構(gòu)建三位一體課程體系推動科學(xué)思維發(fā)展

賀建

2018年1月公布的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確提出以“核心素養(yǎng)為宗旨”，從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。其中，科學(xué)思維最為引人注目。科學(xué)思維的提出一方面為抽象的能力培養(yǎng)找到了具體的支撐，另一方面客觀地反映了思維能力在教育目標(biāo)中應(yīng)有的重要地位。深化中學(xué)生物學(xué)課程改革，落實學(xué)科核心素養(yǎng)，科學(xué)思維能力的培養(yǎng)是一個關(guān)鍵問題。

但長期以來，中學(xué)生物學(xué)對思維能力的訓(xùn)練重視不夠，課堂的思維含量不高，邏輯推理不夠嚴(yán)密，以至于許多高中生經(jīng)過多年的生物學(xué)學(xué)習(xí)仍然沒有養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，面對生物學(xué)問題時，往往缺少科學(xué)分析和獨立判斷能力。這是一個涉及課程內(nèi)容、教學(xué)方式、評價方式的綜合性問題。因此，在生物學(xué)教學(xué)中推動科學(xué)思維發(fā)展，必須從課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式和評價方式上綜合變革，才能有根本性的突破。

一、“三位一體”課程體系的建構(gòu)

“三位一體”課程體系以科學(xué)思維為內(nèi)在邏輯，從目標(biāo)、內(nèi)容（課程）、方法三個維度整體設(shè)計，構(gòu)建了立體化的問題解決方案，突出解決當(dāng)前教與學(xué)的關(guān)鍵問題。

在目標(biāo)維度上，科學(xué)思維包括科學(xué)態(tài)度（尊重事實和證據(jù)、崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度）、思維方法（分析與綜合、比較、抽象與概括等一般思維方法和實驗與模型、假說演繹、系統(tǒng)分析等更具學(xué)科性的方法）、思維品質(zhì)（深刻性、敏捷性、靈活性、批判性、創(chuàng)造性等）三層含義。在課程內(nèi)容上，將國家課程、校本課程、研學(xué)考察等有機整合，劃分為基礎(chǔ)性課程、拓展性課程、研究性課程，每類課程均承載著發(fā)展科學(xué)思維這一核心目標(biāo)，從而形成了內(nèi)容—目標(biāo)系統(tǒng);每類課程又與內(nèi)容組織、教學(xué)方式、評價方式相交聯(lián)，形成內(nèi)容—方法系統(tǒng)。

二、促進科學(xué)思維發(fā)展的教學(xué)方式

1.“任務(wù)驅(qū)動式”教學(xué)模式的建構(gòu)

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式以任務(wù)式教學(xué)策略為主要手段，以思維訓(xùn)練為主要目標(biāo)，通過任務(wù)式問題解決，推動自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，包括設(shè)計任務(wù)、布置任務(wù)、（通過深度學(xué)習(xí)）完成任務(wù)、展示評價等環(huán)節(jié)。

在必修課程中，以思維操作性任務(wù)為主，如概念建構(gòu)、生物學(xué)現(xiàn)象的解釋、觀點的提煉和論證。在選修課程中，以項目式任務(wù)為主，一般通過實驗、實踐的方式解決問題。在研究考察課程中，以開放性任務(wù)為主，需要學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

2.教學(xué)中培養(yǎng)科學(xué)思維的思路方法

（1）利用概念教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)思維

利用概念教學(xué)發(fā)展科學(xué)思維包括以下三層含義：首先，概念是思維的細胞，科學(xué)思維必須建立在科學(xué)概念的基礎(chǔ)上。許多學(xué)生在分析問題時做出錯誤判斷，不是思維能力不足，而是概念理解錯誤。其次，概念的建立需要抽象、概括、歸納、演繹等思維過程，概念的建構(gòu)過程也是思維訓(xùn)練和能力發(fā)展過程。最后，概念學(xué)習(xí)中積極推動運用概念分析處理問題，在運用中訓(xùn)練思維，是推動學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的重要手段。

為達成上述目標(biāo)，我們建立了概念教學(xué)“五步”教學(xué)法，即診斷、探究、構(gòu)建、重建、應(yīng)用5個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。在概念診斷中，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生對生物學(xué)概念研究的興趣，培育科學(xué)態(tài)度。在探究、構(gòu)建兩個環(huán)節(jié)以歸納、演繹等思維方式進行觀察、推理分析，加強學(xué)生對概念本質(zhì)的認知，提升思維的方法。在重建環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生從大概念的角度系統(tǒng)歸納概念在已有知識體系的建構(gòu)位置，提升思維的深刻性。在應(yīng)用環(huán)節(jié)，則提出新任務(wù)讓學(xué)生解決，提升學(xué)生思維的靈活性，從而提升思維的品質(zhì)。

（2）利用實驗教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)思維

生物學(xué)是一門實驗科學(xué)。在《分子與細胞》的教學(xué)中，實驗是重要內(nèi)容，因此，我們將通過實驗教學(xué)促進學(xué)生思維發(fā)展作為教學(xué)的重點之一。

首先，規(guī)范實驗行為和科學(xué)記錄實驗結(jié)果，以培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。比如注重記錄的完整性、客觀性、準(zhǔn)確性，并進行實驗繪圖專項訓(xùn)練。

其次，精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，提高實驗的探究性、創(chuàng)造性和嚴(yán)密性。比如在物質(zhì)鑒定實驗中增加了對照組;在質(zhì)壁分離實驗中，增加了不同材料（洋蔥內(nèi)表皮、黑藻葉、花瓣）、實驗方法（硝酸鉀溶液），更改了實驗條件（用鹽酸處理）。

最后，重視實驗報告的撰寫，通過對實驗結(jié)果的分析，引導(dǎo)學(xué)生解釋現(xiàn)象與歸納結(jié)論，訓(xùn)練思維方法和思維品質(zhì)。

（3）利用生物學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)思維

生物學(xué)史具有豐富的內(nèi)涵，挖掘生物學(xué)史中的有效信息，是培養(yǎng)科學(xué)思維的重要途徑。

首先，利用科學(xué)家的事跡培育學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。比如求真質(zhì)疑、嚴(yán)謹(jǐn)客觀、講究證據(jù)等。

其次，利用生物學(xué)史啟發(fā)學(xué)生的實驗設(shè)計思維。比如分析喬治·埃米爾·帕拉德研究分泌蛋白實驗的精妙，比較格里菲斯和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的異同，分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的聯(lián)系等。

最后，生物學(xué)史中的科學(xué)發(fā)現(xiàn)用鮮活的例子給學(xué)生展示了如何分析問題、解決問題，使學(xué)生得以按照科學(xué)家的思維過程再現(xiàn)歷史。比如孟德爾和摩爾根的遺傳實驗、DNA半保留復(fù)制方式的證明等。

（4）利用項目式實踐活動培養(yǎng)科學(xué)思維

校本選修和野外科學(xué)考察課程改變了傳統(tǒng)的必修和校本選修課程的形式，以項目統(tǒng)整的方式，把課程、師生、學(xué)習(xí)時空、學(xué)習(xí)技術(shù)等核心元素統(tǒng)一起來，為學(xué)生構(gòu)建了一個開放的課程體系。特別是在科學(xué)考察課程中，學(xué)生直面真實的生命世界和真實的科學(xué)問題，進行以學(xué)科聯(lián)動為特征的綜合性、實踐性活動，極大地促進了科學(xué)思維的發(fā)展。

三、重視有利于科學(xué)思維發(fā)展的評價方法

《關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》中指出要推進綜合素質(zhì)評價，深化命題改革。在人才選拔中優(yōu)化考試內(nèi)容，突出立德樹人，重點考查學(xué)生運用所學(xué)知識分析解決問題的能力。創(chuàng)新試題形式，加強情境設(shè)計，注重聯(lián)系社會生活實際，增加綜合性、開放性、應(yīng)用性、探究性試題。這對生物學(xué)科來說尤為重要。

首先，應(yīng)在課堂教學(xué)中倡導(dǎo)表現(xiàn)式評價，借助多種方式引導(dǎo)學(xué)生展示思維過程或問題解決過程，從而對學(xué)生的思維水平進行評價。其次，課后可設(shè)置開放性作業(yè)。比如模型制作、知識歸納、思維導(dǎo)圖的繪制、調(diào)查報告的撰寫及展示等，這類作業(yè)能更好地展現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)造性。最后，重視在實踐中評價科學(xué)思維。比如在野外科學(xué)考察過程中記錄學(xué)生對相關(guān)問題的描述、討論;采集樣品進行檢測后的數(shù)據(jù)的記錄;實驗結(jié)果的分析等內(nèi)容;在考察結(jié)束后，通過對課題研究成果質(zhì)量的評判以及“展示—交流—問辯”過程進行評價。

此外，還可以加強對紙筆測試命題的研究。在重視對基本概念和基本能力測試的同時，側(cè)重設(shè)計思考性試題，突出對思維深刻性、靈活性、批判性和創(chuàng)新性的考查。

生物學(xué)作為一門自然科學(xué)，講究邏輯與實證是其本質(zhì)特征之一，深化生物學(xué)課程改革，提高課堂質(zhì)量，理應(yīng)大力推進科學(xué)思維能力培養(yǎng)的研究。這既是落實國家課程改革總體目標(biāo)的根本要求，也是提高生物學(xué)課堂質(zhì)量的現(xiàn)實需要。

本文系廣東省新一輪“百千萬人才培養(yǎng)工程”第二批結(jié)業(yè)論文。

（作者單位：華南師范大學(xué)附屬中學(xué)）

責(zé)任編輯：胡玉敏

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