生物学课程内容结构化的逻辑根基和核心目标

 

禹娜
华东师范大学生命科学学院

摘要：课程内容结构化建设是切实落实学科核心素养、实现“减负提质”,推动基础教育阶段科学教育高质量发展的核心举措。本文剖析了生物学的学科本质在研究对象、科学方法、学科思想三个维度的核心内涵,阐释了生物学育人价值从共通、独特到具体的三层维度,尝试为课程内容结构化建设明确逻辑根基和核心导向。

现代生物学作为从自然哲学与博物学中独立而来的基础自然科学,其独特的研究对象、方法体系与思想内核共同铸就了区别于其他自然科学的学科特质。随着我国基础教育课程改革进入核心素养时代,“全面发展的人”成为育人核心目标,生物学课程作为科学教育的重要载体,其内容体系的系统性与育人导向性愈发凸显。本文从学科本质出发梳理了生物学课程内容结构化的建构逻辑,解析其育人价值的分层内涵,为推动我国生物学教育自主创新、助力基础教育阶段科学教育的高质量发展提供参考。

1 学科本质:生物学课程内容结构化的逻辑根基

生物学课程内容结构化的建构,首先需立足学科本质,明确其与他自然科学的共通属性,凸显其自身独特性,并实现两者的辩证统一。我国初高中生物学课程标准均明确生物学“是研究生命现象和生命活动规律的科学”,同时高中课标还指出,生物学不仅拥有丰富的知识体系,也具备人类认识自然现象和规律的“一些特有的思维方式与探究过程”。延续其视角,生物学科本质的核心内涵可从研究对象、科学方法与学科思想三个维度展开,三者相互关联、有机统一,共同构成了生物学课程内容的逻辑内核,可为课程内容结构化提供根本遵循。

1.1 研究对象是生命系统复杂性与认知发展性的统一

研究对象的独特性是生物学区别于其他自然科学的核心标志。生物学的研究对象是自然界中的生命——一种高度有序的复杂系统,当前普遍认同其主要是由核酸和蛋白质构成、具有自我更新、自我调节、自我复制及环境响应能力的多分子系统。与物理、化学聚焦非生命系统的研究对象不同,生命系统的复杂程度和动态演进性,以及人类对其认知的逐渐深入化,决定了生物学知识体系的层次性与发展性,也决定了生物学课程内容结构化必须兼顾系统完整与认知进阶。

伴随科技进步,生物学研究对象呈现从宏观到微观、从具体类群到机制探究、从剖析到综合的发展脉络:博物学阶段聚焦物种及器官组织的描述记录;而基本结构与功能的统一性,致使独立生物学阶段转向类群代表性生命体(或类群)的结构与功能探究;遗传物质与规律的一致性,促使生命科学阶段聚焦特定生命现象的分子机制探究,研究对象可依据研究问题的需求灵活选择,模式生物(如酵母、线虫、果蝇、小鼠)成为理解生命世界普遍规律的关键工具,例如细胞凋亡机制在线虫中被揭示，眼睛起源研究则会同时选取具有不同眼结构的昆虫、章鱼、脊椎动物进行比较分析。这种研究对象的发展性,促进了学科最核心概念“生命系统的构成层次”的产生,以其为轴心设置生物学课程内容体系,不仅是覆盖生命系统的细胞、个体、种群、群落等不同层次,同时可整合进化与适应、物质与能量、结构与功能、稳态与平衡等辩证统一的学科观念,形成独特的学科知识体系的课程设置规律。最关键的是,该设置契合学生从感性认知到理性探究、从具体形象思维到抽象逻辑思维的认知发展规律。因此,为课程内容的结构化设计与学段进阶安排提供了重要依据。

1.2 科学方法是学科发展与探究教学的核心支撑

科学方法是构建生物学内容体系、落实探究教学的关键载体。完整的科学认识过程包含感性方法(观察法、实验法)、理性方法(假说、逻辑分析等)和综合性方法(系统论、信息论、控制论方法等)。多数科学方法在整个自然科学领域具有通用性,但生物学科在发展过程中除形成了契合自身学科特质的研究方法(例如生物学分类法)外,还因比较法、学科综合法和系统论方法深度嵌合于生物研究,对其博物学、生物学、生命科学三阶段的跨越式发展起到了关键推动作用，因此是生物学课程内容体系中不可或缺的核心内容,更是培养学生科学探究能力的重要载体。

比较法是生物研究从博物学阶段迈向独立生物学阶段的基础。林奈基于对大量动植物形态结构的比较建立的完整有序的生物分类系统,直接催生了比较形态学、比较解剖学、比较发育学等子学科,间接为达尔文共同祖先学说奠定了重要基础，并为细胞学说、进化论等现代生物学核心理论的产生提供了关键方法支撑。

学科综合法引领生物研究从生物学阶段跨入生命科学阶段。DNA双螺旋结构的揭示便是学科综合法应用的典范,沃森与克里克整合化学、物理、统计学等多学科知识、思维与技术,揭示DNA双螺旋结构,实现了生命科学的突破性发展。科学史表明,人类在观察和实验分析基础之上的综合所形成的理论认识,会带给科学以突破性发展。现代生物学的每一次突破性发展都是多学科互动和交融的产物。例如,达尔文提出“自然选择”学说同样综合了古生物学、发育学、比较解剖学、生物地理学等多学科证据；孟德尔在遗传性状分析中通过缜密设计并采用统计学手段的研究已成为生物学史上的时代典范。今天,学科综合法在科学领域的应用已趋于普及,因此对科学、社会和人类的发展具有推动价值,教育学领域关注并冠之“跨学科”加以推广。

系统论方法正推动生物研究从认知生命迈向创造生命。20世纪40—70年代,一般系统论的提出与完善引发人类思维的再次根本变革。系统论方法强调整体观,它摈弃了早期将部分独立出整体后从个体到分子乃至元素层层剖析的“剥洋葱”式研究,强调生命有别于非生命之处在于生命体分子与分子、细胞与细胞、分子与细胞等之间网状互作后形成的稳定特性,实现了整体与部分的辩证统一,因此系统论方法的逻辑起点是综合,形成“综合—分析—再综合—……”的螺旋上升及循环反馈的研究萃取过程。进入21世纪,系统论方法的整体观思维不仅是当代生物学(例如系统生物学、合成生物学、结构生物学、表观遗传学等)的核心研究方法,更成为课程中培养学生系统思维、辩证思维的重要载体,为破解生命系统或其他学科乃至社会复杂性研究的困境提供了重要思想武器。

1.3 学科思想是学科内容体系的灵魂与育人的核心载体

生物学科知识体系以概念关系为核心,其发展和进步多体现为“新概念的开发和用以阐明这些概念的定义的反复提炼与完善”。与物理强调原理和定律、化学侧重结构及变化的构建不同,生物学更注重借助归纳与概念形成的概念体系组织知识,而进化思想、生态学思想与系统论思想作为学科核心思想,构成了生物学内容体系的灵魂，并架构了生物学独特的育人价值。生物学思想不止这些,但这三种源于学科研究过程的学科思想,其价值和影响已远超学科领域,更成为连接知识传授、认知深化与素养培育的桥梁。

进化思想作为生物科学的核心理论支柱,其发展历程见证了人类对生命本质认识的深化。从亚里斯多德的“灵魂阶梯”到拉马克“获得性遗传”和达尔文“自然选择”,从现代综合进化论到分子进化研究,进化论为人类唯物认知自然提供了来自生物领域的实证,其影响力超越了生物学乃至科学界本身,成为重塑整个人类世界观、生命观的重要思想武器。生态学思想以可持续发展观念为核心,其萌芽可追溯至马尔萨在《人口论》中对人口增长与资源供给间关系的推导,成型于20世纪60—90年代“可持续发展”概念的提出和波及全球的实践行动,实则其内涵至今仍在不断丰富中。这一思想强调人类既是生态网络的组成部分,也是其调控者,人类唯有遵循物质循环、能量流动、信息传递的自然规律,方能实现生产、生活和生态环境的协调发展。生态学思想根本性地重塑了人类的生态认知体系,明确了人类在生态系统中的定位,为人类改造自然、利用自然提供了基本行为准则。系统论思想源于对生命复杂性的深刻认识,其兴起正是为了应对实验生物学越发精细与剥离,尤其是面对“元素组成层面模糊了生命与非生命的界线,而难以充分揭示生命复杂系统全部规律”的困境。系统论思想因其整体观的研究视角,不仅推动生命科学研究走向组化(基因组、蛋白组等)、网络化、系统化甚至有设计的创造化,同时有效提升了人类理解和驾驭各类复杂系统的能力。

这些核心学科思想不仅是生物学内容体系的重要组成部分,更是实现生物学科育人价值的关键载体,为生物学课程内容结构化建设注入了丰富的思想内涵。

2 育人价值:生物学课程内容体系的核心目标

学科育人价值是课程内容体系建构的根本导向与核心目标。我国生物学课程知识自主体系的建构,应围绕立德树人根本任务和“全面发展的人”的培养目标,融合国际教育思潮与本土教育实践,形成兼具共通性、独特性与具体性的育人价值体系,实现知识传授、素养培育与价值引领的有机统一。

2.1 我国特色学科育人价值体系的构建历程

我国特色学科育人价值体系的构建是借鉴了国际成功经验基础上的自上而下与自下而上相结合、政策驱动与理论探索相呼应的过程。

20世纪后半段,国际课程育人理念不断丰富,从70年代强调“学会生存”,80年代倡导“学会关心”,到90年代形成“学会求知、学会做事、学会共处、学会生存”框架,延伸至21世纪初“学会求知、学会做事、学会共处、学会发展、学会改变”的五大支柱，充分体现了科学世界与生活世界融合、关注个体终身发展的国际教育发展趋势。20世纪80年代以来,“全面发展的人”成为全球教育共识,我国教育彻底摒弃了以职业导向为核心的课程理念,开启了具有中国特色的学科育人价值体系的探索之路。2012年“立德树人”确立为教育根本任务,2014年教育部明确学科教学是落实立德树人的关键路径，2016年“中国学生发展核心素养”总体框架发布,为学科育人价值体系的构建提供了顶层设计;随后2017、2022年版初高中各科课程标准明确“学科核心素养是学科育人价值的集中体现”,实现了学科育人价值与国家核心素养框架的制度化对接。

我国学科育人内涵的独特性实则植根于世纪之交“学科德育”的探索与本土教育改革的理论创新。21世纪初国内学者借鉴国际经验倡导的“从教书到育人”理念与本土“学科德育”实践探索,将课堂教学目标指向学生个体生命整体的发展,为我国特色生物学科育人价值体系的理论构建提供了重要思想源泉与实践经验。

2.2 生物学科育人价值的三层维度解析

结合生物学科的本质特点与基础教育的育人要求,从科学共通价值、学科独特价值和学科具体价值三个层次可清晰阐释生物学在课程内容体系建构中的育人内涵,为课程设计与教学实践提供具体指引。

共通育人价值体现为自然科学素养的共同培育。生物学与物理、化学等其他自然科学一道,共同提供了辩证唯物主义自然观,为人类科学世界观的形成奠定了重要基础。现代生物学核心理论中,细胞学说以“细胞”这一共同特征统一了千变万化的生物界;进化论和遗传定律使纷繁复杂的生命形态呈现出内在的秩序性;分子生物学揭示出生命物质的化学元素与无机自然界并无二致,由此将有机世界与无机世界统整起来。这些理论彻底打破“神创论”禁锢,使生物学有了“生命”,深化了人类对自然现象的科学认知。此外,生物学与其他自然科学在方法论、跨学科理解乃至素养培养上高度契合,它们均以实证为判别尺度、以逻辑为论辩武器、以怀疑为审视出发点，对“物质与能量”“结构与功能”“稳定与变化”等跨学科概念的理解,以及在科学思维、探究能力的培养,科学精神、社会责任的养成等方面具有内在的一致性,是培养人类综合自然科学素养的重要载体。

独特育人价值体现为学科思想的核心引领。以学科思想为核心的独特育人价值,是生物学课程内容体系的特色所在,也是生物学区别于其他自然科学的核心育人优势。进化思想的育人价值在于通过融合多学科的研究范式,结构化并革新了人类的学科认知,揭示了变化与适应在发展与进化中的核心地位^[17],帮助人类建立不可逆的发展方向认知，形成全新的世界观、生命观与方法论。生态学思想(可持续发展观念)是落实生态文明教育的重要途径,契合我国古代“天人合一”的生态伦理,与现代可持续发展理念“满足当代需求而不损害后代发展能力”的核心原则相呼应，可引导人类正确认识自身与生态系统的关系,树立人与自然和谐共生的生态理念,拓展“人类命运共同体”理念的影响力。系统论思想作为当前人类认识复杂世界、解决复杂问题的基石，它促使人们立足于整体观层面理解和解释事物的复杂性,能培养整体思维与辩证思维,有效提升人类理解和驾驭复杂系统的能力。这些源自生物学领域的独特思想,超越了单纯的知识传授,成为塑造人类核心素养的关键。

具体育人价值体现为学科对生活实践的直接指引。当前基础教育阶段生物学课程的核心目标并非培养职业生物学家,而是服务于“全面发展的人”的培养,其育人价值最终要体现在对人类生活实践的直接指引上,实现知识价值与实践价值的有机统一。生物学知识能直接指导人类理解健康生活方式、预防机体病变,推进我国“健康中国”战略的高效发展。生物学所培育的学科思想能科学指导生产生活实践,例如基于生态学思想推动生态农业发展、实现自然资源的可持续利用,巩固和践行“绿水青山就是金山银山”理念；基于进化论思想开展生物育种、提升农产品产量与品质,守护全球粮食安全；基于系统论思想分析生命体和生态系统的复杂规律,可制定科学的生命体和生态保护方案,甚至设计并创造生命。总之，生物学课程的学习，能帮助学生将学科知识、学科思想与生活实践紧密结合,提升学生运用生物学知识解决实际问题的能力，实现知识价值与实践价值的统一。

3 结语

在学科知识数量激增、社会发展对“全面发展的人”诉求攀升以及学科自主知识体系构建等多重背景下,生物学课程内容的结构化建构已非单纯的知识筛选与重组,而是关乎学科本质坚守与育人价值彰显的系统性工作。以生命系统的复杂性为逻辑起点,以科学方法的演进为认知支撑,以学科思想的内核为育人灵魂,构成了生物学课程内容结构化的根本遵循。基于此,从共通、独特、具体三个维度分层阐释生物学学科的育人价值,既回应了自然科学素养培育的共性要求,又凸显了学科思想的独特贡献,更将知识习得引向生活实践的智慧应用。唯有立足学科之本、深挖育人之魂,方能在知识激增与时代变革中构建起兼具科学性、系统性与引领性的生物学课程内容体系,为我国基础教育阶段科学教育的高质量发展与学科自主知识体系建构提供坚实根基。

来源：禹娜.生物学课程内容结构化的逻辑根基和核心目标[J/OL].生物学教学,1-4[2026-05-23].https://link.cnki.net/urlid/31.1009.g4.20260521.1106.002.