新乡市一中

　　名师荟萃桃李芬芳

　　摘要

　　当前高中生物学课堂教学中，科学探究的实施和评价普遍存在“探究难，不探究，讲探究，背探究，表演性探究，虚假性探究”问题。笔者结合课堂信息传递的“生活化、即时化、个性化”特点，依据《高中生物学课程标准》和高考对科学探究的要求，在多元智能理论指导下，提出了一种微探究和微评价——即“双微”教学法。该教学法认为，微探究和微评价方案的设计应该遵循四大基本原则：学生中心原则，个性化原则，情境化原则，短平快原则；微探究和微评价方案的设计过程应该采用逆向设计思维：首先确定预期目标，然后预设评价证据，最后设计探究活动。在上述基本原则和思想的指导下，我构建了一种实用的设计模板，用以指导教学实践。

　　高中生物科学探究的双微教学法

　　一、问题的提出

　　科学探究是体现生物学学科价值的重要载体，是学生掌握生物学必备知识、培养生物学关键能力、形成生物学学科素养的重要途径。那么，当前高中生物学课堂教学中科学探究的实施和评价策略，能否满足学生日益增长的生物学核心素养的发展需要呢？

　　（一）《普通高中生物学课程标准》和高考对科学探究的实施和评价提出了新要求

　　科学探究是人们获取知识和认识世界的重要手段，是学生形成实践创新能力的重要途径。《2017版高中生物课标》指出：科学探究是指“能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力”。作为生物学学科核心素养的重要内容，科学探究在近年来生物学高考中的频率居高不下，主要以实验设计题的形式呈现，而且一般不会以完整的科学探究过程作为考查对象。这对科学探究在课堂教学中的实施和评价提出了更高的要求。

　　显然，在有限的课堂教学时间内，侧重于科学探究某一个或某几个环节的、“短平快”的科学探究，在课堂教学中更有必要。

　　（二）当前高中生物学课堂教学现状折射出科学探究在实施和评价方面的新问题

　　通过对新乡市部分学生、教师的问卷调查、课堂观察，所有数据都指向一个问题：在当前的高中生物教学中，普遍存在“探究难，不探究，讲探究，背探究，表演性探究，虚假性探究”的问题。对课堂教学中学生科学探究能力的评价，也仅仅局限为口头表扬或批评，存在低效甚至无效的情况。从根本上看，陈旧的思想观念和无效的教学策略，是当前课堂教学中科学探究实施和评价的主要障碍。

　　（三）学生智能结构的差异对科学探究的实施和评价策略提出了新挑战

　　美国心理学家加德纳认为，人的智能结构中至少有八种智能，每个人都有自己的相对优势智能和弱势智能，每个人都有在某方面发展的潜能。根据多元智能理论，不同的学生在科学探究过程中的表现是存在优势领域和弱势领域的，探究方案和评价方案的设计，也应该建立在尊重这种差异的基础上。那么，在教学设计和评价时，怎样才能充分考虑学生的智能结构差异，力求让每位学生在科学探究中均有所收获、有所发展呢？这对高中生物课堂教学中科学探究的实施和评价是一个新挑战。

　　（四）科学探究课堂中信息交流的特点对科学探究的实施和评价提供了新思路

　　当前背景下，信息传递的时效性已经远远超越了以往任何一个时代，这使得可用于高中生物学科学探究的信息每时每刻都在如潮水般涌入教师和学生的视野中。这要求在科学探究的课堂中，信息的获取和传递应该更加“生活化、即时化、个性化”，只有这样，课堂教学中的信息交流才能更具有时效性。这种“短平快”的信息获取和传递形式，是“大而全”的传统信息获取和传递方式所不具备的。这些特点对课堂教学中的科学探究提供了一个新的思路。

　　那么，如何根据这一课堂信息交流的新特点有效开展科学探究和评价呢？

　　我认为，可以设计一种教学和评价策略，在课堂教学的有限时间内，以科学探究中的某一个或者某几个环节为着力点设计探究活动，让学生的科学探究素养有所发展，这种教学策略叫做“微探究”；在课堂教学的有限时间内，以科学探究中的某一个或者某几个环节为着力点，对学生科学探究素养的发展水平进行及时而有效的评价，这种评价策略叫做“微评价”。

　　二、双微教学方案设计的基本原则

　　基于高中生物学学科核心素养的微探究和微评价，应该以学生为中心，以发展学生生物学学科核心素养为出发点和落脚点，在尊重学生智能结构个性化差异的前提下，通过创设简洁的真实情境，在有限的课堂教学时间内，引导学生发现并解决蕴藏在情境中的真实问题，从而在生物学相关的价值观念、必备品格和关键能力上得以发展。因此，微探究和微评价方案的设计应该遵循以下基本原则。

　　（一）学生中心原则

　　学生在对某个问题进行探究之前，已经通过对已有知识的错误迁移，或根据生活实践经验，在头脑中形成了一些针对此问题的模糊的、片面的、甚至是错误的解释或概念，这些解释或者概念被称为前概念。科学探究的教学和评价过程，就是教师通过创设情境，制造学生前概念和将要习得的概念之间的认知冲突，学生通过探究活动解决问题、化解冲突的过程。因此，在科学探究的教学活动中，学生是探究活动的中心，教师是探究活动的组织者和引导者。学生中心原则不但是微探究方案设计的第一原则，也应该是微评价方案设计的第一原则。一旦偏离了学生中心原则，微探究活动将会变成教师的独角戏，学生将会失去探究的主动性；微评价也将沦为纸上谈兵，学生只能在教师预设的方案中亦步亦趋，在这种方案的禁锢下，学生的核心素养将无法得到有效发展。

　　（二）个性化原则

　　根据多元智能理论，每一个学生的智能结构是有个性差异的，他们都有自己的相对优势智能和弱势智能。这提示我们，学生的智能结构差异、兴趣差异、当前探究素养的发展水平等，都会影响微探究和微评价方案的设计。一般来说，对一些生物学学科核心素养发展水平较高的学生，我们可以针对其科学探究智能的弱势领域设计微探究和微评价方案，从而达到发展其科学探究智能弱势领域的目的。对一些生物学学科核心素养发展水平较低的学生，我们可以针对其科学探究智能的优势领域设计微探究和微评价方案，从而在发展科学探究智能优势领域的同时，增强学生科学探究的自信心，维持学生对科学探究的持久兴趣。对一些缺乏探究兴趣的学生来说，我们可以通过对精选情境素材，增强探究情境的趣味性，引导其发现问题和提出问题，进而激发探究的欲望。因此，在微探究和微评价方案设计时，必须遵循个性化原则，充分考虑不同学生智能结构的差异，力求让每位学生在科学探究中均有所收获、有所发展。

　　（三）情境化原则

　　问题是科学探究的起点。一个有价值的、有一定思维含量的问题，必然来自真实的情境。因此真正的科学探究应该是在真实情境下，将所学知识和技能进行有效迁移，从而解决实际问题的过程。没有情境的所谓“探究”，不过是解题，而非解决问题。因此，微探究和微评价方案的设计必须遵循情境化原则。值得注意的是，一个情境的背景从来都不是中立的，情境的主题、呈现形式、价值判断，都应该是经过教师精心设计的。通过情境，我们在培养学生真实情境下问题解决能力的同时，还应该进一步挖掘蕴含在情境中的育人功能，在潜移默化中影响学生的情感、态度和价值观。因此，情境还是科学探究过程承担立德树人功能的重要载体。

　　（四）短平快原则

　　前文中已经提到，当前信息传递的时效性已经远远超越了以往任何一个时代。这一方面造成了课堂教学中的信息交流更具有时效性，但同时也为科学探究在课堂教学中的实施和评价带来了新挑战。因此，在课堂教学的有限时间内，科学探究的实施和评价必须遵循“短平快”原则：通过“微探究”，以真实情境为载体，以科学探究中的某一个或者某几个环节为着力点，在较短的时间内，激发学生科学思维和探究欲望，在培养学生科学思维能力的同时，提升其科学探究素养，促进其生命观念的形成，同时通过探究情境在潜移默化中培养学生的社会责任感；再通过“微评价”，对学生科学探究素养的发展水平进行及时而有效的评价。

　　三、双微教学方案设计的一般方法

　　有效的微探究和微评价方案，应该以教学的落脚点作为出发点进行逆向设计。

　　（一）逆向设计及其基本流程

　　逆向设计是一种“聚焦结果，以终为始”的教学设计策略。关于微探究和微评价的逆向设计，可分为以下三个步骤：

　　1.确定预期目标

　　所谓预期目标，是指学生在完成探究任务后，在生物学学科核心素养方面应该达到的水平。那么，通过微探究和微评价，应该达到什么预期目标呢？

　　预期目标的确定应该建立在对《2017版高中生物课标》中相关内容的深度解读（课标分析）和对相关内容在近年来高考中考查情况的深度分析（考情分析），以及对学生认知起点的确定上（学情分析）上。首先要明确学生通过探究，其生物学学科核心素养应该在哪些方面得到了哪种程度的发展。其次要明确相关内容在高考中的考查大向，确保探究目标和高考目标保持一致。最后，要分析学生的认知起点，也就是学生学习本节课所需的知识和能力储备，可通过组织教学前评价来实现。有效的学情分析，可以避开学生认知的舒适区，直达学生认知盲区。

　　那么，教师通过什么问题才能检测出学生是否达到预期目标了呢？

　　高中生物学科学探究的实施，一般需要经过“观察现象→提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流”等环节。预期目标应该要反映出学生在科学探究过程中表现出的素养水平，具体表现为学生在真实情境中表现出的与上述环节相对应的一系列能力，教师在设计预期目标时，应该根据相关概念，从观察、提出问题、作出假设、制定并实施计划、收集和分析数据、表达交流等六个能力点设问。

　　只有明确了预期目标，微探究和微评价才可能做到有效设计和实施。需要提醒的是，在课堂教学有限的时间内，很难完整地呈现科学探究的所有环节，也很难评价学生对科学探究所有环节的掌握情况。因此微探究和微评价的预期目标应该针对科学探究的某个或某几个环节设计。

　　2.预设微评价证据

　　如何确定学生的素养水平是否已经达到预期目标？达到预期目标的程度如何？判断学生科学探究素养发展水平是否达到预期目标的前提，是能够收集到学生在科学探究过程中表现出的足以支持其素养发展水平的证据。而收集这些证据的前提，是确定一系列科学合理的衡量指标。这些指标能反映出学生基于生物学学科核心素养提出并解决问题的能力。因此学生科学探究素养发展的水平，应该以“学生在真实情境下，运用所学知识和技能，解决实际问题的程度，以及在此过程中所表现出的相关情感、态度和价值判断水平”作为衡量指标。具体表现为学生在教师提供的真实情境中表现出的探究能力上。

　　此外，根据微探究和微评价方案设计的个性化原则和情境化原则，评价证据的预设还应该关注学生达成预设目标的情境，同时还要充分考虑学生的智能结构。

　　3.设计微探究（微评价）方案

　　在确定了预期目标，预设了评价证据后，需要思考的问题就是：设计什么样的微探究（微评价）方案，才能收集到这些能反反映学生科学探究素养的证据，进而利用这些证据评价学生是否达成了预期目标？为了解决这一问题，还应该思考以下三个问题：

　　第一、学生达成预期目标，应该具备哪些知识与技能？这个问题的实质是确定学生的最近发展区，需要通过教学前评价来解决，确保所有学生都具有完成探究活动所具备的知识和技能，同时还能检测不同学生的智能结构差异。

　　第二、学生的哪些探究过程与方法中能够表现出预期的评价证据？这个问题要求微探究活动的设计应该学生为中心，充分考虑不同学生智能结构的差异，设计适应于不同学生的微探究活动，还需要合理安排探究任务的优先级，以求突出预期目标的达成，而削弱非预期目标的干扰。

　　第三、创设怎样的情境才能让学生在有效运用相关知识与技能参与微探究活动的过程和所使用的方法中表现出预期的评价证据，同时还能让学生保持持久的探究兴趣？只有真实的情境才能发展学生解决真实问题的能力。因此创设的情境应该简明、深刻、有趣、情真，即不含冗余信息、具有一定的信息量和复杂度、能激发探究兴趣、能引起学生共鸣。

　　为了使上述逆向设计策略更加有效地运用于微探究和微评价教学实践，我构建了能够指导教师进行微探究和微评价方案设计的、一个包含了基本问题和基本流程的设计模板。

　　（二）设计模板的构建与分析

　　上述模板最低层次的应用，是指导教师按照模板的要求，设计若干微探究（微评价）方案并付诸教学实践。而其终极目的，是帮助教师形成一种微探究（微评价）方案设计的思维方式。对于初次接触这一设计策略的教师来说，运用模板就像戴着脚镣跳舞，处处掣肘，难以尽兴。但我认为，通过这种设计，才能深入研究不同学生科学探究素养发展的需求，才能深入把握《2017版高中生物课标》、高考对科学探究的要求，也才能在有限的课堂教学时间内，通过科学探究有效发展学生的生物学核心素养水平。所以，尽管开始时会有诸多不便，不过一旦理解这种设计的合理性，并逐渐形成这种思维方式，那么对发展学生科学探究素养是有效的。

　　四、本教学法的实施效果

　　从实践研究的数据和效果来看，本教学法是有效的。为了检验此教学法的有效性，我执教了多节相关课例，荣获教育部部级优课、河南省优质课一等奖、新乡市优质课一等奖；主持完成了一项《生命之美》的校本课程，荣获新乡市校本课程优秀奖；带领学生参加了多项河南省和新乡市的科技创新大赛，均荣获一等奖，我本人也荣获河南省十佳科技教师荣誉称号；我还进行了一次公开讲座，撰写了2篇论文，其中一篇发表在中文核心期刊《中学生物学教学》上。2022年8月，基于本教学法的河南省教育科学规划课题《高中生物学课堂教学中科学探究的实施和评价策略研究》顺利结项。