近年來，學科能力和素養(yǎng)成為國際和國內(nèi)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》在戰(zhàn)略目標和戰(zhàn)略主題中明確提出“堅持能力為重，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，豐富社會實踐，強化能力培養(yǎng)，著力提高學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力”。要“深化考試內(nèi)容和形式改革，著重考查綜合素質(zhì)和能力”。國際上，TIMSS、PISA、NAEP等大型學業(yè)成就測試，《美國共同課程標準》、《下一代美國科學課程標準》等重要課程文件中對核心學科領(lǐng)域的能力表現(xiàn)也提出了系統(tǒng)標準和要求。國內(nèi)外的正規(guī)教育體系都是基于學科課程教學的。學科課程的目標、內(nèi)容、水平要求的設(shè)定，教材內(nèi)容的選取、組織及其呈現(xiàn)，課堂教學的內(nèi)容和過程方法設(shè)計，學業(yè)水平考試評價設(shè)計等，都與我們對學生學科能力的內(nèi)涵構(gòu)成、表現(xiàn)水平、形成發(fā)展及其影響因素等的研究和認識程度密切相關(guān)。北京師范大學學科教育團隊從2011年開始圍繞“中小學生學科能力表現(xiàn)”就如何厘清學科能力的構(gòu)成、如何評價學生的學科能力、如何以發(fā)展學科能力為目標進行教學診斷和教學改進等進行了比較系統(tǒng)的研究。

一、學科能力構(gòu)成及其表現(xiàn)的理論研究

(一)學科能力已有的研究成果

國內(nèi)有關(guān)能力及學科能力本質(zhì)和內(nèi)涵的已有研究，主要可以概括為四種能力觀：認知和智力論的能力觀[1]、方法和過程論的能力觀、學力論的能力觀[2]，以及類化經(jīng)驗論的能力觀[3]。對于學科能力的分類主要有思維能力、操作能力、觀察能力、實驗?zāi)芰?、探究能力、?yīng)用能力、分析問題和解決問題能力、創(chuàng)新能力、學習能力、實踐能力等[4]。國際上對于學科能力或?qū)W生學業(yè)成就表現(xiàn)的研究，比較一致的是以數(shù)學、語言和閱讀(語文、英語)、科學為重點學科能力領(lǐng)域，分別從內(nèi)容屬性和過程屬性(核心知識、能力活動、認知水平等)對學科能力進行分維度刻畫，而且比較注重對于學科的能力表現(xiàn)制定標準并開展測評[5]?？v觀學科能力的已有研究，研究角度多樣，研究成果豐富，但也存在著一些問題，如學科能力與知識經(jīng)驗分離，能力分類比較繁雜混亂，缺少對于學科能力的知識經(jīng)驗、內(nèi)涵本質(zhì)、思維機制和能力表現(xiàn)的整合研究，各學科領(lǐng)域之間各自分離缺少貫通關(guān)聯(lián)。同時，學科能力的理論研究與能力表現(xiàn)評價和能力培養(yǎng)的學科教學實踐一直處于相脫節(jié)的狀態(tài)。

學科能力是一個多維多層的復雜系統(tǒng)，人們對它的認識不斷發(fā)展，任何理論和研究都只是對這個復雜系統(tǒng)基于特定角度的有限探索。本文試圖基于學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新的學科能力活動，建立知識經(jīng)驗與能力表現(xiàn)的實質(zhì)性聯(lián)系，尋找可測評和可調(diào)控的能力要素，以貫通關(guān)聯(lián)不同學科領(lǐng)域的學科能力，構(gòu)建學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新導向的學科能力活動表現(xiàn)、內(nèi)涵構(gòu)成及其發(fā)展水平的多維整合模型。

(二)學科能力及其表現(xiàn)的理論模型

本研究以能力的類化經(jīng)驗說等能力理論為基礎(chǔ)，基于對學科核心認識活動和問題解決活動的系統(tǒng)心理分析，以及對國內(nèi)外課程標準、考試大綱、國際大型學業(yè)成就測試等的學科能力要素的綜合抽提和概括，構(gòu)建了學科能力活動表現(xiàn)、內(nèi)涵構(gòu)成及其發(fā)展水平的多維整合模型(見圖1)。該模型既是學科能力及其表現(xiàn)的測評和診斷框架，也是學科能力培養(yǎng)和發(fā)展之路徑。

圖1

學科能力構(gòu)成模型

1.基于學習理解、應(yīng)用實踐、遷移創(chuàng)新的學科能力要素及表現(xiàn)

學科能力是指學生順利進行相應(yīng)學科的認識活動和問題解決活動所必需的、穩(wěn)定的心理調(diào)節(jié)機制，包括對活動的定向調(diào)節(jié)和執(zhí)行調(diào)節(jié)機制。其內(nèi)涵是系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化的學科知識技能及核心學科活動經(jīng)驗圖式(穩(wěn)定的學科經(jīng)驗結(jié)構(gòu))。學科能力表現(xiàn)是學生完成相應(yīng)學科認識活動和問題解決活動的表現(xiàn)，即學生面對特定的研究對象和問題情境，運用學科的核心知識和活動經(jīng)驗，順利完成相應(yīng)的學科能力活動的表現(xiàn)。

學科的認識活動和問題解決活動可以概括為三個方面，一是知識和經(jīng)驗的輸入——學習理解活動，學習理解活動的關(guān)鍵心理操作要素有：觀察、記憶、提取信息；概括、關(guān)聯(lián)、整合；說明、論證、推導等。二是知識和經(jīng)驗的輸出——應(yīng)用實踐活動，其中的關(guān)鍵心理操作要素有分析、解釋；推論、預(yù)測；設(shè)計、證明等。三是知識和經(jīng)驗的高級輸出——遷移創(chuàng)新活動，包括復雜推理(綜合問題解決)，系統(tǒng)探究(問題假設(shè)、系統(tǒng)設(shè)計實施、建立模型)，創(chuàng)造性思維(批判性思考、評價、反思；想象、創(chuàng)意、發(fā)現(xiàn)遠聯(lián)系等)。由此，可以提出學科的學習理解能力、應(yīng)用實踐能力和遷移創(chuàng)新能力及其表現(xiàn)的概念框架。

第一，學科的學習理解能力，是指學生順利進行知識和經(jīng)驗的輸入和加工活動的能力。具體表現(xiàn)為能否完成記憶和回憶、辨識和提取、概括和關(guān)聯(lián)、說明和論證等學習理解活動。

第二，學科的應(yīng)用實踐能力，是指學生能夠進行特定學科活動，以及應(yīng)用學科核心知識經(jīng)驗分析和解決實際問題的能力。具體表現(xiàn)為學生能否利用所學核心知識分析和解釋實際情境中的原理、進行預(yù)測與推論、選擇并設(shè)計問題解決方案等應(yīng)用實踐活動。

第三，學科的遷移創(chuàng)新能力，是指學生利用學科核心知識、學科特定活動的程序性知識和活動經(jīng)驗等，來解決陌生和高度不確定性問題以及發(fā)現(xiàn)新知識和新方法的能力。具體表現(xiàn)為能否進行復雜推理、系統(tǒng)探究、發(fā)散思維、想象、創(chuàng)意設(shè)計、批判思考、遠聯(lián)系發(fā)現(xiàn)等基于學科知識經(jīng)驗的創(chuàng)造性活動。

北京師范大學各學科教育團隊深入分析本學科學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新能力活動的特質(zhì)和要素，綜合歸納國內(nèi)外課程標準、重要考試評價中的能力要素，概括出各自學科的學科能力二階要素模型(3×3要素模型)，也是學科能力活動表現(xiàn)框架。(見表1)

不同學科領(lǐng)域的學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新活動既具有共通性的要素也具有各自的學科特質(zhì)要素。這些既是各學科的關(guān)鍵能力要素也是核心能力活動類型。對于學生而言，這是學生學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新能力在各學科能力活動中的表現(xiàn)，也是各學科對于學生學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新能力的具體貢獻和發(fā)展要求。

2.以學科知識、活動經(jīng)驗及認識方式為核心的學科能力內(nèi)涵實質(zhì)

首先，學科核心知識和活動經(jīng)驗是學科能力的基礎(chǔ)。學科能力是指個體能夠順利地完成特定的學科認識活動和問題解決任務(wù)的穩(wěn)定的心理調(diào)節(jié)機制，具體包括定向調(diào)節(jié)機制和執(zhí)行調(diào)節(jié)機制，其中陳述性知識是定向調(diào)節(jié)機制的基礎(chǔ)，活動經(jīng)驗即程序性知識和策略性知識是執(zhí)行調(diào)節(jié)機制的基礎(chǔ)。

其次，學科認識方式是學科能力的核心機制。每個學科都有其特定的認識與研究領(lǐng)域和對象，有其特有的認識活動和問題解決任務(wù)，需要獨特的認識事物以及分析和解決問題的角度、思路和方法，即特定的學科認識方式和推理模式。特定領(lǐng)域的認識角度和認識思路與學科知識密切相關(guān)并相互匹配，學科的核心知識具有重要的認識方式功能，提供核心的認識角度，形成重要的認識思路和推理路徑。學科知識和活動經(jīng)驗是學科能力的必要基礎(chǔ)，但并不充分，能否成為學科能力還依賴于知識經(jīng)驗?zāi)芊褶D(zhuǎn)化為學生自覺主動的認識角度、認識思路和相應(yīng)的認識方式。

學科知識需要經(jīng)過學習和理解、應(yīng)用和實踐、遷移和創(chuàng)新等關(guān)鍵能力活動，才能完成從具體知識到認識方式的外部定向、獨立操作和自覺內(nèi)化。知識只有變?yōu)樽杂X主動的認識角度和認識思路才能轉(zhuǎn)化為學科能力和學科素養(yǎng)。學科素養(yǎng)是學生經(jīng)過學科學習逐漸形成的，面對陌生不確定的問題情境所表現(xiàn)出的關(guān)鍵能力和必備品格，對應(yīng)知識經(jīng)驗的遷移創(chuàng)新能力表現(xiàn)水平。(如圖2)

圖2

從知識到能力和素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化模型

3.學科能力發(fā)展及其表現(xiàn)水平的進階變量

不同學生的學科能力發(fā)展會有差異，反映在完成相應(yīng)能力活動的表現(xiàn)不同，包括能夠順利進行的能力活動類型的不同，完成相應(yīng)能力活動的認識角度、認識思路和認識方式類型的不同，即所謂的認識方式水平和素養(yǎng)水平的不同。而學科認識方式(或?qū)W科素養(yǎng)水平)的發(fā)展，則取決于相關(guān)陳述性知識和程序性經(jīng)驗的學習理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新水平。

學生的學科能力發(fā)展及表現(xiàn)水平背后其實存在一些重要的進階變量：一是知識變量，從具體事實性知識到重要概念再到核心觀念；二是學科活動經(jīng)驗變量，從具體經(jīng)驗到程序性知識到策略再到經(jīng)驗圖式；三是認識方式變量，即不同水平的認識角度、認識思路以及認識方式類型，從沒有認識角度和認識思路到依靠外部指定認識角度或暗示、提示認識角度再到自主的認識角度和主動調(diào)用多角度分析解決問題；四是能力活動變量，從學習理解到應(yīng)用實踐再到遷移創(chuàng)新。除此之外，問題情境也是一個重要的外在變量，特別是熟悉陌生程度和直接間接程度。(見圖3)