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指向核心素养的高中生物教学转型探讨

指向核心素养的高中生物教学转型探讨

摘要:建构指向核心素养的高中生物课堂转型评价指标体系及评价标准,对于贯彻落实新课程改革要求、实施新课标教学有重要的指导价值。在华东师大专家指导下扬中市生物学科组建构了包含2大类别、4个一级指标和9个二级指标的“指向核心素养的高中生物课堂教学转型”指标体系及评价标准,以引导高中生物教师积极探索课堂转型实践,发展学生的生物学科核心素养。

关键词:核心素养生物课堂指标体系

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中明确指出生物学教育要着眼于学生适应未来社会发展和个人生活的需要,从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养,充分体现本课程的学科特点和育人价值,是本课程的设计宗旨和实施中的基本要求[1]。但中学生物一线课堂教学的现状改观还不十分明显,很多教师依然把教学资源的内容传授当成目标,就教材而教,为知识而教,课堂依然是以知识传授为主要任务,部分生物教师没有认识到生物学教育的真正价值和目标在哪里。因此,引导教师开展指向核心素养的课堂教学转型是当前生物学科教学改革的迫切任务。要监测课堂是否转向核心素养目标的培育、核心素养目标的达成度如何,就需要构建指向核心素养的生物课堂转型评价的指标体系及评价标准。

一、指向核心素养的生物课堂转型评价指标体系

扬中市生物学科核心组教师依据新课程标准的要求和目前本地区教师课堂教学水平的现状,结合华东师范大学教师教育学院专家的专业指导,汇聚多方建议和智慧,制定了由转型成绩指标和转型动力指标2大类别组成的包括4个一级指标和9个二级指标的“指向核心素养的高中生物课堂教学转型”指标体系。

1.转型成绩指标

转型成绩指标包括3个一级指标,分别为学习目标、教学方式和目标意识。(1)学习目标学习目标主要是教师指向学科核心素养的目标设计水平,学习目标的科学设计是课堂教与学的出发点和归宿点。将三维学习目标设计转化上升为核心素养层面的学习目标设计是实现指向核心素养的生物课堂转型最重要的环节。生物新课程标准中提出了生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四大核心素养,其培养需要以生物学知识及生物教学资源为教学实施载体。如果有核心素养的目标意识,生物学知识和生物教学资源就能用于发展核心素养;如果没有核心素养的目标意识,生物学知识教学和生物教学资源的使用就只停留在知识层面而不能成为发展学生核心素养的载体。所以,提高学习目标的设计水平是实现课堂转型的首要任务。该指标包含2个二级指标:①学习目标的学科性。要求学习目标要从不同的角度和层面将生物学知识目标引向生物学科的课程目标及生物学科核心素养的达成。②学习目标的科学表述。学习目标的表述要以学生为主体,表述要科学明确,主谓宾语符合要求,目标行为可观测、可达成。(2)教学方式课堂上学生学习方式的转变是课堂教学转型发生的关键。传统的知识传授型的各类教学模式使学生没有预知的目的和方向,不能发挥学生学习的能动性,不能发挥生物学知识的实践性。因此,我们提出了以问题引领、任务驱动为明暗线贯穿的生物课堂教学方式,即把知识传授型课堂教学形式转型为以任务驱动解决问题为课堂实施明线、以达成学习目标为暗线的主动学习型课堂教学方式。该指标包含3个二级指标:①问题设计的主导性。要求先将与内容标准对应的教材内容标题变为一个问题式的标题,要求课堂由生物学知识讲解的教学变成解决问题的教学。要求问题本身具有较高的质量,能够有效激发学生的学习动机。如在“细胞中的糖类”一节教学中可以设计“糖尿病人是否所有的糖类都不能多摄入”作为主问题来引导课堂教学。②问题设计的全程性。要求以问题解决作为课堂教学的明线来贯穿,在解决这些问题的过程中,有机融入需要学习的知识。问题解决了,教学任务也就完成了。③问题设计的学科性。要求问题解决过程体现出问题本身所能具有的生物学科属性,能够在解决问题的过程中体现生物学课程的核心知识与技能,落实生物学科核心素养。如“细胞中的糖类”一节教学中,学生在探究“糖尿病人是否所有的糖类都不能多摄入”的过程中,必然要不断学习糖类的分类、结构、功能以及糖尿病发生的机理等相关的生物学核心知识。(3)目标意识在教学实施过程中始终以学科核心素养目标为指向是培育学生学科核心素养的保证,也是生物课堂转型取得成效的保证。该指标包含2个二级指标:①目标指向性。要求教师在教学过程中要时刻有明确的目标意识,教与学的过程要始终围绕目标的达成实施。②目标达成度。主要检验目标达成的程度,一般需要通过测量,如设置相关检测题或通过课堂提问等表现性评价来获得信息。

2.转型动力指标

与转型成绩指标相对应的一项指标是转型动力指标,它也是影响转型成绩的一个重要因素,它包含1个一级指标,即动力提升(教师课堂转型的动力保障水平)。通过专家咨询和实践探索研究后认为,“基于核心素养的课堂教学转型”动力提升应该包括两大部分:一是转向的力量,二是前进的力量。因此,该指标包含2个二级指标:(1)课堂教学转型动力,主要侧重于改革和创新动力。如教师是否经常审视自己的课堂教学存在的问题?是否愿意了解并学习别人的新教学方式?是否对核心素养的话题感兴趣?是否愿意主动改变自己的教学方式?(2)教学水平提升动力,主要侧重于教师自我提升的能力和自主发展的后劲。如教师是否经常学习生物学专业书籍和相关学术文章?是否经常积极参加校内外的各类教研活动和专家报告?是否积极申报各级教科研课题研究教学问题?学校是否积极为教师教学水平的提升提供各类保障?等等。这两者之间相互联系、共同作用构成指向核心素养的课堂转型动力。

二、指向核心素养的高中生物课堂转型评价标准及案例评析

根据评价指标的本质内涵,生物中心组教师与华师大专家一起广泛讨论,以分级定标、可评价、可操作为原则,开发了指向核心素养的高中生物课堂转型成绩指标的3级评价标准,并在反复实践中修改完善。同时华东师范大学教师教育学院专家开发了针对转型动力指标的测量量表。下面以青年骨干教师刘老师在扬中市普通中学上的“细胞中的糖类和脂质”一节展示课为例,解读指向核心素养的高中生物课堂转型评价标准的内涵。

1.指向核心素养的学习目标设计评价

为进一步明确和达成核心素养的目标,该指标包含2个二级指标:(1)学习目标的学科性。评价标准为:①没有显性表达的生物学科核心素养达成目标(1分)。②有与课程标准中内容标准相对应的学习目标(2分)。③能恰当地设计生命观念、科学思维、科学探究、社会责任中相对应的至少1项核心素养目标(3分)。(2)学习目标的科学表述。评价标准为:①主语———没有或少数教学目标的行为主体是学生,谓语———主语是学生的目标中没有或只有少数行为动词具有可测量性,宾语———主语是学生的学习目标没有内涵表述(1分)。②主语———一半左右教学目标的行为主体是学生,谓语———主语是学生的目标中一半左右行为动词具有可测量性,宾语———主语是学生的学习目标有内涵表述,但仅对部分学习目标的内涵进行了科学表述(2分)。③主语———大多数或所有教学目标的行为主体是学生,谓语———主语是学生的目标中大多数或全部行为动词具有可测量性,宾语———主语是学生的所有学习目标均有内涵表述,且表述科学、清晰、明确(3分)。依据华东师大卢晓旭等专家的研究成果将过去的三维教学目标转变为知识技能目标与核心素养目标,知识技能目标是教学载体,为实现核心素养目标服务[2]。刘老师在“细胞中的糖类和脂质”一节展示课中根据新课标的要求设计的学习目标如下:(1)知识技能目标:①学生能概述糖类有多种类型,知道糖类既是细胞结构的重要组成成分,又是生命活动的主要能源物质。②学生能举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。③能够关注糖类和脂质等的过量摄入对健康的影响,在形成合理膳食习惯的同时,向他人宣传相关的健康饮食和营养知识。(2)核心素养目标:①学生通过观察、分析、比较能概述糖类的种类及结构层次,总结糖类的特点,认同糖类既是细胞结构的重要组成成分又是生命活动的主要能源物质。②通过模型建构理解多糖的空间结构,说明生物大分子是以碳链为骨架的,建立结构与功能相适应的生命观念。③学会通过对照实验来鉴定生活中常见食材中是否含有可溶性还原糖、淀粉及脂肪,在实践操作、交流讨论、科学论证中培养学生科学探究及科学思维的能力。④通过自主学习能举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能的重要作用。⑤以糖尿病为例,关注人类饮食健康,形成科学健康的饮食习惯和生活方式,树立社会责任意识。以上学习目标的设计,从设计的学科性看,既显现表达了与新课程内容标准相对应的内容学习目标,又恰当地设计与生命观念、科学思维、科学探究、社会责任中相对应的核心素养目标,摆脱了教材资源中知识本位的思维束缚,该指标可以评为3分。从科学表述来看,主语都是学生,主谓宾表述科学、规范,具有可检测性,该指标可以评为3分。

2.指向问题解决的教学方式转型设计评价

教师的教学方式从知识讲授型转型为问题解决型是培养学生学科核心素养的重要路径。该指标包含3个二级指标:(1)问题设计的主导性。评价标准为:①课堂导入部分没有提出具体的主问题(1分)。②提出的问题相对浅显,答案比较明确或不能体现本部分内容核心知识的学习(2分)。③问题具有一定的深度,答案要在课程全部内容基础上综合或总结获取,且能有效激发学生的学习动机(3分)。(2)问题设计的全程性。评价标准为:①教学中没有以问题引领核心知识学习,或仅有简单的师生问答(1分)。②没有利用导入的问题设计问题链,或设计的以问题解决的教学明线在课程中间段解决了问题(2分)。③利用导入的主问题设计了相关问题链,形成了以问题解决为主线的教学明线,并在解决问题的过程中达成了暗线教学目标(3分)。(3)问题设计的学科性。评价标准为:①教学中提出的问题没有明显指向生物学核心知识和技能(1分)。②教学中提出的问题解决了生物学核心知识和技能,与学习目标的达成有一定的关联(2分)。③提出的问题在教学中对课程内容起到了较强的综合和统领作用,明确指向了生物学科核心素养的达成(3分)。在“细胞中的糖类和脂质”一节教学过程中,刘教师以引入糖尿病人的饮食研究作为学习的主线,让学生课前先在亲戚朋友中调查糖尿病患者的饮食结构,然后在课堂上通过生活中的问题来引导学生思考。情境1:展示某同学的一份家庭午餐菜单和实物图片。情境2:展示某超市中出售的各种糖类及糖制品食物图片及成分表。教师可以提出主问题:糖尿病人是否所有的糖类食品都不能吃?情境3:展示糖类与脂质可以相互转化的科研资料。提出主问题:糖尿病人是否所有的糖类食品都不能吃?糖尿病人是否要控制脂质的摄入?然后基于主问题设计系列子问题,让学生在一个个问题的解决中推进学习过程的发生。例如:展示一些常见的食物让学生一起找一找它们中都含有哪些糖类?它们分别属于什么糖?它们的结构是怎样的?为什么功能不一样?如何鉴别是否属于可溶性还原糖?一些广告用语宣称不含糖,糖尿病人可以任意吃,这是真的吗?学生在逐步学习过程中参与讨论、思考、判断,同时也自主生发出很多的问题,如糖都是甜的吗?甜的食品都含糖吗?哪些糖类糖尿病人可以多吃?脂质与糖类之间是什么关系?学生在这些来自生活中的原始生物学问题思考中,可以逐渐培养自己的直觉思维及批判性思维,养成基于事实与证据来理性思考问题的方法,最后通过分析医生对糖尿病人的饮食建议,达到进一步提升自己思维层次的目的。从问题设计的主导性来看,教师从学生熟悉的生活情境导入,提出了贯穿这节课的主问题,即糖尿病人是否所有的糖类食品都不能吃?糖尿病人是否要控制脂质的摄入?通过主问题引导学生开展层层递进的进阶学习,在学完本部分所有内容后讨论、思考解决明线问题。由于选择的教学情境来自学生身边,让学生学习了对生活有用的生物学知识,最大限度地激发了学生的学习动机,该部分指标可评为3分。从问题设计的全程性来看,教学过程始终围绕问题链展开,以主问题为主线,分解成让学生能够拾阶而上的“脚手架”———系列子问题,如提出是否能够根据人的口感来判断食物中是否含糖?这里面既需要学生学习糖类的分类,也需要学生了解不同糖的结构。可以通过实验探究的方式来了解常见食物中都含有哪些糖类,最后引出不同糖类的功能有所不同。既让学生达成了糖类部分的知识技能目标,又发展了学生的核心素养目标,该部分指标可评为3分。从问题设计的学科性来看,通过糖尿病人的饮食研究为线索,所设计的问题具有统领性,既包含了本节内容的核心知识与技能,又从不同的角度实现了生物学四大核心素养的培育。所以刘老师基于明暗线目标的问题设计科学、合理、有效,该部分指标可评为3分。

3.指向目标实现的教学实施评价

教师在教学实施过程中要时刻引导学生保持目标意识,才可能使教学过程不偏离课程目标。该指标包含2个二级指标:(1)目标指向性。评价标准为:①以教材内容为教学实施蓝本,课堂以完成教学任务为目标指向(1分)。②能以课标中内容标准为目标,优化教学内容开展以内容目标为中心的教学(2分)。③能整合、重组、优化教学内容,教学过程始终指向生物学科核心素养的目标达成。以上内容主要由评价者的观察、调研获得,也可以结合被评价者的自我评价加以分析(3分)。(2)目标达成度。评价标准为:①与学习内容对应的知识、技能性目标实现度不足一半,且没有关注到相对应的核心素养目标(1分)。②与学习内容对应的知识、技能性目标实现度较高,同时关注到相对应的核心素养目标达成(2分)。③不仅与学习内容标准对应的知识、技能性目标实现度较高,而且相对应的核心素养目标实现状况良好,主要表现在学生的反馈中。以上数据或证据主要由评价者通过观察和测评获得(3分)。扬中生物学科中心组以刘老师展示的这节实验课为评价对象。从教学实施的目标指向性来看,刘老师在教学全过程中表现出了较强的目标指向意识,情境导入、问题设计以及学生实验探究、自主学习、讨论交流等均指向新课程标准中的核心知识与技能目标以及核心素养目标,该指标可评为3分。从教学实践的目标达成度来看,以普通中学高二年级学生为测试对象,在教学实施前后分别进行了测试。数据显示,目标达成度指标前测水平为33.3%,后测水平为69.0%,水平提升度为107.2%,运用独立样本T检验的方法发现前后测水平在0.01级别上有极其显著的提升,P值为0.000<0.01,反映了后测比前测水平有显著提高。从本节实践课的课堂观察中也可以看出,学生在学习目标引领下在不断解决问题的过程中能够充分运用生物学知识,并表现出一定的生命观念、科学思维等核心素养,因此该指标可评为3分。

4.指向课堂转型动力保障的教师素养评价

教师转型动力指标由课堂教学转型动力和教学水平提升动力两项二级指标组成,具体采用量表测量。实际参与前测的共27位教师,包括当时参加项目的14位教师(下称实验组)和不参加项目的13位教师(下称对照组)。结束时12位参与项目的教师参加了后测。动力系统部分前测采用无记名方式,后测记名,但后测实施前强调参与者客观回答。两项动力量表由华东师范大学开发(量表略),转型动力量表实测信度为0.880,提升动力量表实测信度为0.924,量表开发充分考虑了测量效度,量表质量有保证。项目实施前,实验组和对照组的转型动力均值分别是68.5和66.8,均值等同性t检验显著性0.566,无显著性差异。项目实施后,实验组的转型动力均值为74.9。与实验组前测(68.5)相比,均值等同性t检验显著性0.032(<0.05),表明转型动力有显著提升。说明参与“基于核心素养的课堂转型”研究确实提高了教师的转型动力。而对于教师的教学水平提升动力,项目实施前,实验组和对照组的提升动力均值分别是65.2和66.0,均值等同性t检验显著性0.773,无显著性差异。项目实施后,实验组的提升动力均值为70.4。与实验组前测(65.2)相比,均值等同性t检验显著性0.084(>0.05),表明提升动力无显著提高。说明参与“基于核心素养的课堂转型”研究没有显著提高教师的提升动力。这部分也是项目组成员今后需要努力和加强改进的地方。要考量课堂转型的有效度,需要在教学的各个环节建构相应的评价体系及评价标准,只有科学地将评价嵌入教学过程当中,才能有效地检测核心素养的目标达成情况,同时不断提升生物教师的课堂转型动力和专业素养水平也是保障课堂转型能否成功的基础。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2017:11.

[2]卢晓旭,陈昌文,陆静,等.地理课堂教学目标设计水平评价指标体系的构建[J].课程•教材•教法,2018,38(01):103-108.

作者:张祥   单位:江苏省扬中市教师发展中心