我国中学生生物学科能力演变

摘   要：为了解我国中学生生物学科能力发展历程，文章对我国发布的51份中学生物课程标准进行内容分析，使用质性文本分析法，利用生物学科能力分类框架，将课程标准蕴含的学科能力划分为五个维度，并对其进行统计分析，分析中学生生物学科能力的演进规律。研究发现，我国中学生生物学科能力中，基本能力和综合能力始终处于基础性地位，问题解决能力趋于多元化，认识论能力稳步继承与发展，创新性思维能力经历了从无到有的过程。此外，研究审思了中学生生物学科能力由单一分离到多元融合发展以及不同历史时期的价值取向迥异两大特征，提出在后续生物课程标准的修订中，可加强对中学生学科能力的建构，注重学科能力的多元发展，提高初高中学段学科能力培养的连贯性。

关键词：中学生物 学科能力 课程标准

一、引言

课程标准是国家颁布的课程纲领，是课程实施的指导性文件，其中的课程目标明确了立德树人的学科教育期望，也蕴含着对学生能力培养的要求[1]。本文选取1923—2017年发布的51份课程标准（初中22份，高中14份，初高中混合15份）作为样本。利用NLPIR-master汉语分词系统对课程标准文本进行数据处理，根据特征词权重进行排序，选取权重排名前50位的特征词作为分析对象，在此基础上对不同的生物学科能力在不同年份占课程标准文本的平均比重进行统计分析。

二、中学生生物学科能力的演变特征

生物学科能力是指学生在学习生物学课程的过程中所形成的稳定的心理特征[2]，生物学科能力的构建将反映出不同发展阶段对中学生所需具备的生物能力的要求。为厘清生物学科能力的演进规律和发展趋势，本文对51份中学生物课程标准进行梳理，结合生物学科能力分类框架，将课程标准蕴含的学科能力划分为五个维度，即基本能力、综合能力、问题解决能力、认识论能力和创新性思维能力。

（一）基本能力和综合能力始终处于基础性地位

从学科能力占比来看，基本能力、综合能力一直是生物课程标准中的重点。通过文本分析可知，有关基本能力和综合能力的阐述占据生物课程标准文本的大量篇幅且处于核心位置。例如，1949年以后，学者重视“双基”教学，生物学科基础知识大幅增加，尤其是1950—1980年间，基本能力所占比重增加;初中2001版和2011版课程标准均提出培养基础知识与基本技能的要求（见图1）;高中2003版课程标准重视基本能力的培养，2017版课程标准重视综合能力的培养（见图2）。综合来看，基本能力和综合能力始终处于稳定发展状态。

（二）问题解决能力趋于多元化

问题解决能力呈现多元化的发展趋势，包括五个子维度：实验操作、实际应用、合作交流、科学方法和认知思维。前期（1923—1963年）实验操作、实际应用较多;中期（1978—2000年）实际应用占比较大，并逐渐出现科学方法和认知思维;后期（2001—2017年）初中重视学生的实验操作和实际应用，高中重视培养学生运用科学方法的能力（见图3、图4）。总体而言，问题解决能力呈现多维能力平稳发展的态势。

1. 实验操作

实验教学是教学环节的重要组成部分。[3]实验操作在初高中生物课程标准中的占比在20%左右。1949年以前，受教学条件限制，生物课程标准对实验操作能力的要求较低，仅要求做一些简单的实验。改革开放至20世纪90年代，实验操作能力受到重视。1986年颁布的课程标准涉及实验流程，主要包括仪器、解剖、标本和装片制作、绘图等动手操作技能，此后实验操作能力持续深入发展。2000年颁布的课程标准要求学生“能够正确使用生物实验中常用工具和仪器，具备一定实验操作技能”，还要求部分教学用多媒体（教学视频、图片）观察代替具体实验操作，不再提及解剖动物、标本制作等，这有利于帮助学生树立敬畏生命的价值观，但实际上也弱化了对学生动手操作能力的要求。从学段来看，初中强调培养学生的实验动手能力，高中不仅强调实验动手能力，还注重思维的培养，要求学生掌握规范化的实验流程：做出假设（基于学生的生活经验、知识储备和课程资源），设计实验（核心环节），分析和解释实验数据（对数据进行描述），得出结论（归纳总结）。

2. 实际应用

实际应用能力在问题解决能力中的占比最高，初中阶段实际应用能力占比53.6%，高中阶段占比46.8%。培养学生的实际应用能力，最初是为了利用生物知识为农业生产服务，随着时代的进步和科学技术的发展，实际应用能力更加关注生物学与医学、国防、工业、社会决策之间的联系。例如，1951年的生物课程标准指出“学习苏联科学家改造自然的理论和成果，以发展新中国的农业生产建设”;1978年的课程标准指出“了解这些知识在农业、医药、工业、国防上的应用”;21世纪的课程标准不仅注重培养学生的劳动实践能力，而且鼓励学生积极参与社会决策。

3. 合作交流

2001年的生物课程标准首次提出培养学生的合作交流能力，并明确指出其重要性。2011年课程标准明确指出培养学生表达与交流的能力。

4. 科学方法

1992年初中生物课程标准首次提出“对学生进行科学方法训练，培养学生的科学素质”;2000年生物课程标准提出要培养学生记录、整理观察结果、得出结论的科学观察能力;2003年生物课程标准11次提到了增强学生的科学探究能力，并分条目对学生的科学探究能力的培养提出了具体要求;科学探究方法是认识生命现象的基础[4]，2017年高中生物课程标准进一步提出学生要借助科学探究能力解决实际问题。

5. 认知思维

20世纪20年代生物课程标准中首次出现认知思维能力要求，1978年提出“培养学生分析问题、解决问题的能力”后，对于认知思维的要求被迅速明确和丰富。初高中对认知思维的要求具有明显差异，初中注重培养学生获取生物信息、初步分析生物信息和解释生物信息的能力，高中注重培养学生的总结能力和实践能力。2017年的生物课程标准指出，“学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题”。

（三）认识论能力稳步继承与发展

认识论能力包括四个子维度：价值观念、情感态度、人格品质和学科本质。初高中阶段的认识论能力发展有显著区别，相较于初中阶段，高中阶段的认识论能力发展不平衡、不全面。在初中阶段，1949年以前价值观念、情感态度、人格品质和学科本质呈现多元和谐发展的态势，1949—2000年重点发展学生的价值观念和人格品质，情感态度和学科本质被边缘化。在高中阶段，1949年以前注重培养学生的情感态度和学科本质;1949年以后重视学生的价值观念和人格品质;1980—2000年，认识论能力以培养价值观念为主、培养情感态度和人格品质为辅，进入21世纪以来，认识论的子能力发展逐渐趋于平稳（见图5、图6）。

1.价值观

自1949年以来，价值观念、情感态度和人格品质占据突出地位。价值观是指坚持马克思的辩证唯物主义，帮助学生树立科学的态度与视野，坚持爱国主义，培养学生的家庭责任感和社会责任感。

2.情感态度

1949年以前主要培养学生欣赏动植物以及研究、亲近自然的兴趣;1949—2000年注重培养学生热爱工作、自然和科学的态度;2017版生物高中课程标准提出培养学生正确的生命观念，生命观念涉及的情感态度是指“兴趣”和“爱”，包括培养学生对自身、他人、生活、工作、家庭和自然的热爱。进入21世纪以来，情感态度的内涵变得更加丰富，注重培养学生对生命、家乡和祖国的热爱，并且开始关注学生对生物学习的兴趣，培养学生的求知欲。

3.人格品质

人格品质指向健康的身体与生活习惯、积极的生活态度、正确的审美和崇高的情操。初高中人格品质培养的目标基本一致，不同年代凸显不同特点。1923—1980年，注重培养学生健康的身体、良好的生活习惯和积极的生活态度;1988年的生物课程标准增加了对学生审美观和高尚情操的培养;1992年的生物课程标准增加了对学生道德价值观的培养;进入21世纪以来的生物课程标准增加了对学生健康生活方式的培养。

4.学科本质

学科本质是指生物与其他领域（社会、生活、生产和自然）的联系。1949年以前主要关注自然界与人、动植物和国计民生的关系;1951—1987年的生物课程标准忽视了学科本质，1988年重提对学科本质的培养，此后得到的关注空前提高。学科本质在初高中所占比率基本一致，但内涵不同。初中强调人与自然和谐相处，重视培养学生保护生物多样性、保护环境的意识。高中注重培养学生的实践能力和生态意识，加强科学、技术、社会和环境（Science，Technology，Society，Environment）教育。

（四）创新性思维能力从无到有

创新性思维能力从无到有，经过了一段艰难探索的历程。20世纪30—80年代是创新性思维能力的空白期，1988年《九年制义务教育全日制初级中学生物教学大纲》首次提出创新性思维能力，2000年首次针对高中生提出创新性思维能力要求。此后，初中多版生物课程标准（1992版、2000版、2001版和2011版）以及高中多版生物课程标准（2003版和2017版）引入学生发展领域的创新技能。开发学生创新性思维是培养学生学科能力的关键[5]。初高中阶段对创新性思维能力的要求不同，初中着重强调培养学生的创新精神、进取精神和冒险精神，高中要求学生具有独特而新颖的思维和学习能力，以及不惧挑战的科学精神、科学态度和科学素质。

三、中学生生物学科能力构建的审思

我国对中学生生物学科能力的构建不断深化，基本能力和综合能力始终处于基础性地位，问题解决能力趋于多元化，认识论能力稳步继承与发展，创新性思维能力经历了从无到有的过程。下文继续审思中学生生物学科能力整体发展脉络和特征。

（一）生物学科能力从单一分离到多元融合

1949年以前，基本能力和认识论能力一直是关注的焦点。1949年以后，基本能力、综合能力和认识论能力占据主导地位，问题解决能力处于边缘地带。1978年后，认知思维、科学方法和合作交流的子维度开始出现，问题解决能力和认识论能力占据主导地位。1988年的生物课程标准明确提出创新性思维能力。进入21世纪以来，要求着力培养学生的学习能力、创新能力和实践能力。由此可见，生物学科能力从单一走向多元，从分离走向融合。此外，课程标准对生物学科能力的内涵要求逐渐丰富，既有基础性的基本能力、综合能力和认识论能力的培养，也有与时俱进的问题解决能力和创新性思维能力的提升。

（二）不同历史时期价值取向迥异

课程标准体现了国家层面的价值取向，表现出一定的时代特征，随着时代的发展，学科能力的内涵更加丰富、科学。1923—1948年，生物课偏于实践，旨在为农业和经济活动等做准备，生理卫生课旨在传授健康知识，强健学生体魄。1951—1963年，生物作为一门实践性很强的学科，旨在通过提高新中国的农业水平，从而提升人民的生活水准。1978—2000年，随着时代的进步和科学的发展，生物课程呈现多元化发展的态势，被划分为生物学和生理卫生学两门学科。生物课程与农业、医药、工业、国防等领域密切相关，旨在通过现代科学技术发展各个领域。2001—2017年，生物课程旨在培养公民的科学素养。学科核心素养的提出推动了课程和教学深层次的改革，要求教学内容转型和重塑，随之教育方式也应发生相应的改变[6]。初中注重培养学生的认识论能力，高中注重培养学生解决问题的能力。

四、中学生生物学科能力发展建议

对生物课程标准进行梳理发现，中学生生物学科能力的内涵不断丰富但结构体系不够稳定，学科能力表现指标和标准没有明确的指导[7]。中学生学科能力结构建设可注重循证研究和一致性研究。一方面，在后续生物课程标准的修订中，加强对中学生学科能力的建构，注重中学生学科能力多元发展，加强对中学生学科能力的循证研究。另一方面，加强初高中学段学科能力培养的连贯性，若高中未能衔接初中阶段培养的学科能力，则会导致学生能力得不到进一步的巩固和提升。

参考文献：

[1]王晶莹，宋倩茹，高守宝.我国中学物理学科能力的百年建构[J].全球教育展望，2020，49（2）：15-34.

[2]王健，王聪，刘志爽.生物学科能力及其表现研究[J].教育学报，2016，12（4）：64-72.

[3]陈剑锋，陈菁，谢航，等.构建生物工程学科创新实验教学体系提高学生的动手实践能力[J].实验技术与管理，2010，27（3）：22-24.

[4]李婷婷.我国中学生物学科能力的百年建构[D].青岛：青岛大学，2020：58.

[5]吴举宏.谈生物学学科能力的培养[J].生物学教学，2002（1）：16-17.

[6]胡兴昌，张葳，李新国，等.把握学业质量标准，让学科核心素养落地[J].生物学教学，2018，43（8）：17-20.

[7]李洋，黄紫筠，王健.生物学科能力评价工具的开发[J].生物学教学，2020，45（1）：16-19.

编辑 朱婷婷   校对 吕伊雯