运用表现性测验评价科学过程技能的研究,本文主要内容关键词为:测验论文,技能论文,评价论文,过程论文,科学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
化学课程标准明确提出,使学生通过化学实验为主的探究活动,体验科学研究过程,学习科学研究的基本方法,增强科学探究能力。而科学过程技能就是进行科学探究活动所必备的基本技能,是学生获得科学知识、理解科学本质、提高科学素养的阶梯,是科学方法的基石,可见掌握科学过程技能的价值远远大于简单地记忆科学知识或原理。因此,评价学生的科学过程技能,就成为促进探究教学、掌握科学方法、提高学生科学素养的关键因素。
然而,有研究提出:目前化学教学中,如何对学生的科学过程技能进行准确且便捷的评价,仍是亟待解决的现实问题。因为脱离真实探究情境的纸笔测验无法评价学生实际动手做探究的过程技能。因此,为解决这一问题,本文分析了运用表现性测验评价科学过程技能的适切性、可行性,并结合化学学科实例分析了运用表现性测验评价科学过程技能的主要步骤和注意事项,以便广大教师掌握该评价方式的操作技巧,有效评价学生的科学过程技能。
一、运用表现性测验评价科学过程技能的适切性和可行性
1.运用表现性测验评价科学过程技能的适切性
(1)科学过程技能的展示情境适于运用表现性测验。表现性测验是让学生通过完成设计好的实做任务来表现学习目标掌握情况的一种评价方法,强调在实际情境中、完成任务的过程中评价学生。从国内外科学教育实践来看,科学过程技能的评价一般用科学实验来进行,因为学生在实验过程中的表现,如方案设计、测量、观察现象、记录数据、分析数据和现象等,是评价学生科学过程技能的重要证据。而实验是化学学科的基本特征,实验探究是学生学习化学的主要方式,那么学生在实验室中通过使用化学药品、操作实验仪器、完成探究活动的真实情境不正是表现性测验强调的评价场景吗?可见,学生进行实验探究展示科学过程技能的真实情境适用于表现性测验的运用。
(2)表现性测验的特点适于评价科学过程技能。评价方法的选取应根据评价目标的特性而定,每种评价方式都有其更适合的评价目标。传统的纸笔测验更适合测量事实性知识,如浓硫酸的性质、酸碱滴定的原理;而表现性测验不仅评价学生“知道什么”,更重要的是评价学生“能做什么”,更适于评价那些在实做过程中表现出来的技能,如要求学生配置1 L0.1 moL/L的溶液,不是要学生说明配置步骤,而是要学生实际动手操作,通过计算、用天平称量、溶解、移液等过程完成实验任务,这就展示了学生的分析、计算、测量等科学过程技能,学生在实验过程中呈现的点点滴滴都可以作为评价依据,因此表现性测验更适合测量科学过程技能这一目标。
2.运用表现性测验评价科学过程技能的可行性
(1)新课改为运用表现性测验评价科学过程技能提供了支持。新课改倡导评价目标的多元化和评价方式的多样化,改变过去只用纸笔测验评价知识目标的情况,重视过程评价,综合运用表现性测验评价过程与方法目标,具体体现为对科学过程技能的评价。新课程的实施使表现性评价理念得到广泛认同,增加了实施的可能性;教师培训促使教师积极学习表现性评价方式,认识表现性测验的优势和适用目标,为表现性测验的实施提供了支持。
(2)国内外的经验证明:运用表现性测验评价科学过程技能的效度和信度是实际可行的。如香港物理高考评价改革中出现了教师评审制,对学生进行实验表现评价;新加坡GCE化学A水平考试中有对实验设计、动手操作、收集证据等科学过程技能的评价;英国APU的科学探究评价框架包括测量、观察、设计探究、做探究等,TIMSS第三次国际数学和科学评价等都是运用表现性任务进行评价的,这为我们运用该评价方式提供了很好的范例,而且证明其在效度、信度上是实际可行的。
(3)表现性任务的确定是结合课堂教学、以学生能力、教学时间及学校资源等实际情况为依据的,保证其可行性。教师在准备表现性测验任务时,必须要了解学生是否具有必要的背景知识,是否具有使用必要工具的技能及其他相关技能,也就是要结合学生、教学和学校的实际情况合理设计和安排表现性测验,而不是盲目的照搬已有的测验任务。
二、运用表现性测验评价科学过程技能的主要步骤
笔者结合自身实践,说明如何运用表现性测验评价科学过程技能,使更多的教师掌握运用此方式评价科学过程技能的方法和技巧。
1.明确评价目标
科学探究是一种解决问题的活动,在完成探究任务的过程中必然会用到多种过程技能,但我们要明确自己的评价目标,确定重点评价哪些科学过程技能,对不同的学习阶段而言,重点可能是不同的,对科学过程技能的要求也是随着年级的升高而提高的。教师应根据课程标准和教学目标列出要了解学生对哪些过程技能的认识和应用信息。笔者以高一年级学生为研究对象,选择化学课程中的部分过程技能作为评价目标,结合学生的实际探究经验确定了预期评价的科学过程技能为:识别变量、设计实验方案、绘制表格、测量、记录、分析、归纳、反思,如表1所示。
注:水平A.体验——对科学过程技能有初步的认识,能够模仿或者尝试使用。B.初会——能够运用科学过程技能解决一些简单的化学问题,但熟练程度不高,有时需要他人提示。C.熟练——能够独自地、比较顺利地运用科学过程技能解决一些稍微复杂的化学问题。D.自动化——能够恰当运用科学过程技能顺利解决一些较复杂的化学问题,技能达到自动化水平。
2.确定表现性任务
为了确保测验效度,要求学生必须是在动手做的基础上完成任务,这就要求任务不仅是探索性的,而且是测量性的,教师应了解学生已有的知识和使用测量工具的技能,并根据学校情况选用药品和设备。由于我国的探究教学处于初级阶段,同时考虑到具体学校学生的整体水平,笔者设计了如下所示的任务。为了确保测验信度,一般应选用两三个短任务,为保证可比性,任务类型和结构性应相同,即相似的任务引发的科学过程技能是基本相同的。
表现性任务:材料:1支温度计(0℃~100℃),1台托盘天平,2个药匙,1只量筒(10mL),1个烧杯(50mL),1支滴管,1根玻璃棒,蒸馏水,固体、固体。根据所给材料探究“不同溶质溶解过程中的热效应”。
任务解析:学生要完成该任务,首先要识别自变量、因变量和无关变量,然后才能设计实验,通过动手操作、测量并记录数据、分析数据、归纳得出结论等环节,相应地展示了识别变量、设计实验方案、测量、绘制表格、记录、分析、归纳等科学过程技能。
下面就要考虑如何收集需要的信息作为评价依据,关键就是工具问题了。
3.选择适当的工具收集评价信息
为了提高测验效度,教师需要及时观察和记录评价信息。如果测试样本小,1个教师可观察2个学生,这时可选用核查表进行现场观察与记录。由于笔者进行的是集体测试,样本较大,考虑到人力成本不可能选用核查表进行评价,考虑到学生的探究能力,同时为了避免所得信息的无效和混乱性,于是设计了结构性工作单作为学生记录评价信息的工具。根据完成任务的关键环节和评价的重点技能,将工作单设计成如下所示结构,即有一定的指导语,让学生按照提示结构完成探究任务,同时在空白处记录过程和结果,作为延时评价的依据。
结构性工作单:
材料:1支温度计(0℃~100℃)(2),1台托盘天平,2个药匙,1只量筒(10mL),1个烧杯(50mL),1支滴管,1根玻璃棒,蒸馏水,固体,固体。
你现在要探究的问题是“不同溶质溶解过程中的热效应”。
(1)请确认探究问题中的自变量、因变量和无关变量。
(2)制定探究计划:请根据桌面器材,设计一个方案来探究“不同溶质溶解过程中的热效应”。
(3)进行实验,收集数据:请动手实验,把实验数据记录在自己设计的表格中。
(4)得出结论:请说明你用了哪些数据得出什么结论,并解释你如何确保你的结论是可信的。
(5)分析误差:请列出可能影响探究结果的误差。
4.制定评分规则
表现性测验属于建构性反应的评价方式,运用表现性测验评价学生的科学过程技能,往往要求学生组织并运用所学的知识和技能完成几项任务,这种方式能更有效地考查学生对所学知识的理解和应用程度、对技能的掌握程度,评价这些目标需要而且只能应用表现性准则。表现性准则不仅可以提高评分的一致性,而且有助于明晰教学目标,从而促进教学。
评分规则分为整体评分规则或分项评分规则、指向特定任务的评分规则或一般评分规则、不同评分点数目的评分规则。当然这三种规则可以根据你的需要进行组合,如可以制定一个整体的、指向特定任务的4点评分规则。笔者的评价目标是学生对各个科学过程技能的掌握程度,而且选用了3个类型、结构都相同的任务,即完成任务所需的主要科学过程技能相同,因此制定了一个分项的、一般的评分规则。因不同科学过程技能的难度不同,制定的等级点数也不同,如表2所示为反思技能的评分规则。
5.分析与反馈
确定了评分规则之后,教师可以对所收集的信息进行分析、评价,进行反馈。表2是将反思技能分为4个水平,属于定性的评价,而在分析各项科学过程技能后,为了得到整体的更直观、公平的结果,往往需要将某学生或班级各过程技能的水平综合起来,这就要采取定性与定量相结合的分析方法,因此教师还需要将水平转换为相应的分值,以便将各项科学过程技能所得分数相加以体现个人的整体水平,或将集体某一科学过程技能的不同水平对应的分数相加来表示集体对某一科学过程技能的掌握程度。可见定性与定量相结合的分析方法能使我们获得更多关于学生对科学过程技能掌握的信息,以便更好地反馈评价信息,促进教学。
三、运用表现性测验评价科学过程技能的注意事项
为确保测验效度,一方面教师本人最好能亲自动手完成表现性任务,以明确完成任务所需的各个环节及任务具体引发了哪些过程技能;另一方面应根据测试样本和评价目标选择适当的评价工具,及时收集信息,确保所得信息的有效性。
为了提高测验信度,在评分之前应咨询专家或教师的意见,结合表现性任务及学生的行为表现,制定合理的评分规则;对教师进行培训,达成对评分规则的一致性理解,提高评分者内部一致性,每个评分者负责对一个任务进行评分,确保公平性。
在正式测验之前一定要试测,以了解测试所需的时间、任务难度,并纠正模糊或材料准备不充分的表现性任务,其反馈还可避免没有获得想要的信息或只获得了极少信息的结果。
在教学实践中应对表现性测验在科学过程技能评价中的应用进行交流探索,总结表现性任务模式、评分量规模板,从而减少准备的时间成本。