力包括：對來自文本的或者語言的生物學(xué)信息的理解，也包括會書面或口頭表達(dá)自己的觀點(diǎn)。該能力的3個成就水平為：①能用專業(yè)術(shù)語表述簡單的生物學(xué)事實(shí)；會從簡單的書面文本中提取和再現(xiàn)生物學(xué)信息。②在不同的語境中能表達(dá)自己的理解；能用生物學(xué)語言解釋日常生活中的現(xiàn)象。③會摘引不同來源的信息進(jìn)行辯論；能完整闡釋或者論證某個復(fù)雜問題的解決過程；能評價或糾正他人的觀點(diǎn)。

例3 秘魯鳳尾魚是一種小型食用魚類，主要產(chǎn)于從秘魯?shù)街抢拇笪餮笾校粌H可以作為餐桌上美味食品，還可以經(jīng)過去油、脫水、粉碎加工后制成其他魚類的飼料。它是這兩個國家重要的經(jīng)濟(jì)來源。在過去的幾十年里，秘魯鳳尾魚被大肆捕撈，數(shù)量急劇減少。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，秘魯鳳尾魚以浮游生物為食，它們本身也是其他魚類如金槍魚及其他食肉動物的重要食物。

(1)請根據(jù)上述文本資料表述影響秘魯鳳尾魚數(shù)量的環(huán)境因素。

(2)a.請用圖示解釋上述文本資料中生物之間的營養(yǎng)關(guān)系；b.請描述上述文本資料中的食物金字塔。

這兩個問題首先要考慮的是如何從文本資料中提取相關(guān)信息，以便口頭或書面表達(dá)自己的觀點(diǎn)。問題(1)可以直接從文本中辨析出相關(guān)信息，適于對能力水平1進(jìn)行檢測。問題(2)a要求以圖示的方式表達(dá)自己的理解，如用箭頭的方式(箭頭所指意味著被吃)表達(dá)(略)。該題適于檢測水平2的能力要求。問題(2)b要求描述文本資料中的食物金字塔，需要綜合分析該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者以及它們之間的食物關(guān)系等各種信息，依據(jù)自己的理解，做出表達(dá)。適于檢測水平2或3的能力要求。

2.4 生物學(xué)判斷能力 它是指能理解并批判性地評價各種不同情境中的生物學(xué)論斷，并能針對不同的現(xiàn)實(shí)生活情境中的問題，科學(xué)地作出良好的判斷和決策。該能力的三個成就水平為：①學(xué)生會對某些生物學(xué)現(xiàn)象及其他一些已知的問題，例如健康、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等做出判斷；②學(xué)生會通過多方論證支持某生物學(xué)觀點(diǎn)或?qū)δ骋粻幷摰纳飳W(xué)事件作出判斷；③學(xué)生會對眾多觀點(diǎn)進(jìn)行辨析，從中選擇觀點(diǎn)，來論證與科學(xué)相關(guān)的決策。

例4 請制作一張海報，其目的是勸誡學(xué)生不要吸煙。要求：①可以從以前學(xué)習(xí)過的教材中搜集資料；②確定該海報的受眾人群，要求使用他們能夠理解的語言。

要完成這項(xiàng)任務(wù)，學(xué)生必須多方論證吸煙的危害，并從各種途徑獲取相關(guān)信息，包括確定受眾對象的年齡、搜集圖片資料，編輯語言以使受眾對象能理解、版面的設(shè)計(jì)等等。該項(xiàng)任務(wù)適合于檢測水平1或2的能力要求。

3 啟示

培養(yǎng)學(xué)生的能力是各國教育的共同目標(biāo)。德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)清晰地呈現(xiàn)了學(xué)科能力、核心概念和成就表現(xiàn)水平的三維模型，以此凸顯德國中學(xué)生物學(xué)教育從關(guān)注知識轉(zhuǎn)向關(guān)注能力的重大變化。該標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)特之處在于將學(xué)科能力、核心概念及成就表現(xiàn)水平整合起來，形成一個有機(jī)的整體，核心概念是承載能力表現(xiàn)的基礎(chǔ)，而學(xué)科成就表現(xiàn)水平是能力目標(biāo)的細(xì)化表述。可使教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將具體的學(xué)科能力納入常規(guī)的教學(xué)任務(wù)中。另外，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，將學(xué)科能力的成就表現(xiàn)劃分為不同的水平，有利于教師診斷并檢測學(xué)生的能力發(fā)展。

德國生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的發(fā)展是一個可持續(xù)的、逐步漸進(jìn)的過程。生物學(xué)能力的可持續(xù)發(fā)展特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生對特定內(nèi)容的循序漸進(jìn)的掌握, 如將復(fù)雜的生物學(xué)問題逐級分解為熟知的、可解決的簡單問題。另外，還強(qiáng)調(diào)對不同情境的關(guān)注和可遷移性，使學(xué)生獲得靈活的解決真實(shí)問題的途徑，促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展。

德國中學(xué)生物學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)是第一個全聯(lián)邦性的生物教育標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)一方面闡釋了如何結(jié)合有限的生物學(xué)核心概念落實(shí)能力培養(yǎng)的目標(biāo)；另一方面希望通過一定的成就水平檢驗(yàn)，了解和監(jiān)控學(xué)生的生物學(xué)能力發(fā)展?fàn)顩r。可為我國正在進(jìn)行的學(xué)科課程改革提供有益的借鑒。