核心素養視角下初中科學表現性任務的設計與實施策略

伍海龍

《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出：“要構建素養導向的綜合評價體系，改進結果評價，強化過程評價，關注學生在探究和實踐過程中的真實表現與思維活動”。科學核心素養蘊含了知識、能力、情感態度與價值觀，簡單的活動是無法承載與實現的，只有核心任務才能落實素養目標。傳統的紙筆測評主要以書面答題的方式，通過標準答案來判斷學生的回答是否正確，能夠很好地檢驗學生對科學知識和技能的考查，但對核心素養的考查效果不佳。為了考查基于真實情境問題解決的核心素養，需要憑借更復雜的表現性評價來評斷目標是否達成。

一、核心素養視角表現性評價的內涵和價值

表現性評價為檢驗素養目標而設定，傳統課堂圍繞離散的知識點和技能進行教學，學生習得一堆惰性知識，卻不能很好地利用知識解決問題，而素養導向的課堂要求教學目標轉向核心素養的培養，教學內容轉向對學科核心概念的深度理解，學習方式轉向“用中學”“做中學”“創中學”，教學評價轉向過程性評價與結果性評價相結合，而表現性任務恰恰是實現這些轉變的良好載體。

（一）素養導向的科學課堂特征

科學核心素養是學生通過科學學習養成的必備品格、關鍵能力和價值觀，包含科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個維度。新課標強調的核心素養的精髓是“真實性”，在真實復雜的情境中利用學科知識、技能和方法綜合解決問題的能力，核心素養視角的課堂教學應該具備真實性、開放性、綜合性、可評估性等特點。

（二）表現性評價的含義和要素

表現性評價是依據學生在完成模擬任務或真實任務過程中的行為表現來評價學業水平，通常由三要素組成，分別是表現性目標、表現性任務和評價標準，其核心是表現性任務的設計。筆者對60位科學教師進行調查發現，90%的初中科學教師表示自己知道表現性評價，但不知道如何使用；93%的科學教師表示最困惑的地方是不知道如何設計表現性任務。

（三）表現性任務的價值

學科核心素養的基礎是知識和技能，但是核心素養不能直接告知學生，而是融入學科實踐中培養。因此表現性任務就是連接學科核心素養和學科知識的一座橋梁，在完成表現性任務中應用知識和技能獲得學科方法、發展學科思維、經歷科學探究實踐、培養科學態度，完成對核心概念的深度理解。因此，一堂課、一個單元，都需要一個表現性任務作為載體，有的學者也將這樣的任務稱為“核心任務”。

（四）科學課堂表現性任務設計的不足

表現性任務是貫穿單元學習始終的，應該聚焦學科大觀念，通過高通路遷移理解大概念，結構化小概念學習，最終在完成核心任務的過程中形成科學核心素養。筆者通過課堂觀察量表和訪談發現，在初中科學教學中，教師設計的表現性任務普遍存在對核心素養的培養不夠，主要表現在：注重項目成果比較，忽視科學思維培養；強調碎片知識掌握，忽視科學觀念建構；重視任務形式設計，忽視探究實踐發展；評價模糊籠統，量規指標不具體。結合新課標要求，基于科學核心素養的培養，如何在初中科學教學中有效設計與實施表現性任務，落實表現性評價顯得尤為重要。

二、核心素養視角下初中科學表現性任務設計原則

設計原則是表現性任務的指南針，威金斯等人總結核心任務的三大特征：現實的意義、復雜的情境和開放的學習環境。核心素養視角下的初中科學表現性任務的設計需要遵循一致性、真實性、開放性和挑戰性原則。

（一）一致性原則

一致性原則是指表現性任務聚焦對學科核心概念的理解，與素養目標保持一致。表現性任務要做到動靜有序，很好地協調“活動”和“理解”的雙重特征。威金斯和麥克泰格在《追求理解的教學設計》中提到，過度聚焦活動和聚焦知識的課堂是教學的兩個極端。因此，表現性任務的設計要明確活動目標，活動的完成是為了理解核心概念，完成活動的過程中發展核心素養。例如，表現性任務是“制作校園植物移植手冊”，聚焦的學科核心概念是對植物結構、新陳代謝和生存環境關系的深度理解，任務分解成“調查校園植物的生存環境，并初步設計方案”“探究植物結構和生理功能，尋找方案證據”和“根據評價量表完善植物移植手冊”三個子任務。該表現性任務做到了“用中學”，任務設計統攝了對學科知識和技能的學習，又指向核心概念和素養目標，凸顯了高度的一致性。

（二）真實性原則

核心素養的精髓是真實性，即指向解決現實世界的問題，將現實情境轉化為能夠激發學生“真探究”的真實情境，進而最大限度地激發學生的“真實表現”。表現性任務越真實，學生參與其中的學習動力就越大，越會產生不同的真實表現。例如探究杠桿平衡的條件，教材抽象地利用杠桿的模型展開探究，筆者將其改進為表現性任務——“設計簡易可調節臺燈”。情境創設為：家用普通臺燈放置不當時會發生傾倒的現象，有些臺燈占據較大的桌面空間，且照射范圍有限。設計的具體任務為：你能否設計一個可調節、不易傾倒的臺燈支架，以便在實際使用中節約書桌空間，并調節燈頭遠近，適應不同人群（老人和小孩）的使用需求。表現性任務與現實世界的關聯性越高，目標受眾越真實，任務的真實性就越強。臺燈情境是大多數學生在日常生活中都有的經歷，故學生學習的興趣明顯提高。學生在這樣的真實情境中將所學的杠桿平衡條件進行應用和建構，從而設計出多種臺燈支架，做到了“創中學”，提高了學生基于真實情境解決問題的能力，培養了學生的科學核心素養。真實性任務既給了學生展示思維過程的機會，也為教師了解學生和進行評價反饋提供了抓手，為教學活動創造了更大的空間。

（三）開放性原則

學科問題往往是經過處理的良構問題，即封閉性問題。真實情境問題則往往是劣構的開放性問題。核心素養指向真實情境，現實問題往往是復雜的、多元的和劣構的問題，在封閉的表現性任務中，學生的表現會趨于單一，而開放的任務則會激發學生多樣化的表現，從而驅動學習真實發生，培養核心素養。因此，在素養導向視角下，教師要善于設計開放性的表現性任務，合理處理學科問題和現實問題的差異，結合學生的最近發展區，設計開放度合理的表現性任務。表現性任務的開放性既包括問題條件和解決方式的開放，也包括學習成果的開放，沒有統一、固定的答案。例如，在彈簧測力計教學中，筆者設計了一個“制作彈簧測力計”的表現性任務：利用彈簧、木板、刻度尺、鉤碼（若干個）制作彈簧測力計，并討論制作原理。要求學生3人一組，5分鐘左右完成，并展示制作過程，標注彈簧測力計的刻度。實踐發現，學生通過小組合作，能夠運用多種方法標注彈簧測力計的刻度，并解釋制作原理。在展示過程中，學生圍繞刻度標注、最小刻度等展開思維碰撞，更加深刻地理解彈簧測力計的原理和使用規則，同時學會了制作和講解，這樣開放性的表現性任務更能促使學生靈活地運用所學知識，激發學生的充分表現，在“做中學”，從而提升科學核心素養。

（四）挑戰性原則

核心素養是在解決問題中形成的，表現性任務要符合學生最近發展區，挑戰性任務的設計需要學生從眾多信息中辨別、梳理出主要信息，從中發現問題和界定問題，同時利用各種條件和資源解決問題。有挑戰性的表現性任務可以將學生從淺層學習帶向深度學習，更能展現科學學習的魅力。例如，能量守恒定律是個非常抽象的學科原理，教師往往采用先學理論再應用的教學方式，任務的挑戰性不夠。筆者設計了“設計并優化滑草場”的表現性任務，讓學生在不同山坡的四個位置選擇一個作為滑草場的起始下滑點，結合所學知識及評價量表設計滑草場方案。該具有挑戰性的表現性任務能夠讓學生綜合運用所學的機械能、內能等知識解決問題。在此過程中，需要考慮不同質量的人受到的摩擦力不同、不同角度下滑摩擦消耗的內能不同、不同高度帶來的刺激體驗不同，從而選擇合適的地方修建滑草場。學生在理解的基礎上，將所學知識和方法遷移到新的情境中，解決新問題，促進了深度學習。

三、核心素養視角下初中科學表現性任務的實施策略

（一）借助任務反思，培養科學思維

如今項目化教學非常普遍，但是多數教師在借助項目化設計表現性任務時，通常過于注重項目成果比較，而忽視了其中科學思維的培養。依據新課標，科學思維是從科學的視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，主要包括模型建構、批判性思維等。而其中的批判性思維則是指在復雜的情境中，能夠靈活運用已有知識和經驗選擇問題解決方法，在反思的基礎上進行分析和推理，做出合理判斷的思維方式。故在項目化學習中，可以借助階段性的項目反思，幫助學生及時反思自己的設計，進行迭代優化，以發展批判性思維。

（二）構建概念模型，培養科學觀念

常規課堂上，教師總是傾向于強調學生對碎片化知識的理解，如人體的激素調節和神經調節是獨立學習的，但是兩者是協調作用的。因而，學生的學習是碎片式的，無法建構人體能夠在神經系統和內分泌系統共同調節下維持穩態的科學觀念。在科學生物內容教學中，教師可以借助單元整體教學設計生物模型的表現性任務，促進概念間的聯結，從而建構相應的科學觀念。如設計用類似流程圖的方式構建人體血糖調節的模型，并說明哪些結構參與了調節，繪制“血糖調節流程圖”模型，將激素調節和神經調節相整合，有利于判斷學生是否真正理解了血糖調節是神經調節和激素調節協同作用的結果，激素調節直接改變血糖含量，而神經調節則控制激素分泌。通過構建模型，促進學生對生物體的穩態與調節這一核心概念的理解，從而建構概念間的聯結，發展科學思維，初步建構人體能在神經系統和內分泌系統共同調節下維持穩態的科學觀念。

（三）搭建學習支架，提升探究實踐能力

科學課堂涉及的表現性任務通常是設計方案、自制裝置、制作產品等，教師在設計時常常更關注任務形式是否多樣，而忽視了任務中探究實踐能力的發展。依據新課標，探究實踐主要包括科學探究能力、自主學習能力和技術與工程實踐能力，教師可以通過任務單搭建學習支架，促進學生探究實踐能力的發展。例如，在“自制酸堿指示劑”表現性任務中，筆者設計了“自主查詢資料，選擇可以作為酸堿指示劑的實驗材料和提取方法”“探究不同植物汁液在酸堿性溶液中的顯色變化”“合理選擇自制的酸堿指示劑判斷物質的酸堿性，并做出評價”三個子任務。實驗完成后，學生基于對不同植物汁液判斷溶液酸堿性的適用范圍、顏色變化是否明顯等角度進行評價，從而達到合理選擇指示劑完成對未知溶液酸堿性的判斷。任務驅動學生經歷探究實踐過程，形成科學觀念、發展科學思維和態度責任，以探究任務為支架，培養科學核心素養。

（四）設計評價量規，實施全程評價

遵循逆向設計原理，為表現性任務設計一個可操作、可評價的具體量規，并在任務布置前就告知學生，通過評價量規達成對學習過程評價和學習結果的評價。例如，在“設計并制作水上房屋”的表現性任務中，筆者制定了從“材料選擇、穩定性、承重量、可調節性和創意性”等維度的評價量表，很好地評價了學生的學習過程和成果，同時通過評價促進學生改進作品，學習浮力有關的知識。

四、實踐效果分析

（一）提升學生的科學學習興趣

通過調查問卷后測，對表現性任務實踐一個月，前后對照調查發現，學生中“非常喜歡上科學課” 的占比從35.5%上升到66.8%，解決實際問題的能力也有了一定的提升，27.5%的學生表示自己在生活中解決問題時會嘗試運用所學知識進行分析，很好地體現了知識的遷移與應用。

（二）促進學生科學素養的提升

學生在這樣的課堂上積極思考、參與度高，發言深度也在加強，在改進表現性任務后的課堂上，學生動手操作的機會遠多于傳統課堂，學生有充足的時間完成自己的設計圖、產品說明書等，再通過不斷反思迭代與完善。

五、結語

核心素養導向的課堂要引導學生從“做題”到“做事”，從“解題”到“解決真實情境問題”，教師設計素養導向的表現性任務，可以讓素養目標、學習過程、學習評價三位一體，實現了教學評的一致性教學理念，學生在完成表現性任務的過程中實現了深度學習，不斷發展科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等核心素養。