高中生物學(xué)課堂教學(xué)科學(xué)思維分級(jí)評(píng)價(jià)的探索

刁姝月 付莉 李娟

摘要：從評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)思維水平的角度出發(fā)，深入解讀科學(xué)思維水平的劃分，將科學(xué)思維水平的描述具體化，轉(zhuǎn)化為可操作的評(píng)價(jià)指標(biāo)，為教師提供評(píng)價(jià)依據(jù)，并試圖提供針對(duì)評(píng)價(jià)科學(xué)思維的建議，為促進(jìn)教學(xué)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：高中生物，科學(xué)思維，課堂評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，僅僅只是將已有知識(shí)教給學(xué)生是不夠的，與掌握已有知識(shí)相比，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)更重要，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。

1 科學(xué)思維的概念

“科學(xué)思維”是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力?？茖W(xué)思維能夠支持學(xué)生獲取新知識(shí)，學(xué)會(huì)如何使用知識(shí)，建構(gòu)并評(píng)價(jià)假設(shè)和觀點(diǎn)。具備科學(xué)思維的學(xué)生能夠成為獨(dú)立的學(xué)習(xí)者，能夠自主地為自己的問題尋求答案。

2 對(duì)科學(xué)思維進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要意義

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）中要求教師在教學(xué)時(shí)高度關(guān)注生物學(xué)核心素養(yǎng)的達(dá)成，提出了評(píng)價(jià)建議“以課程目標(biāo)、課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，以生物學(xué)大概念、重要概念等主干知識(shí)為依托”，并提出了科學(xué)思維的四級(jí)水平。因此，教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)注重結(jié)合課標(biāo)提出的四級(jí)水平標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，重視學(xué)生的科學(xué)思維的養(yǎng)成。科學(xué)思維具有內(nèi)隱性，但也具有一些顯性特征：①認(rèn)同科學(xué)知識(shí)、原理和方法在解決問題中的作用;②以事實(shí)和證據(jù)作為科學(xué)思維的起點(diǎn);③運(yùn)用邏輯分析認(rèn)識(shí)事物及事物之間的聯(lián)系;④創(chuàng)造性地解決具體的問題。這些顯性特征為教師評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)思維水平提供了方向，然而在教學(xué)實(shí)踐中，教師常常面臨著通過學(xué)生表現(xiàn)對(duì)學(xué)生是否達(dá)到核心素養(yǎng)要求進(jìn)行判斷的挑戰(zhàn)。有調(diào)查顯示，高中生物教師在課堂提問方面普遍存在封閉性問題過多、表述不清晰等問題，且不能很好地評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)思維水平。因此，筆者嘗試提出關(guān)于在生物學(xué)課堂中評(píng)價(jià)學(xué)生科學(xué)思維水平的建議，以教師提問為主要評(píng)價(jià)方式，試圖通過評(píng)價(jià)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考，明確目標(biāo)，進(jìn)行針對(duì)性的反饋，提升學(xué)生思維能力。

3 生物學(xué)科學(xué)思維的評(píng)價(jià)水平

《新課標(biāo)》中將生物學(xué)科學(xué)思維劃分為四級(jí)水平，每一級(jí)水平都有相應(yīng)的具體描述，為教師評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)思維水平提供了一定的指導(dǎo)。但其描述概括性較強(qiáng)，對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容的評(píng)價(jià)針對(duì)性不強(qiáng)，因此對(duì)各級(jí)水平進(jìn)行了具體闡釋，提供了切實(shí)可行的建議。

3.1 水平一

在《新課標(biāo)》的學(xué)科核心素養(yǎng)水平劃分中，關(guān)于科學(xué)思維水平一的具體描述可分解為兩個(gè)方面：

①能認(rèn)識(shí)到生物學(xué)概念是基于科學(xué)事實(shí)，經(jīng)過歸納與概括、演繹與推理等方法形成的。教師可以科學(xué)史為載體，引導(dǎo)學(xué)生思考概念的由來(lái)，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到概念都是基于科學(xué)事實(shí)經(jīng)過論證形成的。這也是促進(jìn)學(xué)生改變一種思維定勢(shì)的方式，在大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知中，“概念是一直存在的，是固定的，是權(quán)威的”。也正是出于這個(gè)原因，他們將生物學(xué)科定義為只需要背誦記憶就能學(xué)好的學(xué)科。而科學(xué)思維水平一的定義，正是要打破這一思維定勢(shì)，讓他們認(rèn)同并理解生物學(xué)概念的由來(lái)，改變對(duì)于生物學(xué)科的刻板印象。在現(xiàn)實(shí)課堂中，教師利用科學(xué)史或前沿技術(shù)進(jìn)展，為學(xué)生引入新概念，并通過“根據(jù)這則材料，你發(fā)現(xiàn)某生物學(xué)概念的形成具有哪些特點(diǎn)呢？概念是否是一直存在的呢？”這種提問范式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。若學(xué)生能“說出”某概念的形成都是基于科學(xué)現(xiàn)象，運(yùn)用科學(xué)方法形成的，“認(rèn)同”概念不是生而存在的，即表明學(xué)生達(dá)到了科學(xué)思維水平一。

②能用這些概念，解釋簡(jiǎn)單的生命現(xiàn)象。教師可在學(xué)完某生物學(xué)概念之后，為學(xué)生提供一個(gè)接近現(xiàn)實(shí)或現(xiàn)實(shí)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生用概念來(lái)回答問題，闡明現(xiàn)象背后的原理，并根據(jù)學(xué)生的回答結(jié)果，評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在現(xiàn)實(shí)課堂中，教師可通過“從生物學(xué)的角度如何解釋某現(xiàn)象？”這種提問范式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，若學(xué)生能準(zhǔn)確找到相關(guān)概念，并“闡述”該概念的內(nèi)涵，即代表學(xué)生達(dá)到科學(xué)思維水平一。

3.2 水平二

在水平一基礎(chǔ)上加入了對(duì)歸納概括的要求，同樣可拆解為兩部分。

①能夠運(yùn)用歸納、概括等方法基于特定生物學(xué)事實(shí)，形成簡(jiǎn)單的生物學(xué)概念。例如，學(xué)生可以從學(xué)習(xí)DNA分子的復(fù)制方式中，得到DNA分子通過半保留方式復(fù)制的概念。教師考查時(shí)，可以選擇給出某個(gè)簡(jiǎn)單生物學(xué)概念的直接生物學(xué)證據(jù)，要求學(xué)生根據(jù)這個(gè)直接證據(jù)得出對(duì)應(yīng)的生物學(xué)概念。教師的提問范式是：根據(jù)“某個(gè)直接生物學(xué)證據(jù)”，你能夠?qū)?yīng)得到什么生物學(xué)概念呢？若學(xué)生能準(zhǔn)確找到對(duì)應(yīng)證據(jù)與概念之間的聯(lián)系，則認(rèn)為達(dá)到了此水平。

②能用文字或圖示的方式正確表達(dá)生物學(xué)概念，并能用其解釋相應(yīng)的生命現(xiàn)象。此處要求學(xué)生不僅能給出概念，還要能對(duì)概念進(jìn)行描述，并能找到生物學(xué)概念與生物學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系并加以解釋。教師可采用提問方式較為多樣化，可直接進(jìn)行提問，給出對(duì)應(yīng)的生命現(xiàn)象，要求學(xué)生用特定的生物學(xué)概念進(jìn)行解釋，還可擴(kuò)展提問是否能聯(lián)想到關(guān)于這一生物學(xué)觀念的其他生物學(xué)現(xiàn)象。教師也可進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)，要求學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念進(jìn)行講解，教師對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)是否正確。在此水平的評(píng)價(jià)中，只要學(xué)生能正確地描述概念內(nèi)涵（包括生物學(xué)過程，原理等），并能說出對(duì)應(yīng)生物學(xué)現(xiàn)象背后的具體原因，則認(rèn)為學(xué)生達(dá)到了此水平。

3.3 水平三

在水平二的基礎(chǔ)之上，根據(jù)《新課標(biāo)》中關(guān)于科學(xué)思維水平三的具體描述，可將科學(xué)思維水平三分解為兩個(gè)方面。

①能夠從不同的生命現(xiàn)象中，基于事實(shí)和證據(jù)，運(yùn)用歸納的方法概括出生物學(xué)規(guī)律。此處描述與水平二的主要區(qū)別在于“特定”生物學(xué)事實(shí)與“不同的生命現(xiàn)象”，即從考查學(xué)生尋找聯(lián)系的能力提升為考查“多點(diǎn)歸一”的歸納概括能力。歸納與概括能力是科學(xué)思維的重要組成，也是學(xué)習(xí)能力的一部分。在此水平的提問中，教師應(yīng)基于同一概念為學(xué)生提供多份材料，其中包括對(duì)不同的生命現(xiàn)象的描述，在學(xué)生學(xué)習(xí)完這些材料后，以“通過這些資料或現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論？”的方式進(jìn)行提問。若學(xué)生能準(zhǔn)確“概括”出相關(guān)的生物學(xué)規(guī)律，則表明已達(dá)到科學(xué)思維水平三。

②在某一給定情境中，運(yùn)用生物學(xué)規(guī)律和原理，對(duì)可能的結(jié)果或發(fā)展趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)或解釋，并能夠選擇文字、圖示或模型等方式進(jìn)行表達(dá)并闡明其內(nèi)涵。這是在水平二基礎(chǔ)之上，提高要求至預(yù)測(cè)結(jié)果或發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)學(xué)生的要求從歸納概括轉(zhuǎn)向推理演繹。這方面的考查要求學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)聯(lián)系具體情境，有理有據(jù)地進(jìn)行預(yù)測(cè)或解釋。教師為學(xué)生設(shè)置一個(gè)具體情境，以“你認(rèn)為這種現(xiàn)象將會(huì)如何發(fā)展呢？為什么？”的方式來(lái)提問.若學(xué)生能“準(zhǔn)確且完整地闡明”自己的觀點(diǎn)，并通過“邏輯清晰地闡述”“繪制概念圖”和“制作模型”等方式來(lái)表達(dá)他們的判斷理由，即代表他們已達(dá)到科學(xué)思維水平三。但值得關(guān)注的是，這種開放性問題可能沒有唯一的正確答案，教師在提問前應(yīng)當(dāng)充分考慮各種可能性，言之成理即可，避免因考慮不全否定學(xué)生的正確答案，打擊學(xué)生的積極性，給學(xué)生錯(cuò)誤引導(dǎo)。

3.4 水平四

水平四可分為兩個(gè)部分。第一部分為“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”。與前三個(gè)水平最重要的不同就是水平四考查了學(xué)生在新的問題情境中解決問題的能力。這里所說的“新的問題情境”是指，教科書中可能沒有提及的，但與生物學(xué)概念相關(guān)的情境，即本水平的考查著重關(guān)注學(xué)生的遷移能力。

第二部分為“在面對(duì)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題并做出決策時(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)”。水平三中也提到了運(yùn)用生物學(xué)規(guī)律和原理進(jìn)行解釋和預(yù)測(cè)，并要求可以進(jìn)行表達(dá)和闡明內(nèi)涵，二者的區(qū)別在于，水平四要求學(xué)生在解釋和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步做出決策，即從分析問題走向解決問題。同時(shí)提出運(yùn)用“多個(gè)相關(guān)的生物學(xué)大概念或原理”即考查學(xué)生綜合運(yùn)用理論解決問題的能力。教師在提問時(shí)，應(yīng)注重貼近生活的情景構(gòu)建，不可圖方便而直接選用課本中的情景。同時(shí)情景不可過于簡(jiǎn)單，應(yīng)能從至少兩個(gè)方面進(jìn)行分析。如果是在課堂上進(jìn)行活動(dòng)，教師可選擇熱門的生物學(xué)議題，讓學(xué)生針對(duì)議題展開辯論。教師要觀察學(xué)生的表現(xiàn)：如果學(xué)生能夠從至少兩個(gè)方面，運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)知識(shí)有理有據(jù)地表達(dá)自己觀點(diǎn)，則可判斷學(xué)生達(dá)到了水平四的標(biāo)準(zhǔn);如果學(xué)生僅能從單一角度論證自己觀點(diǎn)，或論證時(shí)不能形成完整的邏輯關(guān)系，或論證邏輯錯(cuò)誤，則認(rèn)為學(xué)生科學(xué)思維尚未達(dá)到水平四。對(duì)于尚未達(dá)到水平四的學(xué)生，教師在后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)中需要注意在教學(xué)中的情境設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。

科學(xué)思維的培養(yǎng)是新課程、新課標(biāo)、新教材的背景下的教學(xué)中十分重要的一個(gè)方面。對(duì)科學(xué)思維各水平進(jìn)行深入的分析與闡釋，可以為教師考查學(xué)生科學(xué)思維所處水平提供理論基礎(chǔ)。教師在課堂中對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，切忌想當(dāng)然，僅憑經(jīng)驗(yàn)即斷定學(xué)生科學(xué)思維處于哪一水平。教師應(yīng)認(rèn)真研讀課標(biāo)，深刻理解課標(biāo)描述的各級(jí)水平內(nèi)容，并對(duì)應(yīng)至學(xué)生的表現(xiàn)，有理有據(jù)地對(duì)學(xué)生科學(xué)思維水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。筆者在對(duì)科學(xué)思維分級(jí)評(píng)價(jià)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡釋之余，嘗試提供針對(duì)評(píng)價(jià)科學(xué)思維的建議，為促進(jìn)教學(xué)提供指導(dǎo)，使教師能夠更科學(xué)、更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)，更有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。