黃紫筠 范曾麗 吳葉梅

（1.四川省宜賓市第三中學(xué) 四川宜賓 644000）

（2.西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 四川南充 637002）

（3.首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院 北京 100048）

2011年美國(guó)《k-12科學(xué)教育框架：實(shí)踐、跨學(xué)科概念、核心概念》（以下簡(jiǎn)稱《框架》）文件的頒布為國(guó)際范圍內(nèi)新一輪科學(xué)教育課程改革拉開(kāi)帷幕?！犊蚣堋分赋?，K-12科學(xué)教育應(yīng)致力于引導(dǎo)學(xué)生積極投入科學(xué)與工程實(shí)踐之中，并應(yīng)用跨學(xué)科概念去加深對(duì)各領(lǐng)域的學(xué)科核心概念的理解，而非像以往課程一般倡導(dǎo)學(xué)生記住瑣碎且互相之間沒(méi)有聯(lián)系的知識(shí)清單。在此大背景之下，美國(guó)基礎(chǔ)教育階段AP生物學(xué)課程發(fā)生大規(guī)模革新，以新的科學(xué)教育理念引領(lǐng)自身變革?？紤]到該課程在國(guó)際范圍內(nèi)的高影響力及高關(guān)注度，而國(guó)內(nèi)又缺乏對(duì)該課程最新進(jìn)展的整體性描述，故此有必要對(duì)革新后的AP生物學(xué)課程作介紹評(píng)析。

1 AP課程與AP生物學(xué)課程背景概述

20世紀(jì)50年代，為解決高等教育與基礎(chǔ)教育間的銜接問(wèn)題，加速優(yōu)秀人才培育增強(qiáng)教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，美國(guó)大學(xué)理事會(huì)發(fā)起并在高中試點(diǎn)創(chuàng)建大學(xué)先修課程（Advanced Placement Program）即AP課程。AP生物學(xué)課程是AP課程下設(shè)的38門子課程之一，與化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、物理學(xué)共同組成AP課程的自然類學(xué)科。一般而言，AP生物學(xué)課程相當(dāng)于美國(guó)各高校為生物學(xué)專業(yè)本科一年級(jí)新生開(kāi)設(shè)的入門課程，該課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備美國(guó)高中生物學(xué)和化學(xué)基礎(chǔ)。作為銜接課程，AP生物學(xué)課程的目標(biāo)旨在促進(jìn)高中學(xué)生的深層次學(xué)習(xí)，使得學(xué)生能力“達(dá)到大學(xué)水平”，從而為后續(xù)大學(xué)課程的高級(jí)主題學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。基于以上考慮，美國(guó)大學(xué)理事會(huì)邀請(qǐng)高等院校生命科學(xué)領(lǐng)域的教授與中學(xué)資深A(yù)P科學(xué)教師協(xié)同合作、共同參與到AP生物學(xué)課程的開(kāi)發(fā)與建設(shè)之中，以保障課程的廣度和深度。

2 改革后的AP生物學(xué)課程

2.1 AP生物學(xué)課程改革緣由

21世紀(jì)以來(lái)，生命科學(xué)領(lǐng)域的研究與發(fā)現(xiàn)不斷擴(kuò)展著生物科學(xué)知識(shí)的界限，加之《框架》的頒布，導(dǎo)致AP生物學(xué)課程必須直面平衡內(nèi)容覆蓋廣度和理解深度的挑戰(zhàn)。直至2013年該課程經(jīng)歷大規(guī)模的框架改革，與之相對(duì)應(yīng)地AP生物學(xué)課程科學(xué)實(shí)踐內(nèi)容要求的考試評(píng)價(jià)方式也發(fā)生變化。新課程的指導(dǎo)方針要求AP科學(xué)教師注重使用科學(xué)探究和推理的教學(xué)方法，在教學(xué)過(guò)程中避免強(qiáng)調(diào)知識(shí)的覆蓋，而專注于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深度理解。因此，改革后的AP生物學(xué)課程不再繼續(xù)傳統(tǒng)的“教學(xué)內(nèi)容覆蓋”模式，而是側(cè)重于持久的概念性理解。這種理念倡導(dǎo)花更少的時(shí)間記憶科學(xué)事實(shí)，轉(zhuǎn)而幫助學(xué)生進(jìn)行核心概念的探究性學(xué)習(xí)，允許學(xué)生通過(guò)專注于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)發(fā)展更高層次的探究、批判性思維和推理技能，注重學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的參與和體驗(yàn)。

2.2 改革后的AP生物學(xué)課程框架

為了踐行課改理念，AP生物學(xué)課程團(tuán)隊(duì)構(gòu)建出以追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)模型為內(nèi)核的課程框架，該框架清晰詳細(xì)地描述了學(xué)生必須知道什么、能夠做什么以及理解什么，由科學(xué)實(shí)踐和課程內(nèi)容兩部分組成。其中科學(xué)實(shí)踐是生物學(xué)研究和生物科學(xué)實(shí)踐的核心，被作為當(dāng)前AP生物學(xué)課程中學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，而以大概念為基礎(chǔ)的課程內(nèi)容則被組織成一般的教學(xué)單元，為AP科學(xué)教師的教學(xué)提供建議?；?019版課程和考試說(shuō)明建構(gòu)出AP生物學(xué)課程框架如圖1所示。

2.2.1 AP生物學(xué)課程框架之科學(xué)實(shí)踐

AP生物學(xué)課程框架規(guī)定了學(xué)生在整個(gè)生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)發(fā)展的六大科學(xué)實(shí)踐主題，并以學(xué)習(xí)進(jìn)階的方式詳細(xì)說(shuō)明了各主題不同層級(jí)技能水平表現(xiàn)（表1）。例如，核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識(shí)，包括重要概念、原理、理論等的基本理解，是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分。因此，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)概念的解釋被視為科學(xué)實(shí)踐主題的重要學(xué)習(xí)成果。為達(dá)成以上目的，幫助AP科學(xué)教師更好地教學(xué)，課程框架還在教學(xué)方法部分提供了每一科學(xué)實(shí)踐技能水平的教學(xué)指導(dǎo)建議。這樣的呈現(xiàn)方式不僅給予了教師科學(xué)實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生科學(xué)實(shí)踐主題學(xué)習(xí)的方向，而且指明了幫助學(xué)生形成各項(xiàng)技能教學(xué)成果表現(xiàn)的途徑，有利于師生明確教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，最終為AP生物學(xué)課程的考試評(píng)價(jià)服務(wù)。另外，框架指出科學(xué)實(shí)踐技能的習(xí)得具有時(shí)間效應(yīng)，教師應(yīng)將其整合嵌入到不同單元的課程內(nèi)容當(dāng)中，使之貫穿教學(xué)全過(guò)程，從而通過(guò)充分反復(fù)的形式訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生，以獲得技能。可見(jiàn)，科學(xué)實(shí)踐技能的培養(yǎng)需以整個(gè)AP生物學(xué)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)為載體。

表1 AP生物學(xué)課程科學(xué)實(shí)踐內(nèi)容要求

2.2.2 AP生物學(xué)課程框架之課程內(nèi)容

改革后的AP生物學(xué)課程內(nèi)容不再一味追求覆蓋面，而是從生命化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)等生命科學(xué)領(lǐng)域最為基礎(chǔ)而又重要的分支學(xué)科中選取能夠展現(xiàn)出當(dāng)代生命科學(xué)核心知識(shí)圖景的部分，構(gòu)成不同的教學(xué)單元。單元下又再細(xì)分為多個(gè)主題，不同教學(xué)內(nèi)容主題的范圍以及學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)都在AP生物學(xué)課程和考試說(shuō)明中予以規(guī)定，以幫助教師規(guī)劃教學(xué)進(jìn)度安排。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前AP生物學(xué)課程內(nèi)容包括8個(gè)單元65個(gè)主題，各單元主題也并非孤立存在，而是通過(guò)進(jìn)化、能量、信息儲(chǔ)存與傳遞、系統(tǒng)的相互作用4個(gè)跨學(xué)科大概念建構(gòu)起主題內(nèi)容之間的意義聯(lián)系。以抽象的核心概念作為貫穿整個(gè)課程內(nèi)容的主線，然后將其放置于多樣化的生物學(xué)情境中，在此基礎(chǔ)之上發(fā)展出AP生物學(xué)課程的基本知識(shí)框架。這樣的編排方式能夠?yàn)閷W(xué)生在不同語(yǔ)境下的概念深度理解助力。表2顯示AP生物學(xué)課程內(nèi)容涉及了光合作用、呼吸作用、孟德?tīng)栠z傳、基因調(diào)控表達(dá)、達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)等生命科學(xué)領(lǐng)域的核心原理、理論和過(guò)程，整體呈現(xiàn)出“少而精”的特點(diǎn)。

表2 AP生物學(xué)課程內(nèi)容概況

針對(duì)每一教學(xué)單元，除教學(xué)主題、建議課時(shí)和考試權(quán)重介紹，AP生物學(xué)課程和考試說(shuō)明還清晰描述了學(xué)生應(yīng)長(zhǎng)期理解掌握的核心概念以及習(xí)得的科學(xué)實(shí)踐技能。由于需要持久性理解的概念較為抽象，因此又被細(xì)分為相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)習(xí)目標(biāo)傳達(dá)出學(xué)生需要做到的具體內(nèi)容，以此將大概念應(yīng)用到各種不同的生物學(xué)情境之中，讓學(xué)生發(fā)展出更深層次的概念理解。而為了實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，課程內(nèi)容部分還輔以基本知識(shí)的說(shuō)明，這些基本知識(shí)是指學(xué)生應(yīng)該知道并能回憶起來(lái)的大量生物學(xué)事實(shí)，以支撐學(xué)生的概念性學(xué)習(xí)。

3 AP生物學(xué)課程框架特征分析

3.1 以概念的持久性理解作為課程教學(xué)核心

科學(xué)教育研究表明，與傳統(tǒng)科學(xué)課程中強(qiáng)調(diào)記憶背誦大量事實(shí)性知識(shí)相比，課程內(nèi)容和課堂教學(xué)圍繞核心概念組織展開(kāi)將有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和遷移應(yīng)用。在此大背景之下，AP生物學(xué)課程由以往的強(qiáng)調(diào)知識(shí)覆蓋轉(zhuǎn)向概念的持久性理解，并主要從以上兩方面為學(xué)生的概念學(xué)習(xí)提供支持。首先，以大概念統(tǒng)整課程內(nèi)容。當(dāng)前AP生物學(xué)課程通過(guò)進(jìn)化、能量、信息儲(chǔ)存與傳遞和系統(tǒng)的相互作用四大核心概念作為課程知識(shí)銜接串聯(lián)的主線，在此基礎(chǔ)上形成課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，以引導(dǎo)師生避免過(guò)分關(guān)注細(xì)碎型知識(shí)的淺層次教與學(xué)，旨在建立大量事實(shí)性知識(shí)背后的相互聯(lián)系，抽提出更為上位的概念性知識(shí)，從而為學(xué)生對(duì)生物學(xué)科形成連貫性理解作鋪墊。

其次，以“發(fā)展理解（Developing Understanding）”板塊助力教師課堂教學(xué)。課程與考試說(shuō)明文件針對(duì)每一教學(xué)單元設(shè)置了“發(fā)展理解”欄目，旨在介紹教學(xué)主題的地位、相互聯(lián)系及對(duì)學(xué)生知識(shí)、思維技能、素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性，并對(duì)各個(gè)單元教學(xué)應(yīng)當(dāng)圍繞哪些核心概念開(kāi)展以及支持概念學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)目進(jìn)行說(shuō)明，有利于教師將概念教學(xué)具體化。經(jīng)分析可知，通過(guò)AP生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)逐漸形成至少包括進(jìn)化觀、能量觀、信息觀和系統(tǒng)觀在內(nèi)的生命科學(xué)觀念，并能夠基于以上視角解釋生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)均需以學(xué)生對(duì)概念的持久性理解作為前提。

3.2 教學(xué)過(guò)程注重學(xué)生科學(xué)實(shí)踐技能培養(yǎng)

改革后的AP生物學(xué)課程十分重視學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力的養(yǎng)成。一方面，美國(guó)大學(xué)理事會(huì)認(rèn)為當(dāng)前課程期望學(xué)生所達(dá)到的各項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐能力水平是當(dāng)前科學(xué)家從事探究工作必不可少的要素，這些科學(xué)實(shí)踐要素能夠使學(xué)生應(yīng)用他們對(duì)課程內(nèi)容知識(shí)的理解來(lái)建立證據(jù)鏈，從而形成和完善自身對(duì)自然現(xiàn)象的可檢測(cè)的解釋與預(yù)測(cè)。因此，強(qiáng)烈建議教師將它們與課程內(nèi)容有效結(jié)合，并與各種學(xué)習(xí)目標(biāo)配合使用，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。另一方面，在課程框架部分以一半的篇幅對(duì)學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的科學(xué)實(shí)踐技能進(jìn)行描述，并對(duì)每一項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐主題的不同層級(jí)技能水平提出了明確的要求，細(xì)化至每一步驟，擬幫助教師更好且有效地對(duì)學(xué)生做出針對(duì)性評(píng)價(jià)。最后還提供給教師具體的教學(xué)策略、各式各樣教學(xué)活動(dòng)建議，同時(shí)規(guī)定了每一教學(xué)單元應(yīng)當(dāng)落實(shí)的科學(xué)實(shí)踐技能目標(biāo)。以上分析表明，AP生物學(xué)課程對(duì)《框架》將“實(shí)踐”作為首位關(guān)鍵詞的做法作出了積極響應(yīng)，以期將對(duì)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力的培養(yǎng)落到實(shí)處。

4 結(jié)語(yǔ)

顯然，AP生物學(xué)課程作為中學(xué)與大學(xué)的銜接課程，其課程內(nèi)容深廣度有別于當(dāng)前我國(guó)中學(xué)高中生物學(xué)課程。然而，對(duì)于同樣處于新一輪國(guó)際科學(xué)教育改革背景之下的生物學(xué)課程而言，二者需要努力轉(zhuǎn)變的課堂教學(xué)理念方向是一致的。通過(guò)以上介紹評(píng)析可知，美國(guó)AP生物學(xué)課程呈現(xiàn)出以概念的持久性理解作為課程教學(xué)核心、教學(xué)過(guò)程注重學(xué)生科學(xué)實(shí)踐技能培養(yǎng)的特點(diǎn)；而處于核心素養(yǎng)視域下的我國(guó)高中生物學(xué)課程則以核心素養(yǎng)為宗旨、內(nèi)容聚焦大概念、教學(xué)過(guò)程重實(shí)踐、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)促發(fā)展作為四大基本理念。可以看出，兩門課程具有教學(xué)的同向性，因此通過(guò)對(duì)AP生物學(xué)課程框架的評(píng)介，能夠在一定程度上為當(dāng)前中學(xué)生物學(xué)課程建設(shè)提供借鑒。