指向科学探究的高中生物评价量表构建

江云

（福州第四中学，福建 福州 350004）

《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》（下文简称《课程标准》）提出了加强和完善生物学实验教学的建议，要求实验设计应该多样化、重视定性和定量实验、注意实验安全教育［1］。目前，高中生物学科学探究的学习评价存在以下三方面问题：评价获取的间接性、滞后性和单项性。科学探究评价主要通过课后书写实验报告和完成实验试题间接获取评价信息，“纸上谈兵”较难反映科学探究的关键能力即关注问题转化成实验的能力和实验操作实施的能力。由于学习评价是在课后完成，脱离了科学探究的场景，常常出现实验过程和细节的丢失或偏差，也不利于评价后的进一步思考与改进。评价来自于学生的单项输出，考核教师根据学生的答题情况或者实验操作情况按照考核标准进行打分。对于答题的思考过程和实验操作的意图，学生没有输出的机会，考核教师也无法全面了解。

近年来，科学探究学习评价的研究成果主要集中在两个方面：一方面将评价纳入学习环节［2］，建立评价与教学的关系［3］，另一方面将实验操作关键环节确定为评价任务，制定评价任务评分细则以促进实验学习［4］。本研究在此基础上，针对目前科学探究学习评价存在的问题进行改进与完善，构建科学探究评价量表，以促进科学探究各环节更加深入思考与实践。

一、科学探究课堂学习评价量表的构建

（一）构建学习评价量表的依据

课堂科学探究的行为与结果是学生个人综合能力的体现。从系统论的视角，将科学探究活动这个整体拆分为三个连续的部分：由生物学问题到实验设计的转变、由实验设计到实验操作的实现、由实验结果到问题答案的揭示。每一个部分都是科学探究活动的重要环节，环节的完成情况既反映学生个人对科学探究的理解，也呈现学生个人科学探究能力的发展现状。因此综合学生在每一个环节的表现，可以反映学生科学探究的整体表现。关于每一个环节的评价，依据系统论，对部分的分析需要回到整体中去考查。因此对于每一部分评价的设置，需要紧密围绕学科核心素养对科学探究所期望的探究行为和结果展开，不断测量现状与学习期望的距离，师生在获取现状学情的同时明确了努力的方向和差距。

（二）构建学习评价量表的过程

将科学探究活动拆分成三部分：由生物学问题到实验设计的转变、由实验设计到实验操作的实现、由实验结果到问题答案的揭示，作为量表评价项目。若学生表现出越接近《课程标准》对科学探究所期望的探究行为和结果，说明其探究能力越高阶。从最高阶的能力表现与结果逐级弱化，以形成阶梯式水平评价标准，每一部分的评价设置四级水平，具体评价量表见表1。

表1 科学探究课堂表现评价量表

由于科学探究过程和实验评价环节均以小组形式组织运行，因此小组学习的推进直接影响课堂科学探究的开展。那么当科学探究活动出现困局的时候，哪些能力有助于组织小组成员一起寻找突破口继续前行，发挥整体大于局部的功能？促进小组成员之间的交流合作，将各成员针对现有问题的想法意见进行整合，寻找可行的方向，将想法转化成实验实践。从以上分析中可以看出，交流合作能力是推进小组学习的关键能力，即解释交流能力、发现问题能力和合作实践能力。那么，如何在科学探究活动中发展以上三种能力？答案是以评价促发展。基于以上三种能力建立评价量表2，在一轮又一轮的评价中引导学生朝着目标进步。

以上两个量表均含三个评价项目，每个评价项目占比设置需要回到评价的总体要求中分析。评价总体要求既关注学生科学探究能力的发展现状，也关注学科素养对未来生活的适应能力。三个评价项目在评价科学探究能力的发展现状方面作用相当。在未来适应力上，将生产生活中面临的新问题转化为可通过实验工具进行探究的问题是解决未知新问题的关键，基于团队的合作实践是问题有效解决的核心途径，因此量表1 的《由生物学问题向实验设计的转变》和量表2 的《合作实践》起到更加关键的作用，这两个评价项目在各自量表中占40%，各评价量表中其余两项项目分别占比30%。

表2 交流合作能力评价量表

以上两个量表分别从探究表现和交流合作两个维度对学生进行评价，若以探究表现的总结果为横坐标，以交流合作的总结果为纵坐标，就可以将学生在两个维度上的综合表现在坐标中确定相应的位置，此位置作为学生此项科学探究的综合评价，具体示意图见图1。示意图还可以直观呈现学生多次科学探究的结果，反馈学生在科学探究能力上的发展，也反馈需要提升的薄弱点。

图1 科学探究评价结果示意图

（三）实施评价的人员

关于实施评价的人员由传统的师评，转变为由自评、组评和师评三方面组成，最终形成总评。依据三方评价在科学探究中的推动作用，设置合理占比。自评是通过个人视角，复盘科学探究过程中的表现和取得的实验结果，与评价量表中的指标进行比较，找出差距，规划未来进步的方向，是科学探究学习的核心力量。组评是通过小组成员的视角，增加自评的观察维度，对自评中出现的偏差和缺失进行修正与补充，即对自评信息进行降噪处理，同时提供更多优化的思路和方向，是科学探究学习强劲的助推力。师评是通过教师视角，由于教师对于科学探究有更深入的理解，不仅关注学生实验细节的处理，还能从科学探究的本质出发关注学生将生物学问题转化成科学探究的能力，为科学探究学习总方向掌舵。综合以上分析，将自评、组评和师评的评价占比制定为40%、30%、30%。自评、组评和师评三个评价相对独立，即组评和师评后学生若对自评结果有新的想法，只记录在个人实验总结中，不再修改自评结果。

二、科学探究课堂学习评价量表的实例应用

（一）课堂观察

以《探究酵母菌细胞呼吸方式》为例，记录量表应用过程的课堂学习。在自变量的控制环节，课本给出了有氧和无氧两套装置方案，分析装置方案的机理即装置如何保障有氧和无氧条件，在量表1 的评价中小组成员提出问题：课本给定的有氧装置无法保障完全有氧条件，可能存在二氧化碳进入干扰实验结果的情况，例如气泵通气中含有的二氧化碳是否完全被氢氧化钠吸收，反应一段时间后氢氧化钠是否充足。经过小组讨论得出，二氧化碳是否被充分吸收需要进行检测。由于方案的提出就在实验场景中，使得这个方案可以立刻进入实践环节：在有氧装置中，氢氧化钠瓶后再加入一个二氧化碳检测瓶以准确评估二氧化碳是否充分被吸收。

在因变量的控制环节，组评中发现，虽然小组成员均对酒精检测产生疑问：无法保障反应物葡萄糖完全耗尽，若葡萄糖存在是否会对检测产生影响，但是3 位同学的实验处理表现不同。同学甲利用酒精易挥发的特点，尝试将酒精和葡萄糖溶液分离。同学乙尽可能延长葡萄糖和酵母菌反应时间以完全耗尽葡萄糖，避免葡萄糖对检测的影响。同学丙先取溶液进行葡萄糖检测，确保在葡萄糖消耗完的情况下进行酒精检测。在双向交流下，小组成员进一步了解各自处理实验的情况。

在实验装置的搭建环节，连接中是否考虑到装置气密性对实验的影响，是否采取增加气密性的操作如涂抹凡士林，这些实验技能的细节评价依赖于评价获取的直接性。在结果分析中，有小组成员在有氧装置组也检测出酒精，这一结果与其他同学结果不一致。面对问题，认真分析可能有氧变量控制问题导致氢氧化钠吸收二氧化碳不彻底，积极实践重复实验并在氢氧化钠瓶和反应瓶之间增设二氧化碳检测瓶。这些体现科学探究思维和能力的细节也依赖于直接获取的评价信息。

（二）实例应用反思

1.评价获取的及时性

一方面，自评带来的个人反思、组评带来的优化可能、师评带来的本质把握，为当下学习提供支持和帮助。另一方面，若在反馈过程中产生的新问题新想法也可通过动手实验和交流探讨进行及时地践行和解答，这是实验场景和学习小组场景带来的学习优势。

2.评价获取的双向性

课堂科学探究评价提供了双向对话的机制。一方面，学生不仅可以阐述自评结果以及支持这一结果的理由，还可以就小组成员或教师对此提出的异议进行解释和说明。另一方面，学生不仅可以获取来自小组成员的观察视角的结果，还可以就小组成员提出的拓展性方案进行进一步的交流与确认。这样的评价机制在很大程度上减少信息盲区，消除歧义。这样评价机制下获取的评价数据更真实准确。

在评价实践中遇到意见不一的情况也是常有的。此时，生生之间、师生之间还可以讨论争辩一番，这正是珍贵的学习时刻。热烈讨论中带来的思考，是概念与原理修正完善的好时机。以评价促学习就在这样的热烈场景中富有温度地进行着。

3.评价获取的直接性

课堂科学探究评价量表是通过现场直观观察和反复讨论确认后收集第一手评价数据，突出考查科学探究的关键能力即关注问题转化成实验的能力和实验操作实施的能力，相对于目前主要通过课后书写实验报告和完成实验试题间接获取评价信息，更接近真实学习。

综上所述，本科学探究量表的应用可有效解决目前科学探究学习评价存在的问题。应用量表进行评价较全面地测量了学生科学探究能力，促进了科学探究各环节学生更加深入地思考与实践。