素养导向的生物学命题与评价设计

教育   2024-12-02 13:19   安徽  

在素养导向的命题理念和思路的站位下,素养导向的测评至少要包含三个方面的要素:围绕真实情境、创设具有现实意义的任务或问题、解决问题所需的学科内容。

一、素养导向的生物学命题设计

真实情境的选择

生活实际情境:从日常生活中选取与生物学密切相关的场景。例如,以食品安全为情境,可以设计这样的命题:“在购买蔬菜时,发现有些蔬菜表面有农药残留。请你从细胞结构和生理功能的角度,解释农药进入植物细胞的可能途径,以及如何通过简单的家庭处理方法减少农药残留?” 这个情境涉及到植物细胞的结构(如细胞膜的选择透过性)和生活实际问题,让学生运用生物学知识解决生活中的困惑。

社会热点情境:结合当下的社会热点话题,如环境保护、基因编辑等。以基因编辑婴儿事件为例,命题可以是:“基因编辑技术应用于人类胚胎引发了广泛的社会争议。请你从生物学的角度,阐述基因编辑可能对人类基因库、个体健康和社会伦理产生的影响。” 这样的命题使学生关注社会热点,同时深入思考生物学技术背后的复杂问题。

生态环境情境:利用生态环境问题进行情境创设。比如,“在一片受到工业污染的湿地中,观察到水生生物的种类和数量明显减少。请你根据生态系统的稳定性和生物多样性的原理,分析这种现象产生的原因,并提出可能的生态修复措施。” 此情境涉及生态系统的结构和功能等知识,引导学生关注生态环境的保护。

具有现实意义任务或问题的创设

基于健康生活的任务:例如,“随着人们生活水平的提高,肥胖问题日益严重。请你为一位肥胖患者设计一个基于生物学原理的减肥方案,包括饮食结构调整和运动建议,并说明理由。” 这个任务要求学生运用人体新陈代谢(如糖类、脂肪的代谢)、营养物质的消化和吸收等知识,为解决现实生活中的健康问题提供方案。

基于农业生产的问题:如 “在现代农业中,为了提高农作物的产量,农民会使用化肥和农药。但过度使用可能会带来环境污染等问题。请你从植物生理学和生态学的角度,提出一种既能保证农作物产量,又能减少化肥和农药使用的种植策略,并解释其生物学原理。” 这样的问题使学生将生物学知识应用于农业生产实际。

基于生物技术应用的任务:以新冠疫苗研发为例,命题可以是:“新冠疫苗的研发是全球关注的焦点。请你简述新冠疫苗的主要类型(如灭活疫苗、mRNA 疫苗)的作用原理,以及从免疫反应的角度说明疫苗接种后如何在人体中发挥保护作用。” 此任务让学生了解生物技术在疾病预防中的关键作用,培养他们对生物技术的应用能力。

明确解决问题所需的学科内容

生命观念相关内容:在命题中融入生命观念的考查。例如,在上述生态环境情境的命题中,需要学生运用生态系统是一个有机整体的观念,理解生物与环境之间的相互关系,从生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者)和生态系统的功能(物质循环、能量流动)等方面分析湿地生态系统受污染的原因和修复措施。

科学思维相关内容:考查学生的科学思维能力,如逻辑推理、模型构建等。在基因编辑婴儿事件的命题中,要求学生通过逻辑推理,分析基因编辑对基因库、个体健康和社会伦理的影响。同时,可以让学生构建一个简单的基因编辑影响模型,如从基因变化到蛋白质表达改变,再到个体生理特征和社会影响的模型。

科学探究相关内容:例如,在减肥方案设计的命题中,学生可以通过查阅资料、分析数据等科学探究方式,了解不同食物的营养成分和热量,以及各种运动方式的能量消耗情况。并且,在设计方案后,学生可以通过假设 - 检验的方法,对自己的方案进行评估和优化,这涉及到科学探究的基本步骤和方法。

社会责任相关内容:在食品安全、生态环境和生物技术等命题中,都蕴含着社会责任的考查。如在食品安全命题中,学生通过了解农药残留的危害和处理方法,增强对食品安全的责任意识;在生态环境命题中,学生思考生态修复措施,培养对环境保护的责任感;在生物技术命题中,学生讨论基因编辑等技术的伦理问题,树立正确的科技伦理观念。

二、素养导向的生物学评价设计

评价维度多元化

知识理解维度:评价学生对生物学基本概念、原理和规律的理解。例如,在考查植物细胞结构的命题中,通过学生对细胞膜、细胞质、细胞核等结构功能的描述,以及对农药进入细胞途径的解释是否准确,来评价他们对细胞结构知识的理解程度。

知识应用维度:关注学生能否将生物学知识应用于实际问题的解决。在减肥方案设计的评价中,观察学生是否能正确运用新陈代谢知识,合理调整饮食结构(如控制碳水化合物和脂肪的摄入)和选择合适的运动方式(如有氧运动消耗脂肪),并根据生物学原理进行有效解释,以此来评价学生的知识应用能力。

思维能力维度:考查学生的科学思维能力,包括分析、综合、比较、抽象等。在生态环境问题的评价中,看学生能否分析污染对湿地生态系统不同成分的影响,综合考虑各种生态修复措施的优缺点,比较不同修复策略的效果,以及抽象出生态系统稳定性和生物多样性的一般原理,从而全面评价学生的思维能力。

情感态度与价值观维度:评价学生对生物学学习的兴趣、对生命的尊重、对生态环境的关注和对生物技术的正确认知等。在基因编辑命题的评价中,观察学生是否能以科学、理性的态度看待基因编辑技术,是否关注其伦理问题,以及是否有积极探索生物学前沿技术的热情。

评价方法多样化

纸笔测试优化:在传统的纸笔测试中增加开放性问题的比例。例如,在考查生物技术应用的命题后,设置开放性问题,如 “除了新冠疫苗,你还能列举哪些生物技术在疾病预防和治疗中的应用?请简要说明其原理和可能的社会影响。” 这样的问题可以更好地考查学生的知识广度和思维深度。

实验操作评价:通过实验操作考核学生的实践能力和科学探究能力。例如,设计一个 “探究不同光照强度对植物光合作用的影响” 的实验考核,评价学生是否能正确操作实验仪器(如光照培养箱),是否能准确测量和记录实验数据(如氧气释放量或二氧化碳吸收量),以及是否能根据实验结果进行合理的分析和结论推导。

项目式学习评价:在项目式学习活动中进行评价。例如,在一个 “校园生物多样性调查” 的项目中,评价学生是否能正确运用分类学知识识别校园内的生物种类,是否能通过调查和统计分析生物多样性的现状,以及是否能提出合理的校园生态保护建议。可以从项目的计划、实施、成果展示等多个阶段进行评价,包括学生的团队合作能力、沟通能力等。

档案袋评价:建立学生的生物学学习档案袋,收集学生的课堂笔记、实验报告、小论文、学习反思等材料。通过对档案袋内容的分析,全面评价学生的学习过程和成长轨迹。例如,从学生的实验报告中可以了解他们的实验技能和科学思维的发展,从学习反思中可以看出学生对生物学学习的态度和认识的变化。

评价主体多元化

教师评价:教师根据评价标准对学生的学习成果进行评价。在纸笔测试中,教师按照参考答案和评分细则进行评分;在实验操作和项目式学习中,教师观察学生的表现,根据预设的评价量表进行评价。例如,在实验操作评价中,教师可以从实验操作规范、数据处理准确性、实验结论科学性等方面对学生进行打分。

学生自评:引导学生进行自我评价。在完成一个生物学小论文后,让学生自己评价论文的优点和不足,如知识运用是否准确、逻辑是否清晰、是否有创新点等。学生可以通过填写自评表或撰写自评报告的方式进行自我评价,这有助于学生自我反思和自我提升。

学生互评:组织学生之间相互评价。在项目式学习成果展示环节,让学生互相评价小组的项目成果。例如,在校园生物多样性调查项目展示中,学生可以从调查方法的合理性、生物种类识别的准确性、生态保护建议的可行性等方面进行互评。学生互评可以拓宽评价视角,促进学生之间的交流和学习。

生物学参考
中学生物教与学的参考
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