基于發展學生思維品質的試題分析

摘 要：《中共中央國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》指出，教師要著力培養學生的認知能力，促進學生思維發展，激發學生創新意識。初中畢業生的學業評價也要從這些角度出發，2020年初中學業考試紹興市科學卷的命制就是從這幾個角度立意，注重對學生建立概念、實驗素養、探究能力和模型構建等方面的考查，以激發和提升學生的思維品質，體現了科學的核心素養。

關鍵詞：初中科學;試題評價;思維品質

2020年初中畢業生學業考試紹興市試卷的命制以科學課程標準為依據，基于學科大概念，綜合學科知識，精選試題情境，重視核心知識，重視考查實驗和探究能力，特別注重考查學生科學思維和方法，實現了由知識的評價轉向能力和素養的評價。以下就本卷中考查學生思維品質的一些方面進行論述。

一、 注重概念建立，呈現思維過程

科學知識中有很多基本概念和原理，在平時的教學過程中，老師和學生在新課中會比較重視這些內容，仔細地對其進行學習和理解，但在復習階段，特別是在學業考試的復習階段，這些內容很容易被老師和學生忽略。學業考試中，試題要在真實世界的背景中，考查學生運用這些知識來分析和解決問題的能力。這些基本概念會套上一件“新外衣”，學生會有一種既熟悉又陌生的感覺。

2020年紹興卷中的第7題，在注重概念建立的基礎上，又有完整的思維過程。原題如下：

7. 端午節，小敏提著一盒粽子去看望長輩時，下列提法中手受到壓強最大的是（? ）

A. 用單手提單繩B. 用單手提雙繩

C. 用雙手提單繩D. 用雙手提雙繩

答案：A

這道試題是根據一個實際的生活情景——“拎物品”編制而成的，學生很容易讀懂題中所給信息，壓強是初中科學中的一個基本概念，同時又是一個核心知識點，在學業考試中出現的頻率很高。該題沒有通過死記硬背的方式來考查知識點，命題人從能力角度出發。該題涉及的概念和原理，以及學生需要達成的思維過程如下：

很顯然，這個試題給老師帶來的啟示是：知識不能盲目灌輸，而是要水到渠成。很多類似的基本概念和原理都需要在教學過程中給予學生一個完整的思維過程，而不是給予一個個零碎的知識片段。

二、 注重實驗素養，經歷真實思維

科學實驗是科學課的一個重要組成部分，有關實驗考查的形式受限較多。近幾年紹興地區還沒有將實驗操作的結果納入學業考試的成績中，只是作為素質評定中的一項進行測試，實驗考查還是依賴學業考試試卷，其以文本的形式對學生進行考查。

2020年紹興卷中的第27題，在注重實驗操作的基礎上，又有真實的思維過程。原題如下：

27. 在“研究凸透鏡成像規律”的實驗中。

（1）實驗一段時間后，原來成在光屏中央的像“跑”到圖甲所示的位置。下列操作可以讓像重新回到光屏中央的有________。

圖甲????? 圖乙????? 圖丙

①光屏上移一段距離 ②蠟燭下移一段距離

③透鏡下移一段距離

該題所考查的就是實驗過程中會遇到的一個真實的情境，學生不能單憑記憶獲得。學生的腦海中要存在實驗操作規范：為了使像成在光屏中央，開始時要將燭焰、透鏡和光屏三者中心調節到同一水平高度。一段時間后遇到如圖甲的情況，此時，不能憑借機械式記憶決定操作，而是要根據實際不同的角度來進行分析。為了把像成在光屏中央，從原來實驗操作要求的三者中心在同一高度，逐漸演變成具體的從三個角度把像重新調節到光屏中央。學生腦海中要出現這樣的思維過程，取決于是否進行過真正的實驗，以及實驗中得到的規律是否有真實的體驗，本質上需要有真實的思維過程。這對老師和學生提出了一個非常基本而又非常艱巨的任務，需要在平時的課堂里踏踏實實地實驗，認認真真地思考。

三、 注重探究能力，拓展思維深度

科學探究始于問題。從理論上講，試題只要呈現合適的情境，讓學生處在已知和未知的交界處，學生就會有疑惑，就會主動提出許多需要研究的問題。而對于問題是否由教師給出是探究水平級別劃分的重要標準。美國的Norman. G. Lederman教授的探究水平分級理論告訴我們，根據問題、過程和方法、結論等三個因素的給出情況，探究水平級別可以劃分為幾個等級，如表所示。這其中的3級水平是最難達到的，其要求問題等因素均由學生自己得到，在平時的探究教學過程中，很多老師都無法做到，那么在考試評價中如何體現？

2020年紹興卷中的第24題，在注重培養學生科學探究能力的基礎上，利用科學史體現科學本質，通過巧妙的設置問題，將所考查的科學探究水平級別提高到3級。原題如下：

24. 老師在重復演示“做功改變內能”實驗（圖丙）之間，需在拔出活塞后將厚玻璃筒甩幾下，其目的與內燃機的________（選填“吸氣”“壓縮”“做功”或“排氣”）沖程的原理相似。

答案：排氣

這道試題呈現的探究情境就處在學生已知和未知的交界處，符合最近發展區理論，學生會很自然的產生疑惑。特別是題中提到的演示實驗，試題給出了一個非常熟悉的情境，學生會回憶老師當時的實驗場景，但由于試題中沒有對“甩幾下”的動作有過多的說明，學生心里會自然地冒出一串問題，這樣探究過程中提出問題的環節就很自然地完成了。

四、 注重模型構建，達成高階思維

高中物理核心素養中對物理思維的具體表述為：具有構建理想模型的意識和能力;能正確使用物理思維方法，從定性和定量兩個方面進行物理推理、找出規律、形成結論，并能解釋自然現象和解決實際問題等。初中科學核心素養包括科學觀念、科學思維、科學探究、科學態度。那么在初中科學課程中，教師就要注重培養學生的模型構建的意識和能力，發展學生的高階思維能力。

2020年紹興卷中的第15題，在注重利用教材資源的基礎上，從素養立意的角度出發命制試題，來考查學生的高階思維。原題如下：

15. 如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結論。小敏想通過一次實驗既得出結論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側加上一個相同的彈簧測力計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現的是（? ）

答案：D

作為壓軸選擇題，這道試題不同于一般的試題，其沒有太多的計算量，而是選擇了教材中研究定滑輪特點時的實驗來進行創新設計，題目中涉及的實驗裝置只有定滑輪、彈簧測力計和細繩，這本身就是一種大膽的嘗試和創新，其更加注重考查學生模型構建的能力和較高的思維能力。該題不是靠記憶中定滑輪是等臂杠桿的知識點就能解決的，而是需要學生有較高的實驗設計能力和邏輯思維能力，還要能很好地建構彈簧測力計的科學模型。一般彈簧測力計相關題目可以通過模型一、模型二和模型三很好解決。而該題由于彈簧測力計是豎直放置，需要學生同時考慮到彈簧測力計的自重和題目的相關要求，建構出新的科學模型，從而得到模型四和模型五，學生要結合彈簧測力計的讀數由掛鉤上受到力的大小決定這一知識點，才能得到正確結果。

這道題目鼓勵學生通過科學思維構建新模型，避免了學生生搬硬套，考查學生對實驗的科學設計能力，看似只是簡單的加一個彈簧測力計，卻能考查學生對科學知識的把握程度、知識的靈活運用程度以及學生本身所具有的創造力和思維品質。此道題既能呈現核心概念，又能體現高水平的科學思維過程。

書到用時方恨少，思維的形成不是與生俱來的。對學生思維品質的培養不應該僅在學業考試中進行，而是應在平常的教學過程中，每一次的新課中、每一次的實驗中、每一次的作業中……教師應在做到落實核心知識的基礎上，關注學生科學觀念的形成、科學思維的培養以及能力的提高，只有提高了每一個學生的科學核心素養，才有利于學生的可持續學習和可持續發展。

參考文獻：

[1]劉潔民，郭玉英.義務教育初中科學課程標準（2011年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2012.

作者簡介：

邱亦斌，浙江省紹興市，諸暨市馬劍鎮中。