指向科學(xué)探究的高中生物評(píng)價(jià)量表構(gòu)建

江云

（福州第四中學(xué)，福建 福州 350004）

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》（下文簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出了加強(qiáng)和完善生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議，要求實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該多樣化、重視定性和定量實(shí)驗(yàn)、注意實(shí)驗(yàn)安全教育［1］。目前，高中生物學(xué)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)存在以下三方面問(wèn)題：評(píng)價(jià)獲取的間接性、滯后性和單項(xiàng)性?？茖W(xué)探究評(píng)價(jià)主要通過(guò)課后書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和完成實(shí)驗(yàn)試題間接獲取評(píng)價(jià)信息，“紙上談兵”較難反映科學(xué)探究的關(guān)鍵能力即關(guān)注問(wèn)題轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)的能力和實(shí)驗(yàn)操作實(shí)施的能力。由于學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是在課后完成，脫離了科學(xué)探究的場(chǎng)景，常常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和細(xì)節(jié)的丟失或偏差，也不利于評(píng)價(jià)后的進(jìn)一步思考與改進(jìn)。評(píng)價(jià)來(lái)自于學(xué)生的單項(xiàng)輸出，考核教師根據(jù)學(xué)生的答題情況或者實(shí)驗(yàn)操作情況按照考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。對(duì)于答題的思考過(guò)程和實(shí)驗(yàn)操作的意圖，學(xué)生沒(méi)有輸出的機(jī)會(huì)，考核教師也無(wú)法全面了解。

近年來(lái)，科學(xué)探究學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的研究成果主要集中在兩個(gè)方面：一方面將評(píng)價(jià)納入學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)［2］，建立評(píng)價(jià)與教學(xué)的關(guān)系［3］，另一方面將實(shí)驗(yàn)操作關(guān)鍵環(huán)節(jié)確定為評(píng)價(jià)任務(wù)，制定評(píng)價(jià)任務(wù)評(píng)分細(xì)則以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)［4］。本研究在此基礎(chǔ)上，針對(duì)目前科學(xué)探究學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)與完善，構(gòu)建科學(xué)探究評(píng)價(jià)量表，以促進(jìn)科學(xué)探究各環(huán)節(jié)更加深入思考與實(shí)踐。

一、科學(xué)探究課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)量表的構(gòu)建

（一）構(gòu)建學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)量表的依據(jù)

課堂科學(xué)探究的行為與結(jié)果是學(xué)生個(gè)人綜合能力的體現(xiàn)。從系統(tǒng)論的視角，將科學(xué)探究活動(dòng)這個(gè)整體拆分為三個(gè)連續(xù)的部分：由生物學(xué)問(wèn)題到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變、由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)現(xiàn)、由實(shí)驗(yàn)結(jié)果到問(wèn)題答案的揭示。每一個(gè)部分都是科學(xué)探究活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，環(huán)節(jié)的完成情況既反映學(xué)生個(gè)人對(duì)科學(xué)探究的理解，也呈現(xiàn)學(xué)生個(gè)人科學(xué)探究能力的發(fā)展現(xiàn)狀。因此綜合學(xué)生在每一個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，可以反映學(xué)生科學(xué)探究的整體表現(xiàn)。關(guān)于每一個(gè)環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)，依據(jù)系統(tǒng)論，對(duì)部分的分析需要回到整體中去考查。因此對(duì)于每一部分評(píng)價(jià)的設(shè)置，需要緊密?chē)@學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)科學(xué)探究所期望的探究行為和結(jié)果展開(kāi)，不斷測(cè)量現(xiàn)狀與學(xué)習(xí)期望的距離，師生在獲取現(xiàn)狀學(xué)情的同時(shí)明確了努力的方向和差距。

（二）構(gòu)建學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)量表的過(guò)程

將科學(xué)探究活動(dòng)拆分成三部分：由生物學(xué)問(wèn)題到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變、由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)現(xiàn)、由實(shí)驗(yàn)結(jié)果到問(wèn)題答案的揭示，作為量表評(píng)價(jià)項(xiàng)目。若學(xué)生表現(xiàn)出越接近《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究所期望的探究行為和結(jié)果，說(shuō)明其探究能力越高階。從最高階的能力表現(xiàn)與結(jié)果逐級(jí)弱化，以形成階梯式水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，每一部分的評(píng)價(jià)設(shè)置四級(jí)水平，具體評(píng)價(jià)量表見(jiàn)表1。

表1 科學(xué)探究課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)量表

由于科學(xué)探究過(guò)程和實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)均以小組形式組織運(yùn)行，因此小組學(xué)習(xí)的推進(jìn)直接影響課堂科學(xué)探究的開(kāi)展。那么當(dāng)科學(xué)探究活動(dòng)出現(xiàn)困局的時(shí)候，哪些能力有助于組織小組成員一起尋找突破口繼續(xù)前行，發(fā)揮整體大于局部的功能？促進(jìn)小組成員之間的交流合作，將各成員針對(duì)現(xiàn)有問(wèn)題的想法意見(jiàn)進(jìn)行整合，尋找可行的方向，將想法轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。從以上分析中可以看出，交流合作能力是推進(jìn)小組學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力，即解釋交流能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力和合作實(shí)踐能力。那么，如何在科學(xué)探究活動(dòng)中發(fā)展以上三種能力？答案是以評(píng)價(jià)促發(fā)展?；谝陨先N能力建立評(píng)價(jià)量表2，在一輪又一輪的評(píng)價(jià)中引導(dǎo)學(xué)生朝著目標(biāo)進(jìn)步。

以上兩個(gè)量表均含三個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目占比設(shè)置需要回到評(píng)價(jià)的總體要求中分析。評(píng)價(jià)總體要求既關(guān)注學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展現(xiàn)狀，也關(guān)注學(xué)科素養(yǎng)對(duì)未來(lái)生活的適應(yīng)能力。三個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目在評(píng)價(jià)科學(xué)探究能力的發(fā)展現(xiàn)狀方面作用相當(dāng)。在未來(lái)適應(yīng)力上，將生產(chǎn)生活中面臨的新問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可通過(guò)實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行探究的問(wèn)題是解決未知新問(wèn)題的關(guān)鍵，基于團(tuán)隊(duì)的合作實(shí)踐是問(wèn)題有效解決的核心途徑，因此量表1 的《由生物學(xué)問(wèn)題向?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變》和量表2 的《合作實(shí)踐》起到更加關(guān)鍵的作用，這兩個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目在各自量表中占40%，各評(píng)價(jià)量表中其余兩項(xiàng)項(xiàng)目分別占比30%。

表2 交流合作能力評(píng)價(jià)量表

以上兩個(gè)量表分別從探究表現(xiàn)和交流合作兩個(gè)維度對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，若以探究表現(xiàn)的總結(jié)果為橫坐標(biāo)，以交流合作的總結(jié)果為縱坐標(biāo)，就可以將學(xué)生在兩個(gè)維度上的綜合表現(xiàn)在坐標(biāo)中確定相應(yīng)的位置，此位置作為學(xué)生此項(xiàng)科學(xué)探究的綜合評(píng)價(jià)，具體示意圖見(jiàn)圖1。示意圖還可以直觀呈現(xiàn)學(xué)生多次科學(xué)探究的結(jié)果，反饋學(xué)生在科學(xué)探究能力上的發(fā)展，也反饋需要提升的薄弱點(diǎn)。

圖1 科學(xué)探究評(píng)價(jià)結(jié)果示意圖

（三）實(shí)施評(píng)價(jià)的人員

關(guān)于實(shí)施評(píng)價(jià)的人員由傳統(tǒng)的師評(píng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橛勺栽u(píng)、組評(píng)和師評(píng)三方面組成，最終形成總評(píng)。依據(jù)三方評(píng)價(jià)在科學(xué)探究中的推動(dòng)作用，設(shè)置合理占比。自評(píng)是通過(guò)個(gè)人視角，復(fù)盤(pán)科學(xué)探究過(guò)程中的表現(xiàn)和取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，與評(píng)價(jià)量表中的指標(biāo)進(jìn)行比較，找出差距，規(guī)劃未來(lái)進(jìn)步的方向，是科學(xué)探究學(xué)習(xí)的核心力量。組評(píng)是通過(guò)小組成員的視角，增加自評(píng)的觀察維度，對(duì)自評(píng)中出現(xiàn)的偏差和缺失進(jìn)行修正與補(bǔ)充，即對(duì)自評(píng)信息進(jìn)行降噪處理，同時(shí)提供更多優(yōu)化的思路和方向，是科學(xué)探究學(xué)習(xí)強(qiáng)勁的助推力。師評(píng)是通過(guò)教師視角，由于教師對(duì)于科學(xué)探究有更深入的理解，不僅關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的處理，還能從科學(xué)探究的本質(zhì)出發(fā)關(guān)注學(xué)生將生物學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成科學(xué)探究的能力，為科學(xué)探究學(xué)習(xí)總方向掌舵。綜合以上分析，將自評(píng)、組評(píng)和師評(píng)的評(píng)價(jià)占比制定為40%、30%、30%。自評(píng)、組評(píng)和師評(píng)三個(gè)評(píng)價(jià)相對(duì)獨(dú)立，即組評(píng)和師評(píng)后學(xué)生若對(duì)自評(píng)結(jié)果有新的想法，只記錄在個(gè)人實(shí)驗(yàn)總結(jié)中，不再修改自評(píng)結(jié)果。

二、科學(xué)探究課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)量表的實(shí)例應(yīng)用

（一）課堂觀察

以《探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式》為例，記錄量表應(yīng)用過(guò)程的課堂學(xué)習(xí)。在自變量的控制環(huán)節(jié)，課本給出了有氧和無(wú)氧兩套裝置方案，分析裝置方案的機(jī)理即裝置如何保障有氧和無(wú)氧條件，在量表1 的評(píng)價(jià)中小組成員提出問(wèn)題：課本給定的有氧裝置無(wú)法保障完全有氧條件，可能存在二氧化碳進(jìn)入干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況，例如氣泵通氣中含有的二氧化碳是否完全被氫氧化鈉吸收，反應(yīng)一段時(shí)間后氫氧化鈉是否充足。經(jīng)過(guò)小組討論得出，二氧化碳是否被充分吸收需要進(jìn)行檢測(cè)。由于方案的提出就在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中，使得這個(gè)方案可以立刻進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)：在有氧裝置中，氫氧化鈉瓶后再加入一個(gè)二氧化碳檢測(cè)瓶以準(zhǔn)確評(píng)估二氧化碳是否充分被吸收。

在因變量的控制環(huán)節(jié)，組評(píng)中發(fā)現(xiàn)，雖然小組成員均對(duì)酒精檢測(cè)產(chǎn)生疑問(wèn)：無(wú)法保障反應(yīng)物葡萄糖完全耗盡，若葡萄糖存在是否會(huì)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生影響，但是3 位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)處理表現(xiàn)不同。同學(xué)甲利用酒精易揮發(fā)的特點(diǎn)，嘗試將酒精和葡萄糖溶液分離。同學(xué)乙盡可能延長(zhǎng)葡萄糖和酵母菌反應(yīng)時(shí)間以完全耗盡葡萄糖，避免葡萄糖對(duì)檢測(cè)的影響。同學(xué)丙先取溶液進(jìn)行葡萄糖檢測(cè)，確保在葡萄糖消耗完的情況下進(jìn)行酒精檢測(cè)。在雙向交流下，小組成員進(jìn)一步了解各自處理實(shí)驗(yàn)的情況。

在實(shí)驗(yàn)裝置的搭建環(huán)節(jié)，連接中是否考慮到裝置氣密性對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，是否采取增加氣密性的操作如涂抹凡士林，這些實(shí)驗(yàn)技能的細(xì)節(jié)評(píng)價(jià)依賴(lài)于評(píng)價(jià)獲取的直接性。在結(jié)果分析中，有小組成員在有氧裝置組也檢測(cè)出酒精，這一結(jié)果與其他同學(xué)結(jié)果不一致。面對(duì)問(wèn)題，認(rèn)真分析可能有氧變量控制問(wèn)題導(dǎo)致氫氧化鈉吸收二氧化碳不徹底，積極實(shí)踐重復(fù)實(shí)驗(yàn)并在氫氧化鈉瓶和反應(yīng)瓶之間增設(shè)二氧化碳檢測(cè)瓶。這些體現(xiàn)科學(xué)探究思維和能力的細(xì)節(jié)也依賴(lài)于直接獲取的評(píng)價(jià)信息。

（二）實(shí)例應(yīng)用反思

1.評(píng)價(jià)獲取的及時(shí)性

一方面，自評(píng)帶來(lái)的個(gè)人反思、組評(píng)帶來(lái)的優(yōu)化可能、師評(píng)帶來(lái)的本質(zhì)把握，為當(dāng)下學(xué)習(xí)提供支持和幫助。另一方面，若在反饋過(guò)程中產(chǎn)生的新問(wèn)題新想法也可通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和交流探討進(jìn)行及時(shí)地踐行和解答，這是實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和學(xué)習(xí)小組場(chǎng)景帶來(lái)的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)。

2.評(píng)價(jià)獲取的雙向性

課堂科學(xué)探究評(píng)價(jià)提供了雙向?qū)υ挼臋C(jī)制。一方面，學(xué)生不僅可以闡述自評(píng)結(jié)果以及支持這一結(jié)果的理由，還可以就小組成員或教師對(duì)此提出的異議進(jìn)行解釋和說(shuō)明。另一方面，學(xué)生不僅可以獲取來(lái)自小組成員的觀察視角的結(jié)果，還可以就小組成員提出的拓展性方案進(jìn)行進(jìn)一步的交流與確認(rèn)。這樣的評(píng)價(jià)機(jī)制在很大程度上減少信息盲區(qū)，消除歧義。這樣評(píng)價(jià)機(jī)制下獲取的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)更真實(shí)準(zhǔn)確。

在評(píng)價(jià)實(shí)踐中遇到意見(jiàn)不一的情況也是常有的。此時(shí)，生生之間、師生之間還可以討論爭(zhēng)辯一番，這正是珍貴的學(xué)習(xí)時(shí)刻。熱烈討論中帶來(lái)的思考，是概念與原理修正完善的好時(shí)機(jī)。以評(píng)價(jià)促學(xué)習(xí)就在這樣的熱烈場(chǎng)景中富有溫度地進(jìn)行著。

3.評(píng)價(jià)獲取的直接性

課堂科學(xué)探究評(píng)價(jià)量表是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)直觀觀察和反復(fù)討論確認(rèn)后收集第一手評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，突出考查科學(xué)探究的關(guān)鍵能力即關(guān)注問(wèn)題轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)的能力和實(shí)驗(yàn)操作實(shí)施的能力，相對(duì)于目前主要通過(guò)課后書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和完成實(shí)驗(yàn)試題間接獲取評(píng)價(jià)信息，更接近真實(shí)學(xué)習(xí)。

綜上所述，本科學(xué)探究量表的應(yīng)用可有效解決目前科學(xué)探究學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)存在的問(wèn)題。應(yīng)用量表進(jìn)行評(píng)價(jià)較全面地測(cè)量了學(xué)生科學(xué)探究能力，促進(jìn)了科學(xué)探究各環(huán)節(jié)學(xué)生更加深入地思考與實(shí)踐。