指向科學探究的高中生物評價量表構建

江云

（福州第四中學，福建 福州 350004）

《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》（下文簡稱《課程標準》）提出了加強和完善生物學實驗教學的建議，要求實驗設計應該多樣化、重視定性和定量實驗、注意實驗安全教育［1］。目前，高中生物學科學探究的學習評價存在以下三方面問題：評價獲取的間接性、滯后性和單項性。科學探究評價主要通過課后書寫實驗報告和完成實驗試題間接獲取評價信息，“紙上談兵”較難反映科學探究的關鍵能力即關注問題轉化成實驗的能力和實驗操作實施的能力。由于學習評價是在課后完成，脫離了科學探究的場景，常常出現實驗過程和細節的丟失或偏差，也不利于評價后的進一步思考與改進。評價來自于學生的單項輸出，考核教師根據學生的答題情況或者實驗操作情況按照考核標準進行打分。對于答題的思考過程和實驗操作的意圖，學生沒有輸出的機會，考核教師也無法全面了解。

近年來，科學探究學習評價的研究成果主要集中在兩個方面：一方面將評價納入學習環節［2］，建立評價與教學的關系［3］，另一方面將實驗操作關鍵環節確定為評價任務，制定評價任務評分細則以促進實驗學習［4］。本研究在此基礎上，針對目前科學探究學習評價存在的問題進行改進與完善，構建科學探究評價量表，以促進科學探究各環節更加深入思考與實踐。

一、科學探究課堂學習評價量表的構建

（一）構建學習評價量表的依據

課堂科學探究的行為與結果是學生個人綜合能力的體現。從系統論的視角，將科學探究活動這個整體拆分為三個連續的部分：由生物學問題到實驗設計的轉變、由實驗設計到實驗操作的實現、由實驗結果到問題答案的揭示。每一個部分都是科學探究活動的重要環節，環節的完成情況既反映學生個人對科學探究的理解，也呈現學生個人科學探究能力的發展現狀。因此綜合學生在每一個環節的表現，可以反映學生科學探究的整體表現。關于每一個環節的評價，依據系統論，對部分的分析需要回到整體中去考查。因此對于每一部分評價的設置，需要緊密圍繞學科核心素養對科學探究所期望的探究行為和結果展開，不斷測量現狀與學習期望的距離，師生在獲取現狀學情的同時明確了努力的方向和差距。

（二）構建學習評價量表的過程

將科學探究活動拆分成三部分：由生物學問題到實驗設計的轉變、由實驗設計到實驗操作的實現、由實驗結果到問題答案的揭示，作為量表評價項目。若學生表現出越接近《課程標準》對科學探究所期望的探究行為和結果，說明其探究能力越高階。從最高階的能力表現與結果逐級弱化，以形成階梯式水平評價標準，每一部分的評價設置四級水平，具體評價量表見表1。

表1 科學探究課堂表現評價量表

由于科學探究過程和實驗評價環節均以小組形式組織運行，因此小組學習的推進直接影響課堂科學探究的開展。那么當科學探究活動出現困局的時候，哪些能力有助于組織小組成員一起尋找突破口繼續前行，發揮整體大于局部的功能？促進小組成員之間的交流合作，將各成員針對現有問題的想法意見進行整合，尋找可行的方向，將想法轉化成實驗實踐。從以上分析中可以看出，交流合作能力是推進小組學習的關鍵能力，即解釋交流能力、發現問題能力和合作實踐能力。那么，如何在科學探究活動中發展以上三種能力？答案是以評價促發展。基于以上三種能力建立評價量表2，在一輪又一輪的評價中引導學生朝著目標進步。

以上兩個量表均含三個評價項目，每個評價項目占比設置需要回到評價的總體要求中分析。評價總體要求既關注學生科學探究能力的發展現狀，也關注學科素養對未來生活的適應能力。三個評價項目在評價科學探究能力的發展現狀方面作用相當。在未來適應力上，將生產生活中面臨的新問題轉化為可通過實驗工具進行探究的問題是解決未知新問題的關鍵，基于團隊的合作實踐是問題有效解決的核心途徑，因此量表1 的《由生物學問題向實驗設計的轉變》和量表2 的《合作實踐》起到更加關鍵的作用，這兩個評價項目在各自量表中占40%，各評價量表中其余兩項項目分別占比30%。

表2 交流合作能力評價量表

以上兩個量表分別從探究表現和交流合作兩個維度對學生進行評價，若以探究表現的總結果為橫坐標，以交流合作的總結果為縱坐標，就可以將學生在兩個維度上的綜合表現在坐標中確定相應的位置，此位置作為學生此項科學探究的綜合評價，具體示意圖見圖1。示意圖還可以直觀呈現學生多次科學探究的結果，反饋學生在科學探究能力上的發展，也反饋需要提升的薄弱點。

圖1 科學探究評價結果示意圖

（三）實施評價的人員

關于實施評價的人員由傳統的師評，轉變為由自評、組評和師評三方面組成，最終形成總評。依據三方評價在科學探究中的推動作用，設置合理占比。自評是通過個人視角，復盤科學探究過程中的表現和取得的實驗結果，與評價量表中的指標進行比較，找出差距，規劃未來進步的方向，是科學探究學習的核心力量。組評是通過小組成員的視角，增加自評的觀察維度，對自評中出現的偏差和缺失進行修正與補充，即對自評信息進行降噪處理，同時提供更多優化的思路和方向，是科學探究學習強勁的助推力。師評是通過教師視角，由于教師對于科學探究有更深入的理解，不僅關注學生實驗細節的處理，還能從科學探究的本質出發關注學生將生物學問題轉化成科學探究的能力，為科學探究學習總方向掌舵。綜合以上分析，將自評、組評和師評的評價占比制定為40%、30%、30%。自評、組評和師評三個評價相對獨立，即組評和師評后學生若對自評結果有新的想法，只記錄在個人實驗總結中，不再修改自評結果。

二、科學探究課堂學習評價量表的實例應用

（一）課堂觀察

以《探究酵母菌細胞呼吸方式》為例，記錄量表應用過程的課堂學習。在自變量的控制環節，課本給出了有氧和無氧兩套裝置方案，分析裝置方案的機理即裝置如何保障有氧和無氧條件，在量表1 的評價中小組成員提出問題：課本給定的有氧裝置無法保障完全有氧條件，可能存在二氧化碳進入干擾實驗結果的情況，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，反應一段時間后氫氧化鈉是否充足。經過小組討論得出，二氧化碳是否被充分吸收需要進行檢測。由于方案的提出就在實驗場景中，使得這個方案可以立刻進入實踐環節：在有氧裝置中，氫氧化鈉瓶后再加入一個二氧化碳檢測瓶以準確評估二氧化碳是否充分被吸收。

在因變量的控制環節，組評中發現，雖然小組成員均對酒精檢測產生疑問：無法保障反應物葡萄糖完全耗盡，若葡萄糖存在是否會對檢測產生影響，但是3 位同學的實驗處理表現不同。同學甲利用酒精易揮發的特點，嘗試將酒精和葡萄糖溶液分離。同學乙盡可能延長葡萄糖和酵母菌反應時間以完全耗盡葡萄糖，避免葡萄糖對檢測的影響。同學丙先取溶液進行葡萄糖檢測，確保在葡萄糖消耗完的情況下進行酒精檢測。在雙向交流下，小組成員進一步了解各自處理實驗的情況。

在實驗裝置的搭建環節，連接中是否考慮到裝置氣密性對實驗的影響，是否采取增加氣密性的操作如涂抹凡士林，這些實驗技能的細節評價依賴于評價獲取的直接性。在結果分析中，有小組成員在有氧裝置組也檢測出酒精，這一結果與其他同學結果不一致。面對問題，認真分析可能有氧變量控制問題導致氫氧化鈉吸收二氧化碳不徹底，積極實踐重復實驗并在氫氧化鈉瓶和反應瓶之間增設二氧化碳檢測瓶。這些體現科學探究思維和能力的細節也依賴于直接獲取的評價信息。

（二）實例應用反思

1.評價獲取的及時性

一方面，自評帶來的個人反思、組評帶來的優化可能、師評帶來的本質把握，為當下學習提供支持和幫助。另一方面，若在反饋過程中產生的新問題新想法也可通過動手實驗和交流探討進行及時地踐行和解答，這是實驗場景和學習小組場景帶來的學習優勢。

2.評價獲取的雙向性

課堂科學探究評價提供了雙向對話的機制。一方面，學生不僅可以闡述自評結果以及支持這一結果的理由，還可以就小組成員或教師對此提出的異議進行解釋和說明。另一方面，學生不僅可以獲取來自小組成員的觀察視角的結果，還可以就小組成員提出的拓展性方案進行進一步的交流與確認。這樣的評價機制在很大程度上減少信息盲區，消除歧義。這樣評價機制下獲取的評價數據更真實準確。

在評價實踐中遇到意見不一的情況也是常有的。此時，生生之間、師生之間還可以討論爭辯一番，這正是珍貴的學習時刻。熱烈討論中帶來的思考，是概念與原理修正完善的好時機。以評價促學習就在這樣的熱烈場景中富有溫度地進行著。

3.評價獲取的直接性

課堂科學探究評價量表是通過現場直觀觀察和反復討論確認后收集第一手評價數據，突出考查科學探究的關鍵能力即關注問題轉化成實驗的能力和實驗操作實施的能力，相對于目前主要通過課后書寫實驗報告和完成實驗試題間接獲取評價信息，更接近真實學習。

綜上所述，本科學探究量表的應用可有效解決目前科學探究學習評價存在的問題。應用量表進行評價較全面地測量了學生科學探究能力，促進了科學探究各環節學生更加深入地思考與實踐。