聚焦·求實·整合·進階
——對生物學核心素養的理解

王麗娟 劉 昕 劉家熙

(1 魯東大學生命科學學院 煙臺 264025; 2 首都師范大學生命科學學院 北京 100048)

核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力[1]。新的課程改革提出發展學生的核心素養是課程目標的范疇，生物學核心素養是依據核心素養體系框架建構的學科素養。核心素養和生物學核心素養是前一階段三維目標的進一步整合與深化，更凸顯了跨學科和綜合的特性。生物學核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的必備品格和關鍵能力。結合核心素養和生物學核心素養的概念內涵，筆者嘗試對生物學核心素養進行解讀，并探討基于核心素養的生物學教學活動。

1 對生物學核心素養的理解

1.1 理解之一： 聚焦 核心素養具體表現為必備品格和關鍵能力，即從全面到關鍵點，關注度從之前相對泛化的知識、技能、情感態度價值觀的三維目標聚焦到必要的和起決定性作用的知、情、意、行的綜合表現方面。之所以“必備”和“關鍵”，因為提煉的品格和能力能夠更有效地促進學生個體的終身發展，并適應當今和未來社會的發展變化。這些品格和能力具有持久性和適應性，比如學生習得的生命觀念(如結構與功能觀)可以保持幾十年，并能長期指導和遷移應用到其他重要概念和次位概念。必備品格主要對應了現行課標中的情感態度價值觀方面，尤其重視社會責任感，科學思維和科學探究中也滲透著科學態度和科學精神等重要的品格修養。對于關鍵能力，生物學核心素養強調了創新思維、批判性思維等科學思維能力和科學探究與實踐能力。從核心素養概念的表述分析，與現行課標的三維目標相比，核心素養概念似乎缺失了對知識目標的體現。事實上，知識是滲透在關鍵能力和必備品格之中的。知識不僅是科學研究的靜態結果，更是科學認識的動態過程，即知識的獲取、轉化和知識的應用。比如學生在對生物學事實、現象的觀察、探究和思維活動中，是伴隨著生物學概念、原理規律的應用，或促進生物學知識(如核心概念)形成和加深學生對核心概念內涵的理解。學生在參與社會生物學問題的判斷、分析和決策中，也離不開生物學知識基礎。如解決轉基因食品的安全性等生物倫理的社會問題，必然基于對基因、轉基因技術等的理解和把握。因此，生物學核心素養是滲透和涵蓋著知識目標，并且聚焦在更為上位的大概念或思想觀念——生命觀念。

1.2 理解之二： 求實 核心素養的達成依賴各個學科的獨特育人功能的發揮、學科本質和特點的發掘。生物學核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的必備品格和關鍵能力。從概念上看，生物學核心素養是突出了生物學的學科特性和體現獨特育人價值的核心素養。首先，生物學核心素養是立足生物學科和基于生命科學知識的，它生動地反映了生物學科的本質和生物學思想觀念。生物學是研究生命現象及其規律的科學，中學生物學在學生核心素養發展的價值是理解生命、理解生物學[2]。其次，生物學科具備生命性、實驗性、應用性和實踐性的特點，與個人生活和社會生產息息相關，聯系極其密切。因此，生物學核心素養主要是在解決真實情境中的生物學實際問題中獲得的，是在科學觀察、探究，科學實踐和工程學任務的完成中逐步培育的。以動物、植物和微生物的呼吸作用為例，呼吸作用的過程、實質、影響因素、呼吸作用的應用等，不是教師直接講授和告知的，而是通過引導學生在真實的生活、探究和實踐活動中獲得的。例如，觀察和描述生活中的呼吸作用現象： 蓋在發酵面團上的保鮮膜鼓起、釀制葡萄酒的塑料瓶脹大，蘋果腐爛散發酒精味兒，潮濕的小麥堆兒發熱等。引導學生設計實驗探究呼吸作用的實質或影響因素，如用U形發酵管探究酵母菌對淀粉的發酵及溫度、pH等對發酵的影響;用新鮮的根、莖、葉、花、果實、種子做實驗材料，探究植物的呼吸作用。另外，學生開展基于項目的學習，如動手制作饅頭、面包，發酵葡萄酒、甜酒釀等，進行蔬果保鮮方案設計，把呼吸作用的生物學原理運用到生物工程的實踐活動中。總之，生物學核心素養體現了“求實”，即對物質性的生命實體形態、生命現象及其規律的現實追問、實踐探索和實際應用。

1.3 理解之三： 整合 中國學生發展核心素養分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面,綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養。就基礎教育的性質而言，培養既有“科學頭腦”又有“人文情懷”的年輕一代，是中小學教育的價值目標所在，也是綜合素質的完整體現。以核心素養體系為基石，各學科教學可以實現統籌統整，包括促進科學與人文的整合教育，培養“全面發展的人”。生物學教學不僅要關注生物學核心素養，還要關注更上位的學生發展核心素養。生物學不僅是自然科學中的基礎科學,同時還與物理、化學、數學等科學學科以及其他人文社會學科有著密切的聯系，對于培養學生的核心素養起著重要的作用。以生命觀念為例，生命觀念是基于生命系統的組成、結構、功能、運行規律及其發展與進化等的學科認識提煉的大概念，其中涵蓋的物質與能量觀是物理、化學、生物等科學學科共有的科學觀念，生態觀等也是某些社會學科持有的共同觀念，所以是跨學科的。再如，科學思維或理性思維，也是化學、物理等其他學科核心素養的重要維度之一。生命之美也在教學中有所體現。例如，人教版義務教育八年級上冊第一章第六節“生物學與藝術-動物學與造型藝術”等版塊，給人以啟迪和美的享受。文藝復興時期的偉大畫家達·芬奇的傳世畫作是把解剖學等科學知識與藝術想象有機地結合起來。這些都體現了科學與藝術的整合。因此，對于生物學課程的學習來說，僅僅注重生物學知識的習得是不夠的，還必須注重生物學知識在現實生活中的應用，注重科學思維和方法的訓練，尤其要注重自然科學學科之間、自然科學與人文藝術和社會學科間的融合和整合，可以結合STEAM教學，培養綜合性、跨學科性的全面發展的未來人才。

1.4 理解之四： 進階 素養就是教育過程中逐漸形成的知識、能力、態度等品格和能力方面的綜合表現。核心素養的必備品格和關鍵能力是在彼此銜接的各個學段中逐步形成的，不同學段的學生在核心素養的表現是隨著學段的提高，核心素養水平不斷提升的層級化過程，即表現為“進階”。以《普通高中生物課程標準(2017年版)》附錄A中的生物學核心素養水平劃分為例，有關生命現象的科學思維水平從低到高依次： 從能用生物學概念解釋簡單的生命現象(水平一)，到能夠用生物學概念解釋相應的復雜的生命現象(水平二)，再到從不同的生命現象中概括出生物學規律并加以預測和解釋可能的結果(水平三)，和利用多個相關的生物學大概念或原理對生活中的相關問題開展推理和做出個人立場和決策(水平四)。核心素養的層級提升體現出生物學核心素養是在先天素質的基礎上，通過生物學科教學等后天的教育中逐漸養成的。

2 對基于核心素養的生物學教學的理解

在以核心素養體系為核心的課程改革背景下，生物學的教學理念、教學設計、聽評課和教育科研也相應地發生了些許變化。

教學理念方面，從面向全體學生、提高生物科學素養、倡導探究性學習，深化為更為具體、可操作的包括教學目標、內容、方法和評價四個方面的教學理念。以核心素養為宗旨，注重學生生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面的綜合表現。課程內容少而精，聚焦和突出生物學的大概念。教學過程重實踐，強調了創新思維、科學探究與實踐、工程設計等方面。教學評價促發展，體現了指向核心素養形成的層級式、過程式進階。

教學設計方面圍繞核心素養開展。目標預設從關注三維目標轉變到關注核心素養的四個方面，教學目標的制訂和表述主要圍繞生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任進行。以核心素養指導生物學教學內容、教學資源的開發和教學策略方法的選擇，并以核心素養指導生物學教學評價。教學內容從關注學科概念到關注核心概念和跨學科概念的轉變。教學活動從關注探究轉變為既關注探究又關注實踐。教學方式從關注作為導入環節的情境設計到作為問題解決型學習任務的真實情境的轉變。教學評價從關注評價的促學功能到關注評價的育人功能的轉變。以“鳥的生殖和發育”一節教學過程設計為例：“學生緊握雞卵，感知雞卵的硬殼和理解卵殼的保護功能”指向核心素養1——結構與功能相適應的觀念。“學生設計實驗探究卵殼上有氣孔，如放在熱水中表面產生氣泡、沙子中加熱卵的表面產生液體、做鹽蛋；用牙簽扎、注射器充氣等直觀感知卵黃膜的存在，甚至結合胚盤的結構和功能開展用孵化器進行雞卵孵化小雞的項目活動”指向核心素養3——科學探究與實踐。“學生比較、分析鳥類的卵比爬行類和兩棲類的卵更高級、更好地適應環境等方面”分別指向核心素養1——進化與適應的觀念和核心素養2——科學思維。“學生運用雞卵的相關知識，指導自身和家人的營養飲食，提出如何區分真假雞蛋、如何保存雞蛋等生產生活問題的建議”指向核心素養4——社會責任。