英国高中科学教学中“实验探究”的教学内容与评价方法_教学评价论文

英国高中科学教学中“实验探究”的教学内容与评价方法_教学评价论文

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英国中小学国家课程理科教学大纲中,在“实验与探究”方面,从设计实验程序(Planning Experimental procedure )、 获得证据(Obtaining evidence)、 分析证据及得出结论(Analysing evidenceand drawing conclusions)、评价证据(Evaluating evidence)四个技能领域规定了学生在每一年级应当被教授的内容。本文试就高中阶段(10、11年级,相当于我国的高一、高二年级)“实验与探究”方面应当教授的内容,以及有关“实验与探究”的评价作一介绍。

一、高中阶段在“实验与探究”方面应当教授的内容

1.在设计实验程序方面,应当教给学生:

①运用科学知识和理解、凭借间接资料,将所建议的观点或他们自己的观点转变成可以验证的形式;

②做出准备工作,确定必须做的事情;

③做适当的推测;

④从多种因素中确定主要的因素;

⑤计划如何改变和控制主要变量;

⑥考虑观察、测量的次数和范围;

⑦识别变量不易控制的情景(如实地调查),并能判断在这些情景中如何收集所需要的证据;

⑧选择仪器装置和技术,并考虑安全方面的要求。

2.在获取实验证据方面,应当教给学生:

①安全、熟练地使用一系列的仪器装置;

②做符合精确度要求的观察和测量;

③进行充分的观察和测量以获得可靠的证据;

④考虑测量和观察的不确定性;

⑤必要时进行重复观察和测量;

⑥清楚适当地记录证据。

3.在分析证据,得出结论方面,学生应当被教授:

①清楚地表示定性、定量的数据;

②用合适的线图表示数据;

③确定结果的趋势和类型;

④用图说明变量之间的关系;

⑤按一定的精确度表示数字结果;

⑥检查结论与证据的一致性;

⑦解释结果支持或推翻预测的原因;

⑧运用科学知识和理解解释结论。

4.在评价证据方面应当教给学生:

①考虑得出结论的证据是否充足;

②思考不正常结果的原因,适当的时候,舍弃这一结果;

③从观察和测量的不确定性方面考虑结果的可靠性;

④提出对已用方法的改进;

⑤提出进一步的探究以检验结论。

二、对“实验与探究”的评价

“实验与探究”作为理科教学的基础和重要组成部分,是单独被评价的。评价的内容即为上述的四个技能领域。评价的方法主要采取课程作业的方式,即主要在平时的教学中进行。国家课程大纲中要求教师结合大纲中“生物和生命过程”(Life and Living Processes)、 “物质及其性质”(Materials and their Properties)、“物理过程”(Physical Processes)等方面内容的教学,教给学生实验与探究的方法。并指出,在一些情况下,检验一个科学概念的整个过程应该由学生自己完成。

英国有五个考试小组分别负责不同区域的基础教育的评价工作。为使教师在对学生的“实验与探究”方面的评价有所依据,五个考试小组在共同讨论的基础上,形成了一致的评分标准。在这些评分标准中,前三个技能领域的分数有2分,4分,6分和8分四个等级,最后一个技能领域(“评价证据”)有2分,4分,6分三个等级。另外, 对学生作业中的语言从拼写、标点符号的运用及语法方面也要给予评定,这方面的评定有1分,2分,3分三个等级。

例如,在“分析证据并得出结论”这一技能领域的评分标准如下:

2分2a 对已发现的结果作出简单的解释

4分4a 以简单的图解,图表,曲线图呈现所发现的结果

4b 识明观察或测量中的趋势或类型

6a 建立并使用适当的图解、图表、曲线图或使用数字方法来

6分处理证据并得出结论

6b 得出与他们所获得的证据一致的结论,并且将结论与科学

的知识与理解联系起来

8分8a 用详细的科学知识和理解,解释由处理证据所得的结论

8b 当作出过初始预测时,解释结果如何支持或推翻初始预测

表中右侧的箭头,表明一种由低到高的层次要求,大纲中指出,在教学进行过程中,应当鼓励学生尽可能多地进行一些范围广泛的实践活动,这些活动可以采取实验作业或探究作业的形式来进行。

所谓实验作业,指包含一个或更多的技能领域的活动。例如:“一个同学做了一系列的实验用来试验温度对反应速度的影响。在每次实验中,他将50mlNa[,2]S[,2]O[,3]溶液置于一个烧杯中并加热。当达到所要的温度时,他将烧杯放在一张用铅笔画有“×”的纸上,(烧杯置于“×”上),并倒入室温下的10ml盐酸溶液,搅拌。

这个同学记录“×”线从烧杯上部看不见时所需的时间如下:

硫代硫酸钠的温度“×”消失的时间(秒)

第一次第二次平均

24°C 201

225

213

34°C 95

129

112

44°C 474948

54°C 302025

64°C 2018

19

用图表示出温度对反应速率的影响,并得出结论,评价以上实验的证据。

这一实验作业中包括了对“分析证据及得出结论”和“评价证据”两个技能领域的评价。

探究被定义为由学生完成的一项作业,覆盖全部的四个技能领域。例如:“调查固体物质溶解速度的影响因素”,“调查影响摆锤摆动次数的因素”等一些作业中,包括了对学生四个技能领域的评价。

在结合大纲中的其它内容对学生进行实验与探究方法教学的基础上,要求教师在每学期都要特意布置2~3次由学生独立完成的实验或调查活动,在教师的有效监督下,学生完成这些活动,根据五个考试小组所建议的评分标准,教师对每个学生在每一技能领域的表现给予评价。学生在“实验与探究”方面的最后得分是由各次在每一技能领域和语言方面所得最高分之和。当然,在评定分数过程中,教师也有一定的灵活性,如学生在某一方面的表现达到了4分的标准,但又达不到6分的标准时,可以给学生5分的等级。 教师将学生的评定记录连同相关的证据一同放入学生的成绩档案中,交相应区域的实验考试中心。实验考试中心对学生的成绩评定进行检查,必要的时候,要求学生在实验考试中心接受重新考查或评价。

三、借鉴与启示

尽管英国中小学教育从办学条件、指导思想、教育体系等方面与我国有许多不同之处,有着其独特的文化背景与发展轨迹,尽管他们所制定的“实验与探究”方面的教学内容与评价方式未必对我们都有直接的适用性,但是,从以上对其高中阶段“实验与探究”方面教学内容和评价方式的简单介绍中,还是能够给予我们很多启示。

1.实验作为理科教学的基础和重要组成部分,应当作为对学生进行科学认识过程和科学方法教育的重要手段与途径。实验的教学价值不应仅仅在于使学生学会使用一些仪器,掌握一些实验仪器的操作技能,或是用来验证已学过的知识,更重要的是应当使学生学会和掌握实验的方法,如测定方法、实验条件控制方法、记录方法等等。并能够使学生从由实验得出的感性材料中经过分析、抽象得出有效结论。应当把实验作为对学生进行科学认识过程和科学方法教育的一个重要手段和途径。而实验的教学价值,首先应当在教学大纲中体现出来。对比我国中学理科教学大纲中对实验的教学要求,不难看出,我们对实验教学的目标缺乏系统的规定,多把重点放在了使学生学会一些仪器的使用技能和实验操作技能上,而较多地忽视了实验教学的其它重要价值。如何在大纲中体现实验的全部教学价值,对它们的目标内容体系作出明确的规定与要求,这是我们应当考虑的一个重要问题。

2.应当着力研究实验教学的评价方式。对实验的评价,我们多是书面的评价多,或是在实验中评价时,我们又过多地强调了对操作技能的评价。当然,前一种方式的评价比较容易组织,后一种方式的评价标准比较容易控制。但我们也都已认识到了它们的弊端。不难理解,评价方式的改变有赖于实验教学方式、方法的改变,而教学与评价都要依据大纲的要求。正如上面谈到的,首先应该在大纲中体现出实验的全部教学价值,并对它们的目标内容体系作出明确的规定与要求,这样,才会正确地指导实验的教学与评价。英国的做法,值得我们借鉴。

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