指向科学关键能力达成的表现性任务的评价设计
——以浙教版“光的反射”教学为例
2022-03-12李鸿
李 鸿
(杭州市良渚第二中学,浙江 杭州 311112)
传统教学设计以课程内容为基本导向,将知识内容作为评价的唯一标准,忽视学生关键能力的隐性评价,弱化教学目标的差异性和递进性,目标检核单一、可有可无,促使教、评分离.[1]即使有,也是后置学习过程,以纸笔测试的评价方式为主,而学科能力表现是学业质量的重要组成部分,将行为表现和行为外显化,可以有助于教师进行观察、测量和评价.
1 科学关键能力
科学能力可以由科学技能和科学思维两部分构成,也可归纳为科学观念与应用、科学思维与创新、科学探究与交流、科学态度与责任,也可细化为学习理解(辨识记忆、概括关联、说明论证)、应用实践(分析解释、推论预测、简单设计)、迁移创新(复杂推理、系统探究、创新思维)等能力要素.[2-3]
总的来说,根据不同的分类依据、分类层级,能力有其不同的分类结果,具有复杂的结构层次.为此,笔者通过梳理,认为例如在科学探究能力层级下,又包含提出问题、提出猜想和假设……等综合能力(如图1),而综合能力又是由一些基本能力(观察、分类、时空关系、预测、运用数据、测量、控制变因、推断)构成.
图1 科学关键能力结构
2 逆向设计融合科学关键能力的评价目标
一些教师虽在活动中有意识地想培养学生探究能力,但效果却不显著.一是其并不明确评价的具体目标和评估方法,二是学生也不清晰科学探究目标的优秀标准,导致关键能力得不到有效提升.教学目标既是课堂教学的实施依据,又是教学结果的评价依据,科学地设计教学目标至关重要.经过长期的探索与改进,笔者将评价标准先于教学设计,逆向构建了“评价目标→表现性活动→评价方式”的证据教学模式(如图2).
图2 基于评价标准的能力目标评价设计
2.1 深度解读课标和教材
“光的反射”是浙教版七年级下《科学》第2章的内容.从“对环境的察觉”单元整体教学角度看,创设了两条线索,一是“感觉→声现象和听觉→光现象和视觉”的知识线;二是“通过科学探究培养学生观察、探究、解释科学现象的能力,并树立科学是描述和解释自然现象的观念”的能力线.
本课时教材从“反射现象→反射定律→应用解释”的思路聚焦核心问题:光的反射存在什么规律?但是教材在处理和突破这一重难点时,却是直接给出探究活动的操作方案、记录表格等过程,指令学生顺着已安排的任务重复实验,简单机械,忽视探究学习所承载的关键能力培养.事实上,教材只是教师的教学工具,该怎样使用取决于如何理解,教师如能意识到科学探究并不等同于科学实验,领会教材编写的意图,在引导学生沿着如科学家般主动重历“科学现象→规律探究→分析论证→本质总结”的过程中,将能力显化为学习证据,才能实施有效评价.
2.2 梳理适切的关键能力目标
仔细审视本课课时能力目标,主要指向概念理解和科学探究的关键能力培养,泛化且难以检测.笔者尝试将其转化为一些具体的综合能力,如概念理解能力(建模能力、空间能力)和科学探究能力(操作与获取证据、分析与论证、得出结论),引导学生通过综合观察、下定义、测量等基本能力实现能力达成.此外,考虑到七年级学生才初步接触光学元件一级刚从形象思维向抽象思维过渡的特点,故将难点确定为探究能力和空间能力培养.
2.3 叙写清晰的表现性评价目标
在学习目标描述中教师习惯运用“了解、理解、应用、掌握、体会、感知”等状态动词,虽能较好体现目标的分类等级,但是较宽泛和抽象,难以观察和检测.怎样才算“理解”或“掌握”,究竟“理解”或“掌握”到了什么程度,无法获知.因此笔者认为评价设计应优先于教学设计,选择可检测、可评价的行为动词,细化为看得见、摸得着的学习目标,才能导向教学评一致.
如描述目标“理解光的反射定律”学生达到何种程度才算真正理解?我们可以将之定义为“能建立入射角、反射角,描述入射光线、反射光线的位置关系;准确抓住实验探究中的关键数据、现象,解释反射角与入射角的定量关系…”,这样的目标陈述用语更加具体、不泛化(如图3).
图3 融合科学关键能力的评价目标
3 设计表现性任务,获取评价证据
评价即学习,学习即评价.“学习目标达成的教学设计”要思考:如何知道学生已经达到预期结果和内容标准?用什么作为熟练的证据?因此,设计表现性评价任务是为了解决上述问题,教师通过收集大量的学习证据,运用评分工具捕捉学生到达的程度,将检核标准具体化,然后确定下一步应该怎么走.[4]评价任务的表现形式可以是作品展示、书面报告、说理表达、实验设计、操作、资料收集等.
笔者把“探究光的反射定律”这一核心问题转化为构建两线两角、探究两角关系、探究空间关系3个表现性任务,且在教学中嵌入表现性评价检核学生学习目标的达成情况.
3.1 活动1:现象导路,问题指引初构光路模型(建模能力)
表现性任务:将教室内的光线(图4)画在白纸上.结合生活中的反射现象,尝试给“光的反射”下一个定义.
图4
能力分析:考查概念理解能力层级下的建模能力,借助学生基于科学现象观察、预测、下定义等基本能力进行评价.
评价设计:因不是教学重点和难点,直接由教师根据学生的表现情况和评价量规(见表1)判断学习目标是否达成.
表1 教师检核学生目标达成评价量表
3.2 活动2:实验铺路,自主探究助力能力进阶(探究能力)
表现性任务:根据提供的实验材料,探究反射光线与入射光线之间存在怎样的位置关系?要求两人实验操作,一人记录实验数据,一人或两人展示汇报,每位成员必须尝试表达自己观点.(探究材料:激光笔、平面镜、白纸、不同颜色彩笔、直尺、量角器)
能力分析:引导学生学会自主探究,根据提供材料观察现象,选择合适的方式(角度)记录并描述入射光线和反射光线的位置关系,将关键能力分解为探究能力层级下的获取证据、分析论证、得出结论等能力,借助纸面图示、实验操作、器材使用、数据分析等评价证据进行评价.
评价设计:教学中学生不只是评价对象,也可以是评价的实践者.学生通过使用量表(量表可前置、后置、前生、后生),了解评价的标准与规则,就能在表现任务中有意识地提高科学探究能力.[5]教学中笔者先将行为表现分解为若干能力要素,对其设计了基于证据与表现性任务匹配的“教学评一致”评价量表(表2),后置于学生的科学探究活动,通过自评、互评判断能力水平并作改进.
表2 学生自主探究评价量表
续表
3.3 活动3:本质固路,模型创新促成法线理解(空间能力)
表现性任务:判断模型中光线入射后从1-5哪条光线反射,并说明理由.讨论如果光线从斜后方入射,反射光线又会在哪里?(图5)
图5
设计意图:要从本质上理解反射定律,要解决两个问题,一是为何引入“法线”,二是为何定义入射光线与法线的夹角为入射角,而不是入射光线与平面的夹角?实际上,线与面的夹角有无数个,而面与面夹角只有一个,为了确定入射光线所在的面,因此引入法线概念.且自然界中反射面多为曲面,故将入射角定义为入射光线与法线的夹角.而这一系列的思考,如果将探究仅停留在二维层面,是无法理解的,必须转向空间探究.因此笔者从理解和实证的角度,制作了图5和图6的空间模型.
图6
评价设计:考察学生下定义、推断等基本能力和建模等综合能力,主要通过言语解释的评价证据判断目标达成情况,因此建议让学生对照评价量表(表3)进行自评,并指出达到的能力水平.
表3 学生自评量表
3.4 活动4:情境迁移,分层练习达成终结评价(迁移能力)
问题情境:光的反射帮助我们看见许多事物,是否一直对人类有利呢?以学生在台灯下学习为例,如何减少光的反射的不利影响?
评价设计:根据情境问题解答情况,判断目标达成情况,将评价等级分为A、B、C三级,制定3套不同的作业方案,管理好学生的作业,努力减轻学生的课业负担,完成终结性评价.
A:能通过生活现象和实验观察归纳光的反射的定义.
B:能通过建模、作图以及实验掌握光的反射定律以及光路是可逆的.
C:能通过知识的应用形成保护视力的意识.
4 结语
关键能力往往隐藏于核心概念、核心规律的教学中,教师应该梳理教材中以能力为目标的“素养线”(暗线),在解构复杂能力的基础上,确定重点能力的检核标准,设计相应的表现性任务,选择适切的评价方式,将隐性的能力目标证据化、显性化、关联化、系统化,从而不仅促进科学知识大概念的形成,也促进科学方法大概念的形成.