關(guān)于國內(nèi)科學(xué)探究能力評價研究的描述

9/9關(guān)于國內(nèi)科學(xué)探究能力評價研究的描述“突出科學(xué)探究、重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是當(dāng)前國際科學(xué)教育改革的核心理念〞[1]。自新課程倡導(dǎo)科學(xué)探究的教學(xué)理念以來,我國的廣闊教師積極開展科學(xué)探究教學(xué)活動以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,但在此過程中面臨的一個緊迫問題就是該怎么評價學(xué)生的科學(xué)探究能力。為了解決這一難題,我國的科學(xué)教育研究者對科學(xué)探究能力的評價問題進行了積極的探索,產(chǎn)生了一些研究成果。但這些研究成果較為零散,還缺乏較系統(tǒng)的歸納和總結(jié)。為了全面了解我國目前科學(xué)探究能力評價研究的現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)存在的問題和缺乏,為今后的研究指明方向,筆者擬對近年來我國的科學(xué)探究能力評價研究作一個較全面的梳理和分析,并對今后的研究進行了展望。近年來國內(nèi)的科學(xué)探究能力評價研究主要集中于對國外各種科學(xué)探究能力評價模式的介紹和述評,但已有少數(shù)研究者開始了對科學(xué)探究能力評價方法的自主探索,另外還有少量相關(guān)的實證研究,下面分別進行闡述。一、對國外各種科學(xué)探究能力評價模式的介紹和述評科學(xué)探究的教育理念發(fā)源于國外,其科學(xué)探究能力評價的成功經(jīng)驗值得引進和借鑒。國內(nèi)研究者對國外各種科學(xué)探究能力評價模式的關(guān)注度比擬高,尤其是關(guān)于美、英兩國和三大國際著名的學(xué)業(yè)評價工程中的科學(xué)探究能力評價模式的介紹性文章非常多,主要有對英國的GCE、英國的APU、美國的PADI和國際三大學(xué)業(yè)評價工程中科學(xué)探究能力評價模式的介紹和述評,另外還有一些具體的評價案例介紹等。1.對英國GCE物理課程考試中科學(xué)探究能力評價模式的介紹趙保剛教授對英國GCE物理課程考試中的科學(xué)探究能力評價模式進行了介紹和分析[2]。英國GCE物理課程考試中的科學(xué)探究能力評價采用了筆試和實驗操作相結(jié)合的形式。筆試的題目是開放性的密切結(jié)合生活實際的情境性問題,主要考查學(xué)生的科學(xué)思維能力和理論聯(lián)系實際的能力。實驗操作考試又分兩種:一種是在教學(xué)過程中進行的,它包括實驗設(shè)計、實施、分析論證和得出結(jié)論、評估程序和證據(jù),由教師評分,考試中心復(fù)核;另一種是由考試中心組織的統(tǒng)考,它又包括兩局部,第一局部要求學(xué)生就一個給定的問題情境設(shè)計探究方案。第二局部要求學(xué)生根據(jù)問題中給出的具體要求進行實驗探究,包括調(diào)整實驗裝置、測量、制作圖表、評估與解釋探究過程等。2.對英國APU科學(xué)探究能力評價模式的述評鐘媚博士對英國的APU科學(xué)探究能力測評試題的命題模型和思路進行了述評[3]。APU采用紙筆測驗和表現(xiàn)性評價相結(jié)合的評價模式,開發(fā)了一整套用于科學(xué)探究能力評價的量化評價工具和質(zhì)性評價工具。APU的命題模型要同時考慮探究技能、探究內(nèi)容、情境三個維度。鐘媚博士還提出了英國的APU科學(xué)探究能力評價模式對我國的兩點啟示:第一,綜合表現(xiàn)性評價和紙筆測驗的優(yōu)勢,使兩者優(yōu)勢互補;第二,應(yīng)借鑒APU關(guān)于探究技能、探究內(nèi)容、情境三者相結(jié)合的評價理念,開發(fā)情境性試題。3.對美國PADI科學(xué)探究能力評價模式的介紹周仕東、王書偉等對美國的PADI科學(xué)探究能力評價模式產(chǎn)生的背景、核心要素、原那么和結(jié)構(gòu)等進行了介紹[4]。PADI是由美國的羅伯特·密斯里教授開發(fā)的一種科學(xué)探究能力評價模式。PADI評價模式的三個核心要素是:與探究有關(guān)的知識、技能;關(guān)于證據(jù)的各種觀察;任務(wù)的顯著特征。PADI評價模式的核心原那么就是靈活性原那么,如“評價方案可以但不一定與科學(xué)探究標(biāo)準相一致〞等就是靈活性原那么的表達。PADI評價方案的結(jié)構(gòu)一般包括題目、概要、知識技能、可能的工作成果、顯著特征等共20個要素。4.對三種著名國際學(xué)業(yè)評價工程中科學(xué)探究能力評價模式的介紹和分析朱行健對三種著名的國際學(xué)業(yè)評價工程TIMSS、PISA和NAEP中的科學(xué)探究能力評價框架和評價標(biāo)準進行了較詳細的介紹,在此根底上對三種評價模式的特點進行了總結(jié)分析[5]。這三種評價模式的特點有:(1)從評價目標(biāo)看,都以相應(yīng)的目標(biāo)分類理論為根底;(2)從評價的方式看,TIMSS和PISA采用的是紙筆測驗,而NAEP既有紙筆測驗也有實驗操作技能的考查;(3)從評價的指導(dǎo)思想看,三者都是通過創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生在解決問題的過程中考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。5.其他的一些介紹或述評性文章對國外科學(xué)探究能力評價模式的介紹或述評性文章還有羅國忠研究員的?第三次國際數(shù)學(xué)和科學(xué)研究的科學(xué)探究能力評價體系及其啟示?[6]、?美國俄勒岡州的科學(xué)探究能力評價?[7]、?美國密蘇里州的科學(xué)探究能力另類評價及其啟示?[8]、?美國紐約州科學(xué)課程學(xué)生探究能力評價例析?[9]和杜秀芳教授的?國外評價學(xué)生科學(xué)探究能力的兩種不同視角?[10]等。羅國忠研究員的這4篇文章分別介紹了第三次國際數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)業(yè)評價工程(TIMSS)和美國這3個州的科學(xué)探究能力評價案例,具體包括對這些案例的評價目標(biāo)、評價工具、評分標(biāo)準、實施策略的介紹和分析等,也提出了一些對我國的啟示和建議。而杜秀芳教授的這篇文章歸納了國外對科學(xué)探究能力評價的兩種不同視角,一種視角是把科學(xué)探究能力看作過程技能的集合,另一種視角是把科學(xué)探究能力當(dāng)作一種思維和推理能力。在這兩種視角下采取的評價方式也不同。杜秀芳教授認為這兩種視角都有失偏頗,正確的做法應(yīng)當(dāng)是將兩者進行綜合?？傊?國內(nèi)研究者對國外科學(xué)探究能力評價模式的介紹性文章較多,這些文章對于國內(nèi)的科學(xué)探究能力評價實踐與研究具有很好的參考、借鑒意義。但也存在一些缺乏,如對國外科學(xué)探究能力評價模式的描述和介紹多,但進行深入分析與評價的較少,不太注重與我國科學(xué)探究能力評價具體實踐的結(jié)合。二、科學(xué)探究能力評價方法的自主探索評價方法是科學(xué)探究能力評價中的核心問題,它關(guān)注科學(xué)探究能力“怎么評價〞的問題。國內(nèi)目前關(guān)于這方面的原創(chuàng)性研究成果還比擬少,但已有一些研究者進行了這方面的自主探索,具代表性的有溫盛偉、邱寶蘭的科學(xué)探究能力評價量規(guī)的設(shè)計研究和李雪梅、范春玲的“探究日志〞評價方法的探索。1.科學(xué)探究能力評價量規(guī)的設(shè)計溫盛偉、邱寶蘭設(shè)計了一種基于科學(xué)探究七要素模型的科學(xué)探究能力評價量規(guī)[11]。該評價量規(guī)分別按照提出問題、猜測與假設(shè)、制定方案與設(shè)計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作7個要素進行設(shè)計,每個要素的分值為4個等級。量規(guī)中對每一種能力要素的內(nèi)涵進行了界定和量化,并對該量規(guī)的使用提出了一些原那么性建議。該評價量規(guī)的設(shè)計立足我國根底教育科學(xué)探究能力評價的實際,針對性強。但該評價量規(guī)還缺乏關(guān)于其科學(xué)性和有效性的實證研究,這些問題還有待于今后進一步地深入研究。2.“探究日志〞評價方法的探索探究日志是學(xué)生對科學(xué)探究過程中的活動和思考的記錄,其內(nèi)容一般包括探究方案、探究過程中的活動、對探究過程的反思等。李雪梅和范春玲研究了運用“探究日志〞評價學(xué)生科學(xué)探究能力的方法[12],詳細探討了“探究日志〞的結(jié)構(gòu)、評價過程及其考前須知,并按照新課標(biāo)中提出的科學(xué)探究七要素設(shè)計了詳細的評分標(biāo)準?！疤骄咳罩鲸暿且环N屬于形成性評價的科學(xué)探究能力評價方法。它全面詳細地記錄了學(xué)生的探究過程及探究過程中的反思,有利于教師全面了解學(xué)生的探究過程,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在探究過程中存在的問題,從而采取相應(yīng)的教學(xué)策略。今后還有待于進一步研究的問題是關(guān)于“探究日志〞評價的科學(xué)性和有效性的實證研究。三、科學(xué)探究能力評價的實證研究國內(nèi)目前關(guān)于科學(xué)探究能力評價的實證研究數(shù)量還非常少,但已有一些研究者在這方面做了開創(chuàng)性的工作,這些實證研究有羅國忠研究員關(guān)于各種科學(xué)探究能力評價方式的有效性或公平性研究和張軍朋、許桂清關(guān)于教師對科學(xué)探究能力評價方式的認識、態(tài)度研究。1.對三種科學(xué)探究能力評價方式的實證研究紙筆測驗、工作單和現(xiàn)場觀察是國外評價學(xué)生科學(xué)探究能力的常用評價方式。羅國忠研究員對這三種評價方式進行了實證研究,這些實證研究涉及紙筆測驗和工作單的有效性研究以及三種評價方式的公平性研究。1)對紙筆測驗有效性的研究。羅國忠研究員對紙筆測驗在評價科學(xué)探究能力方面的有效性進行了實證研究[13]。他以178名初三學(xué)生為實驗對象,把學(xué)生分為6個組,對他們先后分別實施工作單評價和紙筆測驗。研究結(jié)果說明,紙筆測驗在整體和各探究要素上都不能替代工作單。因為工作單一般認為能有效評價學(xué)生的科學(xué)探究能力,所以這說明紙筆測驗不能有效評價學(xué)生的科學(xué)探究能力。2)對三種工作單有效性的研究。工作單按照其結(jié)構(gòu)性的強弱,可以分為開放性工作單、結(jié)構(gòu)性工作單和引導(dǎo)性工作單三種。羅國忠研究員對這三種工作單的有效性進行了實證研究[14]。他以60名初三學(xué)生為實驗對象,把學(xué)生分成3個組,分別以開放性工作單、結(jié)構(gòu)性工作單和引導(dǎo)性工作單評價他們的科學(xué)探究能力。研究結(jié)果說明,三種工作單在現(xiàn)場觀察的可替代性方面,結(jié)構(gòu)性工作單最強,引導(dǎo)性工作單最弱,開放性工作單居于二者之間。三種工作單都能代替現(xiàn)場觀察。這說明三種工作單都能有效評價學(xué)生的科學(xué)探究能力。3)對三種科學(xué)探究能力評價方式公平性的研究。羅國忠研究員對紙筆測驗、工作單、現(xiàn)場觀察這三種科學(xué)探究能力評價方式對不同學(xué)生群體(性別、認知風(fēng)格、物理學(xué)業(yè)成績)的公平性問題進行了實證研究[15]。該研究以178名初三學(xué)生為實驗對象,把學(xué)生按照性別、認知風(fēng)格、物理學(xué)業(yè)成績進行分組,然后對他們的科學(xué)探究分別實施三種評價方式。研究發(fā)現(xiàn),不同性別、認知風(fēng)格和物理學(xué)業(yè)水平的學(xué)生群體在三種評價方式中的表現(xiàn)不一致。這個研究結(jié)果說明任何一種評價方式都不是天然公平的。以上這些實證研究結(jié)論對于我國的科學(xué)探究能力評價實踐具有很好的指導(dǎo)和借鑒意義。我國現(xiàn)在的科學(xué)探究能力評價方式還非常單一,紙筆測驗方式還占絕對主導(dǎo)地位。而根據(jù)這些實證研究結(jié)論,紙筆測驗在評價科學(xué)探究能力方面的有效性是低下的,而單一的評價方式也存在著公平性方面的缺陷,這就啟示今后的科學(xué)探究能力評價應(yīng)改變評價方式單一的局面,在加大工作單評價比重的根底上綜合運用多種評價方式,以提高科學(xué)探究能力評價的有效性和公平性。2.關(guān)于教師對紙筆測驗和工作單評價方式認識的實證研究為了了解教師對紙筆測驗和工作單評價方式的認識及態(tài)度,張軍朋、許桂清以廣東省的203名高中物理教師為對象進行了問卷調(diào)查研究[16]。調(diào)查的結(jié)果說明,對于紙筆測驗,5.4%的教師認為“能測出大局部的科學(xué)探究能力〞,62.2%的教師認為“能測出一局部科學(xué)探究能力〞,24.3%的教師認為“一般〞,8.1%的教師認為“幾乎不能測出科學(xué)探究能力〞。對于工作單評價方式,“約半數(shù)的教師認為工作單評價方式能非常有效或比擬有效地測出學(xué)生的科學(xué)探究能力,四分之一的教師認為其有效性一般,另有四分之一的教師認為其有效性不高或較差〞。以上調(diào)查研究結(jié)果說明,對于工作單和紙筆測驗在評價科學(xué)探究能力中的有效性上,教師總體上還是偏向于工作單評價方式。這個結(jié)果與國際上科學(xué)探究能力評價的形勢是相符合的。國際上工作單評價是科學(xué)探究能力評價的主流方式,因為它具有高效而又相對省時、本錢低廉等優(yōu)點。這個調(diào)查結(jié)果為今后在科學(xué)探究能力評價中推廣工作單評價奠定了一個良好的根底。四、啟示及展望1.加強科學(xué)探究能力評價的理論根底研究科學(xué)探究能力評價的理論根底包括科學(xué)探究能力的內(nèi)涵、構(gòu)成要素和認知心理機制等,它們涉及教育學(xué)、心理學(xué)、科技哲學(xué)和系統(tǒng)論等多學(xué)科的交叉和綜合。目前我國在這方面的研究還非常薄弱,研究成果很少?？茖W(xué)探究能力評價的理論根底是進行科學(xué)探究能力評價的前提,只有建立在堅實理論根底上的評價才可能是科學(xué)的和有效的。因此,今后應(yīng)加強科學(xué)探究能力評價的理論根底研究。因為該領(lǐng)域具有多學(xué)科交叉的特點,因此在研究中要加強多學(xué)科的交叉和融合,而不應(yīng)僅僅局限于某一門學(xué)科的狹窄視野。2.加強科學(xué)探究能力評價的外鄉(xiāng)化研究目前我國的科學(xué)探究能力評價研究根本上還處在對國外相關(guān)研究成果的引進和介紹階段,而自主的原創(chuàng)性研究成果很少。國外的科學(xué)探究能力評價無論是實踐還是理論研究方面都比擬成熟,確實有許多成功經(jīng)驗值得借鑒。但不能僅僅停留于對國外已有評價經(jīng)驗或理論的引進和介紹,而更應(yīng)該加強科學(xué)探究能力評價的外鄉(xiāng)化研究。一方面,要對國外的相關(guān)研究成果進行更深入的系統(tǒng)研究,如是否適合我國的國情、該怎樣借鑒這些成果為我所用等。另一方面,對科學(xué)探究能力評價的研究不能拘泥于國外的研究視域,研究者也要立足于我國的實際,努力奉獻自己關(guān)于科學(xué)探究能力評價的原創(chuàng)性研究成果。3.研究方法上要進一步加強實證研