量化視角下生物競賽對學科素養的影響

基金項目：水富市教育科學“十四五”規劃2022年度一般課題，項目編號：202261

摘要：為探究生物競賽對高中生學科素養的影響，以具有同等生物學習水平的學生為研究對象，是否參加生物競賽課程學習為自變量，將學生分為A組（參加）和B組（未參加）。通過以學生在多次重要考試中的成績分析為量化指標表征生命觀念、科學思維、科學探究，其結果為：參加生物競賽可以促進學生對生命觀念的理解、塑造學生的科學思維；相對于生命觀念、科學思維，學生在科學探究這一學科素養方面提升更為顯著。

關鍵詞：量化" 生物競賽" 學科素養" 影響

生物競賽是圍繞國際生物學奧林匹克競賽（IBO）、全國中學生生物學競賽（CNBO）、全國中學生生物學聯賽（CHSBO）所進行的輔導、培訓、選拔、考試等系列活動統稱。[1]本課題所涉及的生物競賽是指以生物競賽大綱為主的輔導、培訓、選拔、考試等系列活動。學科素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。[2]學生在生物競賽學習的過程中會對其學科素養產生一系列的影響，分析其對學生學科素養的影響有助于開展生物教學和生物競賽工作。

1 研究思路和方法

1.1 研究思路

本課題以具有同等生物學習水平的學生為研究對象，即以參加生物競賽的生物成績的年級名次所在區間的所有學生，將其分為A組和B組，A組為不僅學習高中日常生物課程，還參加生物競賽課程學習的學生；B組為只學習高中日常生物課程的學生。生命觀念、科學思維、科學探究素養借助我校月考、半期考試、期末考試，以“成績分析”為量化指標，表征學科素養。社會責任在試卷中較難體現，因此題暫不分析。

1.2 研究方法

1.2.1 以“成績分析”為量化指標，表征學生學科素養

生命觀念主要有結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等。[3]試卷中所有試題幾乎均涵蓋上述生命觀念，因此以所有試題的得分率表征生命觀念。

科學思維主要體現在學生能探討、闡釋生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。主觀題答案的邏輯性和完整度可以側面反映學生的科學思維，以主觀題的得分率表征科學思維。

科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力，以試卷實驗題的得分率表征科學探究。

1.2.2 得分率計算

課題以一個學期的月考、半期考試、期末考試為量化指標，試卷評閱均統一閱卷標準，在智學網上進行評閱、匯總學生成績，得分率計算公式為：

P%=X1/X0×100%式中：P%—得分率/%；X0—試題分值；X1—學生試題得分。

1.2.3 數據分析

先用Excel對數據進行預處理，再用Origin. 2018軟件進行統計學分析。

2 結果與分析

月考、半期考試、期末考試的試題難度均有差異，其中半期考試的難度最小，這也正好與學生在半期考試中得分率最高相呼應。從圖1可以看出，參加了生物競賽學習的A組學生在月考、半期考試、期末考試中關于生命觀念、科學思維、科學探究學科素養相關試題的得分率均明顯高于未參加生物競賽學習的B組學生。其中，關于生命觀念相關試題的得分率，A組高B組學生約7 %；關于科學思維相關試題的得分率，A組高B組學生約6.7 %；關于科學探究相關試題的得分率，A組高B組學生約8.8 %。可見生物競賽可以促進學生對生命觀念的理解；塑造學生的科學思維；提高學生的科學探究能力。

值得注意的是參加競賽對生命觀念、科學思維、科學探究學科素養的影響可以通過試題難易程度對其掌握能力進行評價。從圖1-a和圖1-b可以看出，試題越簡單，A組和B組學生在關于生命觀念、科學思維相關試題的得分率差值有所降低，說明我校日常教學在一定程度上貫穿了學科素養的教育教學活動；而從圖1-c可以看出，面對與實驗探究相關的科學探究試題，試題越簡單，A組和B組學生的得分率差值卻出現了一定程度的升高，這不僅說明實驗探究是高中生物一大難點，同時也說明學生在參加生物競賽后，相對于生命觀念、科學思維，科學探究學科素養提升更顯著。

3 展望

通過生物競賽獲取金銀牌從而走向更高舞臺，對于縣域高中生而言是一大難事，因此有些縣域高中很少開展生物競賽。我校坐落于云南省縣級市，一線教學資源相對匱乏，但是通過老師們勇于嘗試，同樣可以力所能及地向學生進行生物競賽課程輔導。同時，本課題以“成績分析”為量化指標，得出生物競賽可以助力于生物學科素養的提升，更可以培養學生科學探究能力。 在“三新”背景下，我國對教育提出了更高的要求，滲透學科素養的教學更是大勢所趨，生物競賽不僅可以提升教師教學能力，還可以助力學生理解生物學科素養，因此無論是否有競賽土壤，生物競賽都是一條提高學生學科素養的好途徑。在此，也呼吁更多的縣域高中也勇于嘗試開展生物競賽輔導，助力縣域高中學子提升學科素養。

參考文獻：

[1]黃云光.素質教育觀下的高中生物競賽輔導[J].試題與研究，2022（7）：29-31.

[2]普通高中生物學課程標準（2017年版）

[3]丁兆春.《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》新變化及教學啟示.中學生物教學 （2020）16：4.

作者簡介：陳政旭（1994-），男（漢），碩士研究生，研究方向：高中生物教學