体现素养导向的小学科学学业质量评价设计

万嵩海 喻伯军 姜卫英

小学科学学业质量评价研究

《义务教育科学课程标准（2022年版）》提出注重实现“教—学—评”一致性。那么，如何通过评价引领教学、促进教学、改进教学？浙江省小学科学学业质量评价一直注重素养立意，坚持学科特色，充分发挥评价的诊断功能、激励作用和促进作用，以科学课程目标和学业质量标准为依据，考查学生的价值观念、必备品格和关键能力。同时注重根据评价结果改进教学，充分利用新技术的数据收集与分析功能，开展基于证据的评价，以提高评价的科学性、专业性和客观性。本期特刊发一组文章，既对学业质量评价进行回顾与总结，也对学科发展提出有益建议，希望能引发读者的思考。

【摘   要】小学科学学业质量评价是构建素养导向的科学学科综合评价体系，探寻科学学科教育教學规律，建立循证改进机制的重要途径。以2021年浙江省小学科学学业质量评价项目为例，研究者从理论依据、框架设计、量规设计、工具设计、样本构成等方面论述小学科学学业质量评价的设计策略，并基于评价结果给出相关分析与建议，为优化教育生态，推动区域教育优质、均衡、公平发展，促进学生核心素养发展提供助力。

【关键词】小学科学；学业质量；综合评价；核心素养

学业质量是学生在完成课程阶段性学习后的学业成就表现，反映核心素养的学科要求。学业质量标准是以核心素养为主要维度，结合课程内容，对学生学业成就具体表现特征的整体刻画，是衡量学生学业质量的基准。学业质量评价是以培养学生核心素养为宗旨，以课程目标和学业质量标准为依据，对学生完成阶段性学习后的课程目标达成度进行的评价。

浙江省于2021年设计并实施了小学科学学业质量评价项目，彼时正处在《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）初稿完成后的征求意见阶段。为了体现科学课程理念，检测课程目标达成情况，改进学业质量评价导向，该项目确立了“关注学生全面发展、关注学生学习品质、关注学生成长过程、关注影响学生成长的环境因素”的评价目标，构建了素养导向的科学学科综合评价体系。本文以该项目为例，从理论依据、框架设计、量规设计、工具设计、样本构成、结果分析等方面，阐述如何开展素养导向的学业质量评价工作。

一、评价的理论依据

小学科学学业质量评价项目从项目设计到过程实施，从数据分析到结论形成，都以一定的理论依据为支撑，以便提升评价的针对性、适切性、可靠性、有效性。

该项目以《课程标准》为依据。《课程标准》提出：学业评价的目的在于了解学生在学习过程中的表现及其存在的问题，鉴定学习的质量水平。通过全面评价学生在科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面的学业成就表现，确保课程实施的质量，促进学生核心素养的发展。小学科学学业质量评价对于有效落实《课程标准》具有重要的导向功能、诊断功能和教学改进功能。因此，该项目注重素养立意，以科学课程目标和学业质量标准为依据，重视价值观念、必备品格和关键能力的考查；充分发挥评价的诊断功能、激励作用和促进作用，及时、准确地把握学生的学习状况和问题，调整教学进度，改进教学方法；充分利用新技术的数据收集与分析功能，开展基于证据的评价，提高评价的科学性、专业性和客观性。

该项目以布卢姆学习目标分类理论为依据。1956年，美国教育家布卢姆将学习目标分为认知、情感和动作三个领域，并将每个领域的目标由低到高分成若干层次。认知领域的学习目标由低到高包括知识、领会、应用、分析、综合、评价六个层次，层次越低代表目标越基本。2001年，安德森等人对布卢姆学习目标分类法进行了修订，修订后的布卢姆学习目标分类法被称为“布卢姆学习目标分类法2001版”。其中，认知领域的学习目标由低到高修订为识记、理解、应用、分析、评价、创造六个层次，“创造”成为学习的最高层次目标。该项目以“布卢姆学习目标分类法2001版”为依据，通过对比2018年与2021年学生在分析、评价、创造等高层次认知目标上的测试数据，分析学生的学业表现差异。

二、评价的框架设计

学业质量评价框架是对评价的组织形式、测试内容、观察指标、预期表现等方面的总体规划，是保证评价项目达到预期目标的基础。

小学科学学业质量评价项目依据“学科能力测试+影响质量相关因素调查”的思路，以《课程标准》为指导，突出小学科学学科的特点，重点检测第二学段结束时学生的科学思维能力和实践应用能力。这样的测试能够反映学生的学科能力水平以及学生是否达成《课程标准》要求，了解相关因素对学生科学思维与实践应用能力的影响，为改进区域及学校的科学教学，提高科学教育质量提供重要参照。

小学科学学科能力测试包括科学思维能力测试和实践应用能力测试两个部分（如表1）。科学思维能力测试包括模型建构、推理论证、质疑创新三个维度，主要采用纸笔形式，时间为25分钟。实践应用能力测试包括操作理解、迁移应用两个维度，采用实践操作形式，时间为20分钟。

科学思维能力是指从科学的视角认识客观事物的本质属性、内在规律，并运用思维方法解决科学问题的能力。在该项目中，科学思维能力主要涉及模型建构能力、推理论证能力、质疑创新能力。其中，模型建构能力体现为：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系和过程。推理论证能力体现为：基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。质疑创新能力体现为：从不同角度进行分析和思考，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。

实践应用能力是指运用科学方法和相关科学知识来解决真实情境中的实际问题的能力。在该项目中，实践应用能力主要涉及操作理解能力、迁移应用能力。操作理解能力体现为：在理解的基础上正确操作器材，完成相关任务。迁移应用能力体现为：综合运用所学知识解决新情境中的实际问题。

影响质量相关因素的调查采用在线问卷调查的方式进行。调查问卷分为学生问卷和教师问卷（如表2），调查从学生发展（学习品质和学习方法）、成长环境两个方面进行，以了解不同因素对学生学科能力的影响。

三、评价的量规设计

学业质量评价量规是以《课程标准》为基准的，用来衡量学生完成科学课程阶段性学习后的课程目标达成度的学业水平等级评价标准。

小学科学学科能力测试根据学生在科学思维与实践应用等方面的学业表现，把学科能力水平分为A、B、C三个水平等级（如表3）。其中，A水平代表优秀，B水平代表达到《课程标准》的要求，C水平代表有待努力达到《课程标准》的要求。一般来说，在某一维度处于高水平的学生，也能完成较低水平的任务。

四、评价的工具设计

学业质量评价工具是观察与测量学生科学学业质量的载体。根据小学科学学业质量评价框架的规划，小学科学学业质量评价项目的测量工具由科学思维能力测试工具、实践应用能力测试工具，以及影响质量相关因素在线调查工具等构成。

科学思维能力测试工具的设计充分考虑第二学段学生的科学思维、学习内容和认知水平，经历试题分布规划（如表4）、多维细目表建构（如表5）、试题命制、评分标准制定等过程，以保证测试的适切性、科学性、有效性。

实践应用能力测试工具包括实践测试卷、实践器材包、实践操作测试评价者操作指南及现场观察记录表、评分标准等。实践测试卷是引导学生按一定要求和步骤开展实践操作并记录相关证据或想法的书面材料，由基础性任务和挑战性任务两部分构成，以考查学生的操作理解和迁移应用能力。操作指南是用于引导并规范评价者从事现场工作的程序性材料，让评价者知道“在某一时刻，需要说什么话，需要干什么事”。现场观察记录表用于观察被试学生在实践过程中的特定行為举止，比如在利用弹簧测力计时是否有“手握提环”的举动。考虑到测试时被试学生之间的相互影响，测试场地需要进行特殊处理，比如设置隔挡、座位调整等。

评价工具的设计过程首先采用“分组编制和共同调整”的方式，经过初步设计、验证性试测、甄别筛选、集中研讨、首轮修改完成初稿。然后，根据浙江省教育质量监测中心的统一部署，进行多次规范性的试测和访谈，以检验评价工具的使用难度、信度、效度、科学性及师生的适应性等，并加以调整。最后，基于集中试测的反馈信息，对试题和问卷进行微调，并编制答题卡，明确关于实践应用能力测试的学科操作细则，最终完成所有评价工具的定稿。

五、评价的样本构成

科学学业质量评价通常采用抽样测试的方法来观察与测量某一区域学生的学业表现，反映该区域科学教学质量的整体状况。因此，在设计评价样本时，要根据区域现实状况，充分考虑样本的覆盖面和均衡性。

小学科学学业质量评价项目的抽样测试涉及浙江省11个地级市、95个区县、1656所小学，涵盖各种地区性质与办学性质的学校。学生样本为升入五年级的学生，每所学校随机抽取30名学生，参加科学思维能力测试和在线问卷调查（如表6），其中部分学生同时参加实践应用能力测试（如表7）。

六、评价结果分析

通过对2021年浙江省教育质量监测中心反馈的数据进行分析，得到了如下结论。

（一）小学科学学业质量评价项目达到了预期的评价目标

1.四年级学生科学学科能力表现总体均衡度较好

约92.6%的学生科学学科能力达到了《课程标准》的要求，其中约25.2%的学生表现优秀。学生在科学思维能力和实践应用能力的得分平均水平相当，总体均衡程度较好，而学生实践应用能力的成绩离散程度相对更小。

2.四年级学生学业成绩比2018年有明显提高

与2018年浙江省小学科学学业质量评价的数据相比，学生的高层次认知能力总得分率提升了约8.3%。这表明，自2018年省测后，全省的科学教学更加关注学生科学概念的掌握，注重学生科学思维水平的提升。

3.四年级学生在科学思维及实践应用上总体表现较好

全省约92.2%的学生的科学思维能力达到了《课程标准》的要求，其中约28.2%的学生表现优秀。全省约87.6%的学生的实践应用能力达到了《课程标准》的要求，其中约24.4%的学生表现优秀。

4.学生学习品质水平越高，学业成绩相应越高

学习品质对学科能力有显著的正向影响；学习动力水平越高，学习习惯水平越高，科学思维和实践应用的得分率相应越高。科学阅读时间越长，学生的科学思维和实践应用得分率越高。从阅读主动性的角度来看，阅读时间越长，阅读主动性强的学生的科学思维和实践应用得分率提升的幅度越大。

5.学教方法影响学业成绩

教师的实验教学主要方式为“学生分小组做”，相应的学生科学思维和实践应用得分率最高；主要方式为“每位学生一份实验器材，每个人做”，相应的学生学习动力和学习习惯指数最高。分组实验指导方式主要是“教师先引导学生讨论实验过程和注意事项，然后学生分组做”，相应的学生在科学思维和实践应用方面的得分率最高。学生观察实验记录的要求主要是“每个学生每节课记录”，相应的学生在科学思维和实践应用方面的得分率最高，学习动力和学习习惯指数最高。

6.科学教师专业化配备、校本研修情况影响学业成绩

专职教师任教的学生在学科能力得分率和学习品质指数上均高于兼职教师任教的学生，并且在实践应用、学习习惯上的差异更明显。不论是专职教师还是兼职教师，校本研修开展水平越高，采取的实验教学主要开展方式、分组实验指导方式、对学生观察实验记录要求方式也越优，相应的学生学科能力得分率也越高。

（二）基于评价结果提出改进建议

1.进一步加强实验器材保障供给和落实使用管理

科学学科的学习特点决定了实验室及器材的重要性。评价结果显示，不论是科学思维能力得分还是实践应用能力得分，亲自实践过的学生的得分率均高于未亲自实践过的学生。可见，实践操作对学生学习科学学科具有重要影响。

实验室是学生学习科学的重要场所，实验器材是学生学习科学的物质基础。只有充足的实验器材才能确保教学探究活动的正常开展。调查结果显示，2018年浙江省小学科学学业质量评价后对学校科学学科的影响因素按程度从高到低进行排列，“实验器材增加”位列第三。约20%的教师认为科学教室、仪器室、实验器材等完全满足科学教学需要，约30%的教师认为科学教室、仪器室不能满足教学所需，约17%的教师认为实验器材不能满足教学所需，说明实验室和器材配备工作仍需加强。

调查结果还显示，实验器材能否满足教学所需，并非直接影响科学思维和实践应用得分率。实验教学的开展方式、学生实践活动的开展频率对科学思维、实践应用得分率有着重要影响。因此，在加强实验设施设备配置的基础上，还需要保证实验活动的开齐开足和实验教学活动的优化管理。

2.保证一定的专职教师数量，加强兼职教师的专业化培训

2018年和2021年的评价结果表明，专职教师在科学思维和实践应用两方面的培养效果明显优于兼职教师，这与专职教师能较好把握学科特点、学科教学方式和教学策略有很大关系。浙江省各地区的专职教师比例高低不同，跟各地区的实际情况有关。通过2018年省测，专職教师数量得到了一定提高，但仍然存在地区差异。保证一定的专职教师数量，保证科学教育的质量，仍需引起教育行政部门的重视。

调查结果显示，校本“教研活动聚焦主题，以任务驱动”的达成度越高，专、兼职教师任教学生的科学思维得分率的差异越小，说明通过有效的培训，兼职教师也可能上好科学课。因此，各地要根据实际情况，采取一些策略对全体兼职教师开展相关培训，保证兼职教师的教学质量。另外，尽可能保证在兼职教师教学的年级安排专职科学教师，对兼职教师开展学科理念、下水实验等方面的培训，为兼职教师答疑解惑，帮助兼职教师调整授课方式。兼职教师相对集中、任课年级相对稳定等条件有利于发挥专职教师的引领作用，也有利于兼职教师提高教学质量。

3.加强素养导向的教学和测评

科学课堂教学不仅要关注学生科学概念的获得、实验方法的掌握，还要注重学生科学思维能力和实践应用能力的发展，从而提升学生的学科能力和核心素养。教师要考虑科学学科的特点，充分利用科学探究或工程实践等方法，激发学生的学习积极性，让学生动手、动脑学科学。同时，要处理好教师指导和学生自主的关系，基于学生的实际水平，设计合理的学习目标和指导方案，使探究活动得以顺利进行。

评价具有导向作用。教师的评价理念和评价手段会对学生的科学学习产生不可低估的影响。该项目的测试数据和调查数据表明，经历过实践测评的学生，其学业成绩要优于没进行实践测评的学生。科学学科十分注重探究实践，因此在进行学业评价时，要体现以能力为重的素养导向。低年级的学业评价提倡“游考”等形式，中、高年级可以采用笔试与实践相结合的形式。一些地方为了突出实验教学，开展了实验技能的考查。这样做的出发点是很好的，但要避免用实验技能考查来代替实践能力考查的情况，更好的方法是考查学生迁移应用、解决问题的能力。教师可以结合教材内容，设计一些与教材水平差不多的实践题目，促使学生通过实践测评来提高问题解决能力，同时促进“教—学—评”的一致性。

小学科学学科学业质量评价是探寻科学学科教学规律，建立循证改进机制的必要载体。浙江省小学科学学科在深化中小学综合评价改革与学业质量评价的历程中，逐渐形成了独特的浙江模式，为优化教育生态，推动区域教育优质、均衡、公平发展，促进学生核心素养发展助力。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准［M］.北京：北京师范大学出版社，2017.

［3］安德森.学习、教学和评估的分类学［M］.皮连生，译.上海：华东师范大学出版社，2008.

（1.浙江省杭州市拱墅区教育研究院

2.浙江省教育厅教研室）