指向提升生物學實驗教學品質的評價*

邰玉韋 （江蘇省常州市北郊初級中學 江蘇常州 213002）

隨著生物學課程改革的不斷深化，重視發展學生核心素養已成為一線生物學教師教學過程中的重要研究課題。實驗教學是生物學教學的基本形式之一，是落實生物學核心素養、發展科學探究能力的重要途徑。學生實驗探究能力的培養活動是否有成效，對實驗教學品質評價的有效性起著至關重要的作用。

1 實驗教學評價指向發展核心素養

在生物學教學過程中，不僅要傳授知識，更重要的是幫助學生認識生物學的本質，揭示生物學學習的意義及生物學的社會價值，落實對學生學科核心素養的培養。生物學核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的，在解決真實情境中的生物學問題時所表現出來的必備品格和關鍵能力。生物學核心素養是生物學課程目標的集中體現，是學生發展核心素養的組成部分。生物學核心素養的發展具有連續性和階段性，借鑒《普通高中課程標準·生物學（征求意見稿）》中對生物學核心素養的界定，初中生物學核心素養主要包括生命觀念、 理性思維、 科學探究和社會責任，這4 個方面是一個統一的有機整體。生命觀念的形成過程中離不開理性思維和科學探究，理性思維是科學探究的重要內涵，科學探究是理性思維的實證過程；在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中，最終形成一定的社會責任意識和義務［1］。

實驗教學評價首先指向發展學生生物學核心素養?？茖W探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施及結果分析與表達；在探究活動中，樂于合作，勇于創新。實驗探究能力是指學生在實驗和科學探究過程中的能力，實驗探究能力是生物學科關鍵能力之一。隨著生物學課程改革的不斷深化和發展學科核心素養的需求，教師對學生實驗探究能力的培養目標、 評價內容和決策指向會發生新的變化。學生實驗探究能力不同水平之間的差異，主要表現在不同復雜程度的情境中運用重要概念和方法解決問題的程度。學生實驗探究能力需要在構建情境活動中培養，實驗教學的有效評價是促進其培養活動健康持續發展的良好催化劑。

2 實驗教學評價指向發展高階思維

促進和培養學生的高階思維能力已成為現代教育關注的重心。目前傳統“滿堂灌”的教學模式依然存在，學生被動接受知識，而不是主動探究、積極地構建學習，這樣的教學依舊局限在低階能力、低階學習、低階思維的層次上。高階思維是與低階思維相對的概念。低階思維是指較低層次的認知水平，主要用于學習事實性知識或完成簡單任務的能力；而高階思維是一種以高層次認知水平為主的綜合能力，義務教育階段要發展的高階思維能力主要指批判性思維能力、 創造性思維能力、問題解決能力和信息素養及協助能力等［2］。

2.1 培養批判性思維能力聚焦重要概念 在《義務教育生物學課程標準（2011年版）》“課程內容”中列舉了50 個重要概念，具體內容規定了義務教育階段的生物學課程所要達到的基本的學習目標。因此，培養學生的批判性思維能力應聚焦課程內容中的重要概念。

1）提供真實的實驗情境，讓學生用相關生物學觀點作出簡單判斷，是一種對學生批判性思維能力的培養。

案例1：某生物學興趣小組聽說加拿大一枝黃花被稱為“植物殺手”，為驗證該說法，以其幼苗和青菜幼苗為材料進行種植實驗。一段時間后，一枝黃花長勢旺盛，而青菜生長不良，特別是靠近一枝黃花的青菜甚至停止生長（圖1）。下列推測不合理的是（ ）。

A.一枝黃花生長旺盛，可能是它搶奪了青菜的水肥

B.青菜生長不良，可能是被高大的一枝黃花遮擋了陽光

C.一枝黃花可能釋放有害物質，抑制了相鄰青菜的生長

D.如果將一枝黃花引入我國，可用于殺滅菜田里的雜草

2）提供復雜的實驗情境，讓學生面對具體問題時，能利用多個相關的生物學概念或原理，闡明個人立場并作出決策，這是對學生更高層次的批判性思維能力的培養。

案例2：小明為了探究種子萌發的環境條件，設計了如下實驗： 分別在塑料器皿的6 個凹槽內各放入6 粒黃豆種子，A 組、A1 組用水全部淹沒種子，B 組、B1 組用水淹沒種子一半，C 組、C1 組不放水；A 組、B 組、C 組都放在常溫下，A1 組、B1組、C1 組都放在低溫下（5℃），觀察實驗現象（圖2）：1）通過觀察圖2中的實驗現象，你認為常溫B組水中種子萌發的主要原因是什么？ 對農業生產播種有什么好的建議？ 2）常溫A 組浸沒在水中的種子有個別萌發的現象，你認為萌發的原因是什么？ 怎樣改進實驗？

2.2 培養創造性思維能力聚焦創新體驗 培養學生樂于探索生命的奧秘，具有實事求是的科學態度，探索精神和創新意識，探究設計要勇于創新，實驗設計應多樣化。聚焦創新體驗情境，將培養學生的創造性思維能力融合于具體創新教學活動之中。

案例3：為探究常見飲品對牙齒的影響，小杰將收集的8 顆牙齒洗凈晾干后稱重，再分別放入礦泉水等8 種飲品中浸泡，1 周后取出牙齒洗凈晾干后再稱重。下面是小明在實驗前、后拍攝的圖片和記錄的實驗數據（圖3和表1）。

表1 牙齒在不同溶液中浸泡1周的質量對比（單位：g）

請根據上面的圖表回答問題：8 顆牙齒的質量是否有變化？為了使該實驗更加科學嚴謹，你覺得該實驗有哪些需要改進的地方？

通過數據分析，將思維延伸到研究方法，這里不僅考查評價了學生的分析能力，同時也考查了學生的拓展遷移和創造性思維能力。

2.3 培養問題解決能力聚焦真實生活 義務教育階段新課程標準的“評價建議”中指出：“評價不僅要關注學生的學習結果，更要關注學生學習過程中的發展和變化?！痹谡鎸嵉纳钋榫持凶钜准ぐl學生的探究興趣，促進學生自主探究。通過評價，真實地表現學生內隱的能力，使不同層次的學生在原有水平基礎上其能力得到發展。

案例4：為研究開發生態旅游對自然保護區生物多樣性的影響，科研人員于2012年8—10月間，分別在國慶節前、節中、節后對四川唐家河國家級自然保護區倒梯子、 紅石河2 條游客較為集中的旅游線路進行了鳥類監測（倒梯子和紅石河線路為自駕游線路）［3］，監測數據如圖4。

表2 學生能力水平評價

本生活情境創設的意圖： 根據給出的四川唐家河國家級自然保護區倒梯子、 紅石河2 條旅游線路在國慶節前、節中、節后鳥類監測數據的柱形圖，分析節前、節中、節后鳥類監測數據變化的規律，聯系國慶節前、節中、節后旅游人數的實際變化，推斷鳥類數量變化的根本原因是受人類活動的影響，并據此提出合理的建議。教師通過了解學生的能力水平，可以發展學生的問題解決能力，發展學生的科學探究能力。此情境中，學生解決問題的能力水平層次從高到低分別表示為A、B、C、D，具體能力水平表現描述如表2。

3 實驗教學評價指向開發有效的評價工具

落實新課程的評價觀，需挖掘潛能、優化評價環境，開發有效評價工具，實行動態評價，構建評價策略。手機輔助教育教學已成為一種必然趨勢，可借助手機QQ 平臺和“美圖秀秀”等軟件，開發有效評價工具，優化課堂內、外實驗教學的評價環境，提升實驗教學品質和發展學生實驗探究能力。

案例5：7年級下生物學 （蘇教版）“探究模擬酸雨對生物的影響”一節，教學設計如下:1）課前教師通過學生在QQ 群相冊里上傳的有關“酸雨對生物的影響”的學習資料，充分了解學情。2）課堂教學設計共包括4 部分。

第1 部分：上傳即興發言，確定實驗變量。利用PPT 創設情境“誰讓樂山大佛閉上了眼睛？”啟發學生發現問題，作出探究假設；各小組代表通過QQ群，將所要探究的實驗變量及時發送至QQ 群。

設計理念：突破了評價時空的限制，教師和學生同時可以分享到12 個小組的思維，學生的思路會更加開闊，學生的評價比較具體，最后共同確定該探究實驗變量是不同pH 的模擬酸雨。

第2 部分：設計實驗方案，拍照上傳。

任務1 初制定：經過討論后，各小組學生自主在實驗理解單上制定實驗方案,拍照上傳至QQ 群。

任務2 修改：各小組通過在群中查看其他小組實驗理解單上的實驗方案，查漏補缺，各小組可根據需要用紅筆及時修改原方案，拍照后再次上傳QQ 群。

設計理念：每個學生都能在同一個平臺看到各小組的方案，既能合理評價他組的方案，又能為自己小組方案的修改和完善提供參考，并實現了自評。

任務3 再評價：瀏覽各小組學習修改后的方案，選出你組認為方案制定最科學、最合理的2 個小組（應考慮對照實驗，有效控制實驗變量和無關變量），并進行投票。依據投票結果展示交流，再次評價并說明理由。

設計理念：通過QQ 投票功能實現小組間的互評，學生也直觀地看到自己設計的方案被認可的程度，這種評價更直觀、更形象和更真實。

通過以上教學過程，教師利用2 次自主學習，1 次修改，2 次評價的方式，幫助學生完善了實驗方案，提高了設計實驗方案的能力。其中，教師也參與投票并進行點評，實現了師生互評。

第3 部分：學生動手實驗，觀察實驗結果，得出實驗結論。學生進行實驗操作時，教師和學生都可及時拍攝實踐操作中的作品，利用“美圖秀秀”功能將實驗前、后現象進行對比拼圖，并將組圖上傳至QQ 群。

設計理念：學生真實作品的展示極大地提高了學生的參與熱情，通過手機平臺，學生之間的交流變得更加通暢、快捷，在一定程度上培養了學生收集數據處理信息的能力；同時，課堂中的過程性資源也充分得到了利用。

第4 部分：播放學生課外拓展探究的實驗視頻。

設計理念：有效快捷的評價方式，為課堂贏得了更多的時間，讓課堂變得更加開放，課堂容量增大，同時實現了情感教育的目標。

指向發展學生實驗探究能力的評價，還體現在課外活動。

案例6： 借助APP 認識校園內、 外的植物種類。大多數初中生具有很強烈的認識校園植物的愿望，過去采用的教學方式是讓學生拍照或畫圖，然后上網搜索，或者對照《江蘇植物志》檢索，成功率很低，也降低了學生的積極性。現在可以推薦學生在手機上安裝形色或朵朵等APP，引導學生進行自主探究和認識植物，成果可以發到群里共享并相互評價。

案例7：利用智能手機開展生物學攝影比賽。學生拍攝自己感興趣的“動、植物發育過程照片或實驗視頻”，例如綠豆種子萌發的家庭實驗、垂柳的扦插實驗、受精雞卵的孵化過程、探究植物的生長需要無機鹽實驗等，可上傳至群里共享，在全班范圍內，甚至在全校范圍內進行互評。

總之，針對生物學實驗教學，在發展學生科學探究能力的過程中，從某種程度上講，評價比教學更重要。評價需要確定清晰評價目標，必須在課堂內、外持續進行，必須有學生的主動參與，需要教師具有極高的評價素養等。提升對實驗教學品質的評價，是追求實驗教學質量與教學效果、發展學生思維與能力的重要方法及手段。