生物學(xué)核心素養(yǎng)本位的靶向情境設(shè)計(jì)及試題編制

閆白洋

摘要 本研究論述了情境在測(cè)評(píng)學(xué)生核心素養(yǎng)中的重要性;比較了靶向情境和教學(xué)論情境的差異;在靶向情境中，比較了生物學(xué)知識(shí)技能本位和核心素養(yǎng)本位這兩種取向。在此基礎(chǔ)上，舉例說明生物學(xué)核心素養(yǎng)本位的靶向情境設(shè)計(jì)及試題編制。

關(guān)鍵詞 生物學(xué)核心素養(yǎng) 靶向情境 試題編制

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

當(dāng)代教育和課程變革中，“核心素養(yǎng)”被賦予了重要的時(shí)代意義，特別是在一些國(guó)家或地區(qū)，“核心素養(yǎng)”正在或者已經(jīng)成為統(tǒng)領(lǐng)性的發(fā)展理念。2014年，伴隨《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》的頒布，我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)“核心素養(yǎng)”的關(guān)注急劇上升。近年來，國(guó)內(nèi)外教育測(cè)評(píng)對(duì)情境的獨(dú)特價(jià)值有所認(rèn)可，基于情境的測(cè)評(píng)實(shí)踐也逐漸豐富，并強(qiáng)調(diào)通過情境設(shè)計(jì)整合發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。下面圍繞生物學(xué)核心素養(yǎng)本位的靶向情境設(shè)計(jì)及測(cè)評(píng)這一具體維度，對(duì)核心素養(yǎng)的測(cè)評(píng)進(jìn)行初步探討。

1 情境是測(cè)評(píng)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑

人類活動(dòng)都是在一定情境中展開的，基礎(chǔ)教育階段更是如此。學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展與生活中的具體情境關(guān)系密切。目前國(guó)際知名的核心素養(yǎng)框架均高度強(qiáng)調(diào)情境的重要性，關(guān)注特定的生活情境，強(qiáng)調(diào)通過情境設(shè)計(jì)整合發(fā)展學(xué)生的素養(yǎng)（表1）。

生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。因此，讓學(xué)生經(jīng)歷各種復(fù)雜開放性的現(xiàn)實(shí)情境，解決有意義的真實(shí)任務(wù)，是評(píng)價(jià)學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展水平的重要依托。

2 靶向情境和教學(xué)論情境的差異

靶向問題情境主要是在學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)運(yùn)用情境讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何對(duì)學(xué)業(yè)進(jìn)行整合，并對(duì)自己的學(xué)業(yè)做個(gè)總結(jié)。靶向情境并不是小練習(xí)的堆積，而是一個(gè)復(fù)雜情境，要求學(xué)生在其中對(duì)已學(xué)過的若干知識(shí)和技能進(jìn)行聯(lián)接和合并。

教學(xué)論問題情境是在某個(gè)新學(xué)習(xí)（新的知識(shí)、新的技能等）的背景中，教師為全班學(xué)生組織的情景。教學(xué)論問題情境幫助學(xué)生對(duì)某個(gè)主題知識(shí)或技能加以概念化。這樣，學(xué)生會(huì)更好地掌握自己努力建立的、經(jīng)過思考的、經(jīng)過探討探究的知識(shí)和技能。

靶向情境和教學(xué)論情境的本質(zhì)區(qū)別是：靶向情境是用來讓學(xué)生學(xué)習(xí)整合多種學(xué)業(yè)知識(shí)和技能，并進(jìn)行測(cè)評(píng);而教學(xué)論情境是用來進(jìn)行新的學(xué)習(xí)。如表2中的案例，教學(xué)論情境為學(xué)生提供了學(xué)生建構(gòu)細(xì)胞膜是磷脂雙分子層組成的情境，要求學(xué)生針對(duì)這個(gè)主題進(jìn)行建構(gòu)細(xì)胞膜是由磷脂雙分子層組成。案例中的靶向情境是對(duì)細(xì)胞膜成分、細(xì)胞器、原核生物與真核生物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等知識(shí)和技能進(jìn)行整合和應(yīng)用程度的測(cè)評(píng)。

3 生物學(xué)知識(shí)技能本位和核心素養(yǎng)本位的靶向情境

生物學(xué)知識(shí)技能本位的靶向情境是以生物學(xué)科知識(shí)或技能為目標(biāo)設(shè)計(jì)情境。如以質(zhì)壁分離及復(fù)原、光合作用過程、微生物營(yíng)養(yǎng)等知識(shí)設(shè)計(jì)情境。此類情境圍繞知識(shí)和技能而尋找情境。核心素養(yǎng)本位的靶向情境則是圍繞生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)而尋找相應(yīng)的生物學(xué)知識(shí)和技能設(shè)計(jì)情景。例如表3的2個(gè)案例均是源于微生物的靶向情境，但是在設(shè)計(jì)的目的和方式不同。知識(shí)技能本位的案例圍繞著微生物營(yíng)養(yǎng)包括碳源、氮源、水、無(wú)機(jī)鹽和生長(zhǎng)因子而尋找的情境。而核心素養(yǎng)本位案例圍繞著科學(xué)探究核心素養(yǎng)的水平四中“基于對(duì)相關(guān)資料的查閱，設(shè)計(jì)并實(shí)施恰當(dāng)可行的方案”，微生物的營(yíng)養(yǎng)知識(shí)只能作為基礎(chǔ)。因此，兩個(gè)靶向情境有著本質(zhì)區(qū)別。

4 生物學(xué)核心素養(yǎng)本位靶向情境設(shè)計(jì)及試題編制

生物學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)素養(yǎng)，每一個(gè)素養(yǎng)分別包括4個(gè)水平。為客觀測(cè)評(píng)學(xué)生核心素養(yǎng)水平，靶向情境至關(guān)重要。

4.1 生命觀念核心素養(yǎng)靶向情境設(shè)計(jì)及試題編制

生命觀念核心素養(yǎng)水平四的要求是：“具有結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念和生物進(jìn)化觀念，并能基于這些觀念識(shí)別身邊的虛假宣傳和無(wú)科學(xué)依據(jù)的傳言。具有物質(zhì)和能量觀，并能指導(dǎo)、解決生產(chǎn)和實(shí)踐中的具體問題。具有穩(wěn)態(tài)與平衡觀，并能指導(dǎo)人的健康生活方式;指出某一生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素及影響其平衡的因素?！鄙^念核心素養(yǎng)圍繞著結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)觀念、生物進(jìn)化觀念、物質(zhì)能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等觀念的形成及在生活實(shí)踐中的應(yīng)用，其涉及的靶向情境如表4所示。

例如測(cè)評(píng)物質(zhì)能量觀水平四的靶向情境選擇光合作用，具體情境如下（情境改編于2016年上海市生命科學(xué)高考試題）。

【例1】玉米葉肉細(xì)胞中又有C02“泵”，使其能在較低的C02濃度下進(jìn)行光合作用，水稻沒有這種機(jī)制。圖1顯示了在相同的光照和溫度條件下，不同植物在不同胞間C02濃度下的光合速率。各曲線代表的植物情況見表5。

（1） C02可參與水稻光合作用暗反應(yīng)的過程，此過程發(fā)生的場(chǎng)所是____。在胞間CO2濃度200～300之間，水稻光合速率逐漸上升而玉米的不再變化，原因是什么？

（2）現(xiàn)代工業(yè)使得大氣中C02的濃度不斷提高，全球氣候不斷變暖，這一環(huán)境變化趨勢(shì)人類應(yīng)該種植什么農(nóng)作物？為什么？

此靶向情境利用光合作用著重考查學(xué)生的生命觀念。問題（1）通過光合作用過程、場(chǎng)所和影響因素測(cè)評(píng)學(xué)生對(duì)物質(zhì)能量觀的形成，問題（2）測(cè)評(píng)學(xué)生用物質(zhì)和能量觀指導(dǎo)、解決生產(chǎn)和實(shí)踐中的具體問題。學(xué)生的答題分?jǐn)?shù)可一定程度上反映出學(xué)生物質(zhì)和能量觀的差異，具有測(cè)評(píng)價(jià)值。

4.2 科學(xué)思維核心素養(yǎng)靶向情境設(shè)計(jì)及試題編制

科學(xué)思維核心素養(yǎng)水平四的要求是“能夠在新的問題情境中，基于事實(shí)和證據(jù)，采用適當(dāng)?shù)目茖W(xué)思維方法揭示生物學(xué)規(guī)律或機(jī)制，并選用恰當(dāng)?shù)姆绞奖磉_(dá)、闡明其內(nèi)涵。在面對(duì)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題并作出決策時(shí)，利用多個(gè)相關(guān)的生物學(xué)大概念或原理，通過邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng)?！笨茖W(xué)思維核心素養(yǎng)圍繞根據(jù)情境資料通過科學(xué)思維方法揭示生物學(xué)規(guī)律或機(jī)制，并進(jìn)行表述，能利用生物學(xué)原理闡明個(gè)人立場(chǎng)。理性核心素養(yǎng)靶向情境來源也較為廣泛，可以來自于神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)、植物激素調(diào)節(jié)、遺傳信息、細(xì)胞分裂和分化、遺傳方式、微生物、內(nèi)環(huán)境及調(diào)節(jié)等。

例如通過植物激素靶向情境測(cè)評(píng)學(xué)生的科學(xué)思維，具體情境如下（情境改編于2014年上海市生命科學(xué)高考試題）。

【例2]開花是多年生植物由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)的重要標(biāo)志，受日照長(zhǎng)度、低溫誘導(dǎo)、植物年齡等因素的共同調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)表明，只有當(dāng)FLC的含量達(dá)到最低值時(shí)方能解除對(duì)開花的抑制效應(yīng);并且，只有當(dāng)植株內(nèi)m1R156含量低于圖2所示的開花臨界值時(shí)，彎曲碎米薺才具備開花的潛能。

（1）彎曲碎米薺體內(nèi)FLC的含量變化如圖2所示，若一株彎曲碎米薺長(zhǎng)到第7個(gè)夏季，此時(shí)該植物總共開花了

次，寫出分析過程。

（2）依據(jù)上述原理，如要將經(jīng)濟(jì)作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，可行的操作是

此靶向情境來自植物激素調(diào)節(jié)內(nèi)容。問題（1）測(cè)評(píng)學(xué)生根據(jù)情境中描述植物開花條件，通過科學(xué)思維解釋植物開花次數(shù)。問題（2）是在生產(chǎn)中利用開花條件的生物學(xué)原理闡明自己立場(chǎng)。學(xué)生的答題分?jǐn)?shù)可一定程度上反映出學(xué)生科學(xué)思維的差異，具有測(cè)評(píng)價(jià)值。

4.3 科學(xué)探究核心素養(yǎng)靶向情境設(shè)計(jì)及測(cè)評(píng)

科學(xué)探究核心素養(yǎng)水平四的要求是“能夠恰當(dāng)選用并熟練運(yùn)用工具展開觀察;針對(duì)日常生活的真實(shí)情境提出清晰的、有價(jià)值的、可探究的生命科學(xué)問題或可達(dá)成的工程學(xué)需求;基于對(duì)相關(guān)資料的查閱，設(shè)計(jì)并實(shí)施恰當(dāng)可行的方案;運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄，并創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果;能夠在團(tuán)隊(duì)中起組織和引領(lǐng)作用，運(yùn)用科學(xué)術(shù)語(yǔ)精確闡明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并展開交流?！笨茖W(xué)探究核心素養(yǎng)圍繞提出問題、設(shè)計(jì)方案、記錄數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、交流表達(dá)結(jié)論以及在小組和作用表現(xiàn)?？茖W(xué)探究核心素養(yǎng)靶向情境來源較為廣泛，可以來自于酶活性的實(shí)驗(yàn)探究、影響光合作用因素實(shí)驗(yàn)探究、呼吸作用影響因素探究、神經(jīng)調(diào)節(jié)、植物激素調(diào)節(jié)探究、遺傳方式探究、微生物實(shí)驗(yàn)探究等，也可是非教材教學(xué)內(nèi)容的探究實(shí)驗(yàn)。

例如測(cè)評(píng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果能力，具體情境如下（情境改編于2016年上海市生命科學(xué)高考試題）。

[例3]分析關(guān)于科學(xué)探究的資料，回答下列問題。

問題提出：尾損傷是否影響蝌蚪的游泳速度？

研究假設(shè)：輕微尾損傷對(duì)游泳速度不會(huì)有明顯的影響。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

（1）為使蝌蚪更好地適應(yīng)飼養(yǎng)箱環(huán)境，控制因素應(yīng)包括______（多選）。

A.水溫

B.室溫

C.濕度

D.水生植物

（2）選尾部完整的蝌蚪，統(tǒng)一編號(hào)后分為3組，用于尾損傷處理。分組的最重要依據(jù)是______和______（從下列關(guān)鍵詞中選擇：蝌蚪顏色，尾長(zhǎng)，來源地，游泳速度，蝌蚪編號(hào)）。根據(jù)尾損傷處理情況，將上述3組蝌蚪命名為輕微損傷組（QW）、嚴(yán)重?fù)p傷組（YZ）和對(duì)照組（不損傷，CO），待傷口愈合后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

數(shù)據(jù)采集：記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括編號(hào)、組別、原始尾長(zhǎng)、斷尾前游泳速度（V1）、斷尾后尾長(zhǎng)以及斷尾后游泳速度（V2）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

（3）圖3所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方式中，能支持研究假設(shè)的有_______________ 和_____________。

此靶向情境來自非教材教學(xué)內(nèi)容。問題（1）（2）測(cè)評(píng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，包括取樣、控制變量和分組依據(jù);問題（3）測(cè)評(píng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。學(xué)生的答題分?jǐn)?shù)可一定程度上反映出學(xué)生科學(xué)探究的差異，具有測(cè)評(píng)價(jià)值。

4.4 社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)靶向情境設(shè)計(jì)及測(cè)評(píng)

社會(huì)責(zé)任心素養(yǎng)水平四的要求是“針對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用，基于生物學(xué)的基本觀點(diǎn)，辨別并揭穿偽科學(xué);制訂并踐行健康生活計(jì)劃;向他人宣傳毒品的危害及傳染病的防控措施;參與當(dāng)?shù)丨h(huán)保建議的討論;能通過科學(xué)實(shí)踐，嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中的生物學(xué)問題?！鄙鐣?huì)責(zé)任核心素養(yǎng)圍繞生物技術(shù)在生活中應(yīng)用、健康生活方式、保護(hù)生物多樣性等。社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)靶向情境來源包括基因工程、克隆技術(shù)、細(xì)胞工程、酶工程、水和電解質(zhì)調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、血糖血脂血壓調(diào)節(jié)、免疫、微生物傳染病、神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、生物多樣性的價(jià)值及保護(hù)、遺傳病的預(yù)防等。

例如利用內(nèi)分泌調(diào)節(jié)測(cè)評(píng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)，具體情境如下（情境改編2015年教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心“普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)測(cè)試題目”）。

[例4]國(guó)際禁毒日宣傳周活動(dòng)期間，某校報(bào)擬以“珍愛生命、拒絕毒品”為主題出一期?？?，你準(zhǔn)備為校報(bào)撰寫宣傳稿件，所以搜集了吸食阿片類毒品（如嗎啡、海洛因等）的吸毒者與健康人的激素檢測(cè)結(jié)果，如表6。根據(jù)表中數(shù)據(jù)及內(nèi)分泌系統(tǒng)的知識(shí)分析，吸毒對(duì)未成年人生長(zhǎng)發(fā)育造成的危害可能有哪些？你對(duì)待毒品的態(tài)度是什么呢？

靶向情境來自毒品對(duì)人體內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的影響，問題測(cè)評(píng)學(xué)生了解毒品危害和形成健康生活方式的社會(huì)責(zé)任。學(xué)生答題分?jǐn)?shù)在一定程度上可反映出學(xué)生社會(huì)責(zé)任的差異，具有測(cè)評(píng)價(jià)值。

5 小結(jié)與討論

靶向情境是核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)的重要途徑，核心素養(yǎng)本位的靶向情境設(shè)計(jì)以核心素養(yǎng)為主線，尋找相應(yīng)的情境。由于核心素養(yǎng)的復(fù)雜性，如“參與當(dāng)?shù)丨h(huán)保建議的討論”“參與社區(qū)生物多樣性保護(hù)以及環(huán)?；顒?dòng)的宣傳和實(shí)踐”“能夠在團(tuán)隊(duì)中起組織和引領(lǐng)作用”靶向情境測(cè)評(píng)難度較大，還需要不斷地研究和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張會(huì)杰.核心素養(yǎng)本位的測(cè)評(píng)情境及其設(shè)計(jì)[J].教育測(cè)量與評(píng)價(jià)，2016，（9）：10-16.

[2]Voogt J.， Rohlin N.P..A comparative analysis of interna-tional frameworks for 21st centurCompetences： Implicationsfor national curriculum policies[J].Journal of Cumculum Stud-ies， 2012， 44（3）：299-321.

[3]鐘啟泉.基于核心素養(yǎng)的課程發(fā)展：挑戰(zhàn)與課題[J].全球教育展望，2016，45（1）：3-25.

[4]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2017.

[5]汪凌.為了整合學(xué)業(yè)獲得情景的設(shè)計(jì)和開發(fā)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2012：20-45.