新課程背景下生物實驗技能考核評價的現狀及思考

王　振

（江蘇省睢寧高級中學 江蘇 睢寧 221200）お

1 普通高中生物課程標準（實驗）對實驗教學和實驗技能考核和評價提出了新要求

普通高中生物課程標準的基本理念包括下列四個方面：（1）提高生物科學素養；（2）面向全體學生；（3）倡導探究性學習；（4）注重與現實生活的聯系。生物科學素養反映一個人對生物學領域中核心基礎內容的掌握情況，生物學的核心基礎至少包括以下5個方面：（1）學生理解生物學基本現象、事實、規律，以及生物學原理是如何用于生物技術領域之中的；（2）學生能夠解釋發生在身邊的生物學現象；（3）學生能夠形成正確的情感、態度、價值觀，并以此來指導自己的行為；（4）學生應掌握一系列的相關技能，包括操作技能、科學探究技能、比較、判斷、分析和推理等思維技能，以及創造性和批判性的思維方式；（5）學生應在學習生物課程的過程中，形成終身學習的基本能力和習慣。科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑。科學探究活動通常包括：提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論和表達、交流等步驟。在這些步驟中需要運用到多種科學工作的技能。例如：觀察、測量、收集數據、分析和解釋實驗數據、分類、比較、概括、描述、鑒別差異、分析、確定相互關系、計算、排序、繪制圖表、解讀圖表、提出假設、作出預見、設計實驗（包括對照實驗）、評價實驗、運用推理解決問題、建立模型等等。普通高中生物課程標準實驗教材中對實驗內容作了較大幅度的刪、增、并、改，與過去的《大綱》相比，僅必修模塊中的活動建議達36項，其中新增有28項，包括觀察、檢測、搜集、調查、探究、模擬或模擬探究、一般實驗、設計或制作、參觀等多種活動類型。另外還專門設置了以學生動手實驗為主的生物技術模塊，將生物實驗作為最重要的課堂教學形式，貫穿于整個教學過程中。這些實驗既有驗證性實驗（如觀察ＤＮＡ、ＲＮＡ在細胞中的分布、葉綠體中色素的提取和分離等），又有探究性實驗（如探究影響酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、研究植物生長調節劑對扦插枝條生根的作用等），有些實驗既可以是驗證性實驗，又可以是探究性實驗（如植物細胞的質壁分離和復原等）；既有定性實驗（如檢測生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的等），又有定量分析實驗（如用土壤浸出液進行細菌培養，僅以尿素為氮源，測定能生長的細菌的數量等）。這些實驗充分體現新課程中“倡導探究性學習”的理念，增進學生對生物技術應用的了解。意在通過加強實驗教學，培養學生的動手能力、科技創新能力以及探索科學知識的方法技巧，全面培養學生的實驗能力。這很好也非常必要。這就要求我們在教學過程中對實驗教學及學生實驗技能的考核和評價加以改進和創新，以符合普通高中生物課程的理念、適應普通高中生物課程改革的需要。

2 現行的學生實驗技能考核和評價方式已難以適應現階段的高中生物實驗教學

當前考核和評價一個學生的實驗技能是以學生考試的成績作為評價的唯一指標的。對學生實驗技能的考核和評價仍停留在紙筆測驗的方式上，考查的重點是學生對實驗原理、實驗步驟、實驗器材和實驗現象等的識記能力。換句話說，是把實驗技能這樣涉及知識性、技能性、情感態度等多個目標領域的學習成果，只當成了知識性的學習成果。這種考核和評價的直接后果是：在應試教育的背景下，老師在黑板上講實驗，學生在考卷上做實驗，實驗教學和實驗技能的培養成為一句空話，學生實驗技能的考核沒有起到應有的作用。在新課程“倡導探究性學習”的理念的引領下，在新的形勢下，對教師開展生物實驗教學與考核評價提出了更高的要求，教師除了精心準備設計、開足開好實驗外，還要認真做好學生實驗的各項考核和評價。如果教師僅僅為了應付各類考試來處理實驗的內容，采取做實驗不如講實驗來得有效等錯誤想法和做法，是難于達到普通高中生物課程標準的要求的。現行的單一的紙筆測試考核和評價學生實驗能力的方法已難以全面評價學生的生物實驗方面的科學素養、學生實驗操作的熟練程度、學生在實驗中的情感態度和價值觀、學生的創新精神、協作能力等，現行的對學生實驗技能的考核和評價方式已不能完全適應高中生物實驗教學和學生實驗技能的考核和評價的新要求，必須加以改革和創新。

3 新課程中學生實驗技能考核和評價的方法和途徑

生物是一門以實驗為基礎的科學，生物實驗以其直觀、形象的特點在培養學生的創新意識方面發揮著獨特的功能和作用。高中生物課程標準中將“倡導探究性學習”作為課程理念，將“以探究為核心的、多樣化的教學方式”作為生物課程改革中新的亮點。因此，在新形勢下對學生實驗技能的考核和評價方式也要進行改革和創新。在注重終結性考核和評價即紙筆測試的同時，更要重視形成性考核和評價，將終結性考核和評價與形成性考核和評價結合起來。考核和評價時應重點考核和評價學生的科學態度、操作技能的提高、實驗習慣、合作精神、創新能力等方面，而不僅僅局限于實驗結果。對學生的實驗技能進行科學的考核和評價，能有效地促進生物實驗教學，有利于激發學生的學習興趣、有助于提高學生的動手操作能力、科學觀察能力、探究能力、收集和處理信息的能力，有助于培養學生的科學態度、創新意識和協作精神。我們將生物實驗技能分為三大塊，即實驗的設計技能、實驗的觀察技能以及實驗的操作技能。但生物實驗技能主要還是指操作技能。不管是哪一種實驗技能，其考核和評價都要考慮“實驗過程”和“實驗結果”兩個基本要素，各種考核評價方法不同的地方也主要在于“結果”與“過程”孰重孰輕。

3．1 實驗設計技能考核與評價的方法和途徑

設計實驗是中學生物的一項新的實驗類型，這類實驗考查的主要就是設計技能。實驗方案的設計是一項比較復雜的心智活動，由于它更多的是一種智慧技能而非動作技能，學生實驗設計的過程很難通過其外顯行為加以直接測量考核，所以學生的實驗設計結果(文字方案和實物模型)就成為測評的重要內容和依據。我們認為，對學生實驗設計技能的考核評價，可以通過紙筆測試的方法進行。實驗技能中的紙筆型測試與傳統的紙筆型知識測試的不同之處主要在于，它強調模擬情境下實驗技能的應用。實驗技能的紙筆型測驗，最大的優點是操作簡便，可進行大規模的測評；最大的缺點是測驗情境的真實程度低，往往難以反映學生的實際技能水平。所以紙筆型的實驗技能測驗主要用于兩個方面：一是用于不太強調真實情境的實驗設計技能的實測；二是用于需要強調真實情景實驗技能的預測。為提高紙筆型測驗的準確性，必須精心設計測試題，題目應主要測試那些對學生來說是新的內容，或者是演示實驗和學生實驗的變式，這樣可以減少學生預先知道答案對測驗結果的影響。重點從以下幾方面進行：

3．1．1 考核評價學生實驗設計的科學性。考察實驗方案是否違背生物科學的基本原理，學生是否學會運用科學方法解決問題；有沒有將誤差或偏差分析應用到實驗設計中，怎樣處理實驗過程中出現的異常情況；整個實驗方案中各部分的安排及各實驗步驟之間的編排是否合理，實驗目的和運用的實驗原理之間的邏輯關系怎樣；實驗材料和儀器的使用是否科學等等。3．1．2 考核評價學生實驗設計的可行性。考察實驗方案在實際操作時是否可行。有的方案看起來似乎無懈可擊，但在實際操作時可能行不通，或是當地實際條件做不到，或是學生的實驗能力還達不到。這里主要考察學生在設計實驗時的理論聯系實際的技能。

3．1．3 考核評價學生實驗設計的新穎性。考察實驗方案是否新穎，是否體現思維的獨特性，整個設計實驗的探究性如何。這里主要考查學生的創新技能。

案例1 請設計兩種不同的觀察植物向性運動的實驗方案；

案例2 請設計一個“探索影響淀粉酶活性的條件”實驗的新方案，要求該方案不同于教科書上已有的設計。

案例3 請設計一個觀察植物細胞吸水的家庭小實驗(不同與教科書上的方法)，并提交反映實驗過程和觀察結果的實驗報告。

3．2 實驗觀察技能考核與評價的方法和途徑

觀察實驗和演示實驗是中學生物的兩種非常傳統的實驗類型，其評價主要是考核學生的觀察技能。觀察是一種有目的、有計劃的知覺活動。觀察技能是指全面、深入、正確地觀察和認識事物的技術水平，表現在生物學科上就是要善于觀察生物體和生命現象的細微變化和本質特征。實驗的觀察技能的考核與評價主要以學生的實驗過程和學生的觀察結果為考核內容。評價時可圍繞以下幾方面來進行：

3．2．1 考核評價學生觀察的目的性。主要考核學生觀察的目的、內容是否正確；能否正確地指出觀察的重點，觀察中能否排除無關干擾。

3．2．2 考核評價學生觀察的條理性。主要考核學生觀察的順序是否合理、步驟是否正確，以及觀察工具的選擇和使用是否得當。

3．2．3 考核評價學生觀察的理解性。主要考核學生對重要實驗現象的記錄是否準確。在觀察過程中能否及時理解觀察到的現象，對現象的解釋是否合理。

3．2．4 考核評價學生觀察的敏銳性。主要考核學生能否及時和準確地抓住實驗過程中的細節和瞬間出現的現象，能否對生命科學現象的本質和隱蔽事件做出選擇性的觀察，并能全面細致地進行記錄。

3．2．5 考核評價學生觀察的持久性。主要考核學生觀察中注意力能否持久，是否能對持續時間較長的生命過程作連續的觀察，即上述的觀察品質在觀察過程中是否一直保持良好狀態。

案例：給學生一張植物根尖細胞有絲分裂的臨時裝片，要求學生在顯微鏡下找出各個不同分裂期的細胞。

3．3 實驗操作技能考核與評價的方法和途徑

操作實驗也是中學生物的一項傳統實驗類型，考查的重點當然是學生的操作技能。操作技能表現為學生完成生物實驗的外顯的操作技術水平，其測評內容包括實驗操作過程和實驗操作結果兩個方面。

3．3．1 操作過程的考核與評價。操作過程包括學生實際動手完成實驗的全部外顯行為，可以分為模仿水平、獨立操作水平和遷移水平三個層次。一般采用觀察法對學生的操作過程進行觀察、記錄和評分。為了使評分客觀和準確，評價者一般應先對選定的實驗項目進行任務分析，編制相應的操作過程觀察評價表。該評價表需確定該實驗操作的主要步驟和程序，再根據測評目標及操作步驟的重要性和難度，確定每一步驟的權重值。評價者在使用觀察評價表時，可以采用一些質量指標對各步驟進行等級評定。以下是一些可供參考的指標：（1）熟練程度：操作過程是否協調和流暢；（2）準確程度：操作是否規范和到位；（3）靈活程度：能否對意外情況作出恰當的和及時的處理(調整與改進)；（4）完成速度：完成時間的長短，以具體數值作評定依據。

3．3．2 操作結果的評價。生命科學操作技能的考查，采用面對面的看過程考查法自然值得提倡，但實施起來難度較大。上海市生物教學研究會生物教育測量研究組以“簡易裝片制作”實驗為例，多次進行了“看過程考查法”與“看結果考查法”的對照實驗。實驗結果表明，兩種考查有極高的正相關，認為可以從操作結果來評判其整個操作技能的水平，且準確性非常高。所以，結果測評法有一定的可行性。操作結果的測評就是評價者不直接觀察學生的實驗過程，只根據學生的實驗結果(制作的標本、完成的實驗報告或完成的測試題等)來對實驗操作水平作出評定。用實驗結果來評定學生的操作技能時，可以考慮這樣幾個評價指標：（1）實驗結果的數量、質量或正確程度；（2）完成實驗所需的時間；（3）對實驗過程的記錄及其正確的程度；（4）對實驗結果的分析和回答問題的正確程度。但是這種間接性的測評由于容易受練習效應和學生事先背誦實驗結果等因素的影響，有時并不能反映學生真實的操作水平，所以并不適用于所有的實驗項目。我們注意到，在上述有關的對比研究中，“簡易裝片制作”只是一個比較簡單的操作實驗，對那些比較復雜的操作實驗來說問題就可能沒那么簡單。

因此，對學生實驗的操作技能的考核與評價可通過制訂實驗操作檢核表作為工具進行考核與評價。

案例1 請用高倍鏡觀察桌面上的這張玻片標本，將視野調至最佳觀察狀態后，繪出所觀察到的圖像。繪圖及其顯微鏡中的相應視野狀態是教師評分的依據，請注意保留。完成時間10分鐘，完成后離開實驗室。

針對這個實驗操作技能的考核與評價可制訂出如下檢核表：

上述考核與評價方案可用于大規模的實驗技能測試，實施的難度相對較小。比如學生在規定的時間完成實驗任務后就可離場，考評小組再共同對學生的實驗結果逐個評分，時間和場地都容易解決，且測評的結果也能做到準確。

案例2 請用紫色的洋蔥、刀片、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡、質量分數為0.3g/ml的蔗糖溶液、清水等材料用具，探究植物細胞的吸水和失水。

這個實驗操作技能考核與評價過程中涉及的內容較多，如考核學生制作臨時裝片的技能、正確使用顯微鏡的操作技能、正確觀察的技能等等。這種類型也可通過制訂檢核表的辦法加以考核與評價。如下表：

參考文獻：

1.普通高中《生物課程標準》（實驗）及教材

2.普通高中《生物課程標準》（實驗）解讀，江蘇教育出版社 劉恩山 汪忠

3.《教學評價及其方法與實踐》上海師范大學杜佩屏

4.《課程標準與教學大綱對比分析》東北師范大學出版社王永勝等