评价学生“进行实验与收集证据”能力的PTA量表初探

高岱亮　田春凤　陈云丽

摘 要：以科学探究能力中的“进行实验与收集证据”能力为例，制定了评价学生“进行实验与收集证据”能力的PTA（基本要素分析）量表，为广大一线教师提供一种新的评价工具。

关键词：进行实验与收集证据；PTA量表；评价工具

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）1-0038-4

科学探究能力的评价是当今物理教育研究的前沿与热点。为了有效地评价学生在科学探究中“进行实验与收集证据”能力的水平，笔者尝试建构了评价学生“进行实验与收集证据”能力的PTA评分量表，为一线教师了解中学生“进行实验与收集证据”能力的现状，根据现状及时转变教学方式具有重要的实践意义。

1 “进行实验与收集证据”在科学探究中的地位

要素是构成客观事物最小的单位。《普通高中物理课程标准（实验）》提出了科学探究7个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作[1]。“进行实验与收集证据”在科学探究整个环节中占有重要的地位。只有科学地进行实验，合理地收集证据，之前提出的问题与猜想假设才能得到有效的说明，同时也为“分析与论证”“评估”和“交流与合作”的进行奠定基础。“进行实验与收集证据”与科学探究中其他要素的具体关系如表1所示。

2 PTA量表简介

PTA（Primary Trait Analysis）即基本要素分析，由美国教师Barbara E. Wal-voord和Virginia Johnson Anderson以及他们的同事研究的一种对学生开放性作业的专业评分工具。PTA确定了一个可以用来评价任何一种学生表现或者几种综合表现的评价方法，其评价分析模式对我国教育研究者进行量化研究提供了一个客观、可操作性强的评价工具，近年来有着广泛的应用。

PTA量表的理论假设是：任何一种行为和认知表现都具备一系列的基本要素，只要将学生在这些基本单元的行为表现进行评定，则学生在完成由这些基本单元构成的总体特征就可以得到比较恰当的评定[2]。

3 “进行实验与收集证据”能力的PTA量表制定

“进行实验与收集证据”能力的PTA量表是指：把“进行实验与收集证据”能力要素分解成若干评价指标并进行细化，确定相应指标的权重从而形成的评价标准[3]。具体的编制有以下几个过程：

3.1 确定要素的评价指标与评价标准

《普通高中物理课程标准（实验）》在科学探究中对“进行实验与收集证据”能力提出了5点基本要求：①用多种方式收集数据；②按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器；③如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义；④具有安全操作的意识；⑤认识科学收集实验数据的重要性。为了提高对学生“进行实验与收集证据”能力量化评定的可操作性，需要确定“进行实验与收集证据”的评价指标与对应的评价标准。

1）“进行实验的能力”要素的评价指标与评价标准的确定

“进行实验”是实验操作的重要环节，为后面的分析论证得出结论奠定基础。在“进行实验”的过程中，首先要正确、规范、熟练地使用实验仪器，只有这样才能保证实验操作的准确性。例如：“用电流表、电压表测电流电压时不要超过表的量程”，“滑动变阻器接入电路时要将阻值调到最大”等。

其次，要掌握实验操作的基本技能，能够正确、熟练地操作从而安全地完成实验，这里说的“安全”是指学生在实验过程中具有安全操作的意识。例如：使用电学实验台做实验时，不要随意拆卸实验台上的线路，以免引起事故。

再次，能够具备一些实验操作的拓展技能。例如：正确地排除实验过程中产生的故障、灵活地运用器材独立组装仪器进行实验操作等[4]。因此，“进行实验能力”要素的评价指标与评价标准如表2所示。

2）“收集证据的能力”要素的评价指标与评价标准的确定

“收集证据”是进行实验后将实验数据记录下来的过程。首先，要求学生在“收集证据”的过程中，能够准确、完整、全面地进行记录，不遗漏任何重要信息。例如：在探究“水的沸腾”实验中，要求当水温达到90度左右时，每隔1 min记录一次温度，水沸腾后再记录5 min的温度变化情况。学生在收集数据的过程中，注意力不能分散，否则水温数据的记录会发生遗漏或偏差，影响实验结果。其次，会采用表格、图表等多种方式对实验数据进行记录，并且为了减小实验误差，能够重复收集实验数据。因此，“收集证据能力”要素的评价指标与评价标准如表3所示。

3.2 确定评价要素与指标的权重

在评价要素和评价指标的权重上，笔者通过对中学一线教师的调查以及结合课程与教学论研究方向的专家意见进行了确定。通过调查以及专家的意见可知，“进行实验的能力”能最准确、最直接地反映出学生实验能力的高低，决定着提出的问题是否都能够被解答和猜想假设是否能够被验证。因此，笔者将“进行实验的能力”给予了0.65的权重。“收集证据”是对进行实验的过程中得到的数据进行收集并整理，为后面对实验结果的“分析与论证”奠定基础。该要素能从一个方面反映出学生实验能力的高低，但不起决定性作用。因此，笔者将“收集证据的能力”给予了0.35的权重。在此基础上，每个评价要素对应的评价指标权重也给予了相应的确定，如表4所示。

3.3 量化赋分，形成量表

明确了“进行实验与收集证据”要素的评价指标、权重与评价标准后，根据设定的权重，对评价标准进行量化赋分。每个评价指标满分的计算方法为：指标满分=总分指标权重。根据此公式可以得知不同总分下每个指标对应的满分。

为了进一步提高该量表评价的可操作性，笔者对评价指标和具体评价标准进行了编码[5]：评价指标为A～F。对应的评价标准为An～Fn（n=1，2，3，4）。其中，对评价标准的编码同时也能表示每个评价标准对应所得的分数。为了便于研究者对“进行实验与收集证据”能力的不同指标进行量化分析，本量表根据不同指标评价标准的实际，设计了不同的计分方式。

明确了评价指标、权重以及量化赋分等一系列编制环节后，“进行实验与收集证据”能力的PTA量表初步形成，如表5所示。中学教师在运用该量表评价学生“进行实验与收集证据”的能力时，可以根据实际情况进行简单的修改与完善。

4 结 语

PTA量表是运用纸笔测验进行评价的有效方式，评价指标清晰明确，可操作性强。通过PTA量表的量化评价，在一定程度上能清晰地反映出学生“进行实验与收集证据”能力的水平。教师应根据评价结果及时转变教学方式，以更有效的教学手段来培养学生进行科学探究中“进行实验与收集证据”的能力。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]逄型玉.中学生科学探究能力评价量表初探[J].物理教学探讨，2010，28（7）：27—29.

[3]（美）沃尔弗德，安迪生.等级评分——学习和评价的有效工具[M].北京：中国轻工业出版社，2004：59—84.

[4]马先艳.对初中物理教学评价的实践体会[J].物理教学探讨，2012，30（9）：34—35.

[5]江爱国.例谈新课标下如何建构物理表现性评价[J].物理教学探讨，2009，27（1）：19—20.

（栏目编辑 罗琬华）