普通高中科學(xué)各學(xué)科核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的比較分析

王換榮 陳進(jìn)前

【摘 要】普通高中科學(xué)各學(xué)科的核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力均關(guān)注與學(xué)科本質(zhì)相關(guān)的跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。核心素養(yǎng)更注重學(xué)生宏觀層面的終身發(fā)展要求，而關(guān)鍵能力目標(biāo)更具體、實(shí)施更可操作。但課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)關(guān)鍵能力的界定及量化存在泛化的現(xiàn)象。文章通過比較普通高中科學(xué)各學(xué)科課程理念（包括學(xué)科性質(zhì)、內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式）的表述，發(fā)現(xiàn)共性遠(yuǎn)大于個(gè)性，均以學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，借學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。實(shí)踐證明，厘清科學(xué)各學(xué)科關(guān)鍵能力的構(gòu)成及其內(nèi)涵，可以為普通高中科學(xué)各學(xué)科的教學(xué)提供精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)；核心素養(yǎng)；關(guān)鍵能力；跨學(xué)科；評(píng)價(jià)

普通高中（以下簡(jiǎn)稱普高）科學(xué)（含物理、化學(xué)、生物學(xué)）各學(xué)科是研究物質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及物質(zhì)間相互作用的自然科學(xué)，本質(zhì)上是一個(gè)整體。三門學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱課標(biāo)）具有服務(wù)普高教育的共同目標(biāo)，其培養(yǎng)目標(biāo)相同，要求課程應(yīng)面向?qū)W生未來發(fā)展，適應(yīng)個(gè)體發(fā)展需要，為下一階段的課程改革與課程建設(shè)指明方向。

由于三門學(xué)科特點(diǎn)不同，課標(biāo)中課程基本理念的表述也不同，但共性遠(yuǎn)大于個(gè)性和差異。隨著教育改革與學(xué)科的發(fā)展，我國科學(xué)各學(xué)科的教育目的已經(jīng)逐漸由以學(xué)科知識(shí)的傳授為主轉(zhuǎn)向培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)與適應(yīng)社會(huì)發(fā)展做好鋪墊。但各學(xué)科基于學(xué)科本質(zhì)提出的學(xué)科核心素養(yǎng)都較為寬泛，更注重學(xué)生宏觀層面的終身發(fā)展要求。相比于核心素養(yǎng)，關(guān)鍵能力更為具體，更強(qiáng)調(diào)的是生存就業(yè)教育［1］。而建立學(xué)科內(nèi)容與核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)，基于學(xué)科特定的認(rèn)知或特定的活動(dòng)將能力發(fā)展目標(biāo)具體化，是深入推進(jìn)基礎(chǔ)教育課程改革必須面對(duì)和解決的問題［2］。

一、普高科學(xué)各學(xué)科性質(zhì)、內(nèi)容和評(píng)價(jià)方式的共性和差異

盡管物理、化學(xué)和生物學(xué)都?xì)w屬于自然科學(xué)，但每個(gè)學(xué)科在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)過程中發(fā)揮的作用不同，各自堅(jiān)守的理念，要求的知識(shí)和能力均不同。物理和化學(xué)選擇兼具基礎(chǔ)性和時(shí)代性的課程內(nèi)容，開展素養(yǎng)為本的教學(xué)，倡導(dǎo)多樣化的教學(xué)方式，滿足學(xué)生的多元發(fā)展需求。生物學(xué)提倡聚焦大概念，教學(xué)過程注重實(shí)踐性。

在學(xué)科性質(zhì)上，物理是通過實(shí)驗(yàn)觀察物質(zhì)，應(yīng)用數(shù)學(xué)工具來建構(gòu)模型，通過科學(xué)論證與推理，形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系。化學(xué)是從微觀層面認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。生物學(xué)則強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和變化性，即它是農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及其他有關(guān)科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)，并從現(xiàn)象到本質(zhì)、從定性到定量的發(fā)展過程。［3］在課程內(nèi)容上，生物學(xué)提出了聚焦大概念的理念，通過大概念來認(rèn)識(shí)自然界。物理和化學(xué)選擇的課程內(nèi)容兼具基礎(chǔ)性和時(shí)代性，另外，物理課程還要求反映科學(xué)思想或發(fā)展趨勢(shì)。在學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式上，基于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的目的，物理提倡主體多元及方式多樣的評(píng)價(jià)，將單項(xiàng)與整體、定性與定量、終結(jié)性與形成性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合，及時(shí)準(zhǔn)確地反饋評(píng)價(jià)結(jié)果，并用評(píng)價(jià)結(jié)果指導(dǎo)教學(xué)策略的改進(jìn)?；瘜W(xué)課程評(píng)價(jià)突出“即學(xué)、即教、即評(píng)”的理念，貫穿于課堂教與學(xué)的一系列活動(dòng)之中，三者不可分割。生物學(xué)依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法、對(duì)象、時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)等實(shí)際因素，倡導(dǎo)評(píng)價(jià)內(nèi)容多維化、評(píng)價(jià)方式多元化，采用學(xué)生自評(píng)，結(jié)合互評(píng)和教師評(píng)的形式。

二、普高科學(xué)各學(xué)科核心素養(yǎng)的共性和差異

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力［4］。學(xué)科核心素養(yǎng)打破了學(xué)科之間的界限，是各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都應(yīng)該融合培養(yǎng)和具備的?？茖W(xué)各學(xué)科核心素養(yǎng)折射出科學(xué)哲學(xué)的本質(zhì)，都是基于學(xué)科特質(zhì)，描述學(xué)科觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面，但具體的表達(dá)有差異（見表1）。學(xué)科觀念對(duì)于學(xué)科教學(xué)來說，就是關(guān)注“學(xué)什么”，科學(xué)思維和科學(xué)探究即思維方法和實(shí)踐探索，關(guān)注的是“怎么學(xué)”，社會(huì)責(zé)任則關(guān)注“為什么學(xué)”。

三、普高科學(xué)各學(xué)科學(xué)科能力的共性和差異

2019年，教育部考試中心發(fā)布的《中國高考評(píng)價(jià)體系》由“一核”“四層”“四翼”組成?！八膶印笔强疾閮?nèi)容，具體指必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價(jià)值。《中國高考評(píng)價(jià)體系》明確提出，在考試中要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力的測(cè)評(píng)，但是其只在宏觀層面上提供了政策支撐與理論指引，缺乏可實(shí)施的操作指標(biāo)和具體的關(guān)鍵能力測(cè)評(píng)維度。［5］現(xiàn)行的科學(xué)課標(biāo)將教學(xué)重點(diǎn)置于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培育上，對(duì)學(xué)科關(guān)鍵能力的界定及量化存在泛化的現(xiàn)象，對(duì)能力的要求存在差異，一定程度上影響了教師對(duì)學(xué)科關(guān)鍵能力內(nèi)涵的解讀以及對(duì)學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。但學(xué)科關(guān)鍵能力作為學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，是當(dāng)前基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的重要目標(biāo)。

（一）國內(nèi)外對(duì)學(xué)科能力研究的共性和差異

國外有關(guān)科學(xué)領(lǐng)域?qū)W科能力的研究主要致力于學(xué)科能力表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建及對(duì)學(xué)科能力的評(píng)價(jià)。包括科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思考、科學(xué)學(xué)業(yè)成就三項(xiàng)內(nèi)容，也包括批判性思維、證據(jù)推理、問題解決、科學(xué)探究和表達(dá)結(jié)論等科學(xué)能力。按照國際重要學(xué)生學(xué)業(yè)成就測(cè)試PISA（2015）對(duì)學(xué)科能力及表現(xiàn)的要求，科學(xué)測(cè)試圍繞科學(xué)知識(shí)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)能力和情境脈絡(luò)四個(gè)維度，注重將知識(shí)創(chuàng)造性地應(yīng)用于實(shí)踐?？茖W(xué)知識(shí)通常指用作理解主要事實(shí)、概念及解讀理論的基本科學(xué)知識(shí)?？茖W(xué)態(tài)度包括對(duì)科學(xué)的興趣、對(duì)科學(xué)探究的評(píng)價(jià)以及對(duì)環(huán)境的覺知?？茖W(xué)能力指科學(xué)地解釋現(xiàn)象、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)科學(xué)探究，科學(xué)地闡述資料和證據(jù)。［2］情境脈絡(luò)指教與學(xué)發(fā)生所依賴的情境或背景的真實(shí)性和科學(xué)性。國外教育主要通過明確的學(xué)科知識(shí)來完成對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。

國內(nèi)對(duì)科學(xué)領(lǐng)域?qū)W科能力的研究與歷次頒布的中學(xué)教學(xué)大綱明確規(guī)定的學(xué)科教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)中學(xué)生學(xué)科能力有關(guān)。1993年出臺(tái)的《中國教育改革和發(fā)展綱要》強(qiáng)調(diào)中小學(xué)要由“應(yīng)試教育”轉(zhuǎn)向全面提高國民素質(zhì)的軌道，面向全體學(xué)生，全面提高學(xué)生的思想道德、文化科學(xué)、勞動(dòng)技能和身體心理素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生生動(dòng)活潑地發(fā)展。2002年修訂后的全日制普通高級(jí)中學(xué)各學(xué)科教學(xué)大綱在1999年《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生通過自主思考獲得系統(tǒng)化的知識(shí)，不應(yīng)局限于課堂，要引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到解決實(shí)際生活問題中，還要根據(jù)學(xué)生的身心特點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的個(gè)性與特長。2017年頒布的各科課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出了學(xué)科核心素養(yǎng)，素養(yǎng)各有側(cè)重，相輔相成。此后，科學(xué)各學(xué)科教學(xué)的重心由專注“雙基”的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生能力的培養(yǎng)及素質(zhì)的全面提升。

遺憾的是，國內(nèi)外相關(guān)研究引導(dǎo)了各時(shí)期的科學(xué)各學(xué)科教學(xué)，但卻未對(duì)科學(xué)各學(xué)科應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的什么能力下一個(gè)明確的定論，導(dǎo)致教育界對(duì)學(xué)科能力培養(yǎng)的方法也存在差異。

（二）學(xué)科能力與學(xué)科關(guān)鍵能力的概念界定

教育作為提升綜合國力的基石，最終歸屬是培養(yǎng)具有關(guān)鍵能力的人。心理學(xué)家林崇德曾指出，學(xué)科能力是衡量學(xué)生心理發(fā)展的一個(gè)重要指標(biāo)，也是當(dāng)前學(xué)科教育改革的一個(gè)中心問題［6］。學(xué)科能力指中小學(xué)生在各門課程學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的比較穩(wěn)定的心理和行為特征。一般學(xué)科能力和學(xué)科關(guān)鍵能力是學(xué)科能力的兩個(gè)有機(jī)組成部分。不同于一般學(xué)科能力，學(xué)科關(guān)鍵能力指學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)時(shí)運(yùn)用到的思維邏輯及帶有學(xué)科特質(zhì)的主干性和發(fā)展性科學(xué)素養(yǎng)，系統(tǒng)描述了學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的心理和行為習(xí)慣?；诖罅康奈墨I(xiàn)調(diào)研，筆者整理出學(xué)科關(guān)鍵能力與學(xué)科能力的關(guān)系（如圖1）。

（三）科學(xué)各學(xué)科關(guān)鍵能力的內(nèi)涵

物理學(xué)科關(guān)鍵能力是指學(xué)生順利進(jìn)行物理學(xué)科的認(rèn)識(shí)活動(dòng)和問題解決活動(dòng)所必需的能力，可以通過學(xué)生的物理學(xué)科活動(dòng)表現(xiàn)進(jìn)行測(cè)評(píng)和推斷［7］。筆者依據(jù)諸多物理教學(xué)和學(xué)習(xí)實(shí)踐，將物理學(xué)科關(guān)鍵能力的內(nèi)涵整理如下（如圖2）。

化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力是學(xué)生在應(yīng)對(duì)與化學(xué)有關(guān)的實(shí)際或?qū)W術(shù)問題情境時(shí)，認(rèn)識(shí)、分析與解決問題必備的能力。從化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)活動(dòng)和問題解決活動(dòng)兩方面出發(fā)，將化學(xué)學(xué)科能力劃分為學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、遷移創(chuàng)新三個(gè)主層級(jí)，每個(gè)主層級(jí)又包含三個(gè)能力次層級(jí)。其中，學(xué)習(xí)理解包含說明論證、概括關(guān)聯(lián)、辨識(shí)記憶，應(yīng)用實(shí)踐包含簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、推論預(yù)測(cè)、分析解釋，遷移創(chuàng)新包含創(chuàng)新思維、系統(tǒng)探究、復(fù)雜推理。筆者依據(jù)對(duì)化學(xué)學(xué)科能力的認(rèn)識(shí)，并根據(jù)實(shí)踐的能力要求，整理出化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的內(nèi)涵（如圖3）。

教育部教育考試院結(jié)合新高考生物學(xué)學(xué)科的功能定位，將高中生物學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力確定為理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、解決問題能力和創(chuàng)新能力。這四種能力有效對(duì)接了高考評(píng)價(jià)體系所界定的三大關(guān)鍵能力群（知識(shí)獲取能力群、實(shí)踐操作能力群和思維認(rèn)知能力群）和生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。筆者依據(jù)生物學(xué)高考評(píng)價(jià)體系和核心素養(yǎng)的要求，歸納出生物學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的內(nèi)涵（如圖4）。

縱觀科學(xué)各學(xué)科關(guān)鍵能力，均落實(shí)在解決實(shí)際問題的能力上。它是學(xué)生面對(duì)綜合的跨學(xué)科問題和實(shí)踐情境時(shí)，所具備的認(rèn)識(shí)、分析與解決問題的能力，也是適應(yīng)新時(shí)代要求的高水平人才所必備的能力基礎(chǔ)，更是國家對(duì)人才培養(yǎng)體系的要求。

四、科學(xué)各學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的價(jià)值

對(duì)科學(xué)各學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的提煉和分析，揭示了科學(xué)各學(xué)科教學(xué)實(shí)施所遵循的基本原則和達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)，為三門學(xué)科的教師更好地理解與運(yùn)用課標(biāo)提供參考。三門學(xué)科具有共同的素養(yǎng)要求，比如科學(xué)態(tài)度、證據(jù)推理等。而關(guān)鍵能力既符合時(shí)代發(fā)展要求，也易于在實(shí)踐中“落地”。盡管科學(xué)各學(xué)科不同背景的框架對(duì)關(guān)鍵能力的重點(diǎn)描述有差異，但其共通的能力要求，顯示了跨學(xué)科整合對(duì)人才培養(yǎng)的重要性。學(xué)科關(guān)鍵能力作為學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，其意義在于幫助學(xué)生從學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)知識(shí)，提高公共意識(shí)，體會(huì)參與決策的過程。培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，尤為重要的是構(gòu)建好評(píng)價(jià)體系。教師應(yīng)通過剖析科學(xué)各學(xué)科關(guān)鍵能力的構(gòu)成及其內(nèi)涵，明確學(xué)科核心知識(shí)與學(xué)科能力素養(yǎng)之間的本質(zhì)聯(lián)系，提升能力素養(yǎng)的實(shí)質(zhì)和外在表現(xiàn)的一致性，為科學(xué)各學(xué)科教學(xué)提供評(píng)價(jià)依據(jù)。

學(xué)校教育是落實(shí)核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的場(chǎng)所，因此，學(xué)校不應(yīng)只是學(xué)生的學(xué)習(xí)場(chǎng)所，更應(yīng)成為學(xué)生參與社會(huì)生活的場(chǎng)所。另外，項(xiàng)目教學(xué)、情境教學(xué)等先進(jìn)理念，在我國普高大班教學(xué)的實(shí)情下，其貫徹與落實(shí)的有效性有待進(jìn)一步提高。由此可見，關(guān)鍵能力的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)校和教師而言，是一種考驗(yàn)。這就要求一線教師努力創(chuàng)建學(xué)科能力與學(xué)科教學(xué)之間的邏輯和實(shí)際聯(lián)系，盡可能為發(fā)展學(xué)生的學(xué)科關(guān)鍵能力創(chuàng)造條件。

參考文獻(xiàn)：

［1］李鋒，柳瑞雪，任友群.確立核心素養(yǎng)、培養(yǎng)關(guān)鍵能力：高中信息技術(shù)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的再思考［J］.全球教育展望，2018（1）：46-55.

［2］王磊，支瑤.化學(xué)學(xué)科能力及其表現(xiàn)研究［J］.教育學(xué)報(bào)，2016（4）：46-56.

［3］郭建蓮，亓玉嫻，胡家會(huì).比較普通高中物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)新課程理念的異同［J］.基礎(chǔ)教育研究，2018（23）：46-47，50.

［4］中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［5］李霞，蘇科庚，吳繼衡，等.高中生物學(xué)科關(guān)鍵能力測(cè)評(píng)指標(biāo)體系構(gòu)建［J］.中學(xué)生物學(xué)，2021（10）：47-49，75.

［6］林崇德.論學(xué)科能力的建構(gòu)［J］.北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1997（1）：5-12.

［7］凌麗，于冰，于海波，等.高中生物理學(xué)科關(guān)鍵能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的初步構(gòu)建及應(yīng)用［J］.中學(xué)物理，2019（9）：6-9.

（責(zé)任編輯：羅小熒）