關(guān)于國內(nèi)科學(xué)探究能力評價(jià)研究的描述

9/9關(guān)于國內(nèi)科學(xué)探究能力評價(jià)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(dòng)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(gè)緊迫問題就是該怎么評價(jià)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(jià)問題進(jìn)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(jià)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(jià)研究作一個(gè)較全面的梳理和分析,并對今后的研究進(jìn)行了展望。近年來國內(nèi)的科學(xué)探究能力評價(jià)研究主要集中于對國外各種科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)方法的自主探索,另外還有少量相關(guān)的實(shí)證研究,下面分別進(jìn)行闡述。一、對國外各種科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)的成功經(jīng)驗(yàn)值得引進(jìn)和借鑒。國內(nèi)研究者對國外各種科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)工程中的科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)工程中科學(xué)探究能力評價(jià)模式的介紹和述評,另外還有一些具體的評價(jià)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(jià)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(jià)模式進(jìn)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(jià)采用了筆試和實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)際的能力。實(shí)驗(yàn)操作考試又分兩種:一種是在教學(xué)過程中進(jìn)行的,它包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)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(gè)給定的問題情境設(shè)計(jì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,包括調(diào)整實(shí)驗(yàn)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(jià)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(jìn)行了述評[3]。APU采用紙筆測驗(yàn)和表現(xiàn)性評價(jià)相結(jié)合的評價(jià)模式,開發(fā)了一整套用于科學(xué)探究能力評價(jià)的量化評價(jià)工具和質(zhì)性評價(jià)工具。APU的命題模型要同時(shí)考慮探究技能、探究內(nèi)容、情境三個(gè)維度。鐘媚博士還提出了英國的APU科學(xué)探究能力評價(jià)模式對我國的兩點(diǎn)啟示:第一,綜合表現(xiàn)性評價(jià)和紙筆測驗(yàn)的優(yōu)勢,使兩者優(yōu)勢互補(bǔ);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(jià)理念,開發(fā)情境性試題。3.對美國PADI科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)模式產(chǎn)生的背景、核心要素、原那么和結(jié)構(gòu)等進(jìn)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(jià)模式。PADI評價(jià)模式的三個(gè)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(jià)模式的核心原那么就是靈活性原那么,如“評價(jià)方案可以但不一定與科學(xué)探究標(biāo)準(zhǔn)相一致〞等就是靈活性原那么的表達(dá)。PADI評價(jià)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(gè)要素。4.對三種著名國際學(xué)業(yè)評價(jià)工程中科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)工程TIMSS、PISA和NAEP中的科學(xué)探究能力評價(jià)框架和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹,在此根底上對三種評價(jià)模式的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)分析[5]。這三種評價(jià)模式的特點(diǎn)有:(1)從評價(jià)目標(biāo)看,都以相應(yīng)的目標(biāo)分類理論為根底;(2)從評價(jià)的方式看,TIMSS和PISA采用的是紙筆測驗(yàn),而NAEP既有紙筆測驗(yàn)也有實(shí)驗(yàn)操作技能的考查;(3)從評價(jià)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(jià)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(jià)體系及其啟示?[6]、?美國俄勒岡州的科學(xué)探究能力評價(jià)?[7]、?美國密蘇里州的科學(xué)探究能力另類評價(jià)及其啟示?[8]、?美國紐約州科學(xué)課程學(xué)生探究能力評價(jià)例析?[9]和杜秀芳教授的?國外評價(jià)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(jià)工程(TIMSS)和美國這3個(gè)州的科學(xué)探究能力評價(jià)案例,具體包括對這些案例的評價(jià)目標(biāo)、評價(jià)工具、評分標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)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(jià)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(jià)方式也不同。杜秀芳教授認(rèn)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(jìn)行綜合?？傊?國內(nèi)研究者對國外科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)實(shí)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(jià)模式的描述和介紹多,但進(jìn)行深入分析與評價(jià)的較少,不太注重與我國科學(xué)探究能力評價(jià)具體實(shí)踐的結(jié)合。二、科學(xué)探究能力評價(jià)方法的自主探索評價(jià)方法是科學(xué)探究能力評價(jià)中的核心問題,它關(guān)注科學(xué)探究能力“怎么評價(jià)〞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(jìn)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(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)研究和李雪梅、范春玲的“探究日志〞評價(jià)方法的探索。1.科學(xué)探究能力評價(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)溫盛偉、邱寶蘭設(shè)計(jì)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(jià)量規(guī)[11]。該評價(jià)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(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作7個(gè)要素進(jìn)行設(shè)計(jì),每個(gè)要素的分值為4個(gè)等級。量規(guī)中對每一種能力要素的內(nèi)涵進(jìn)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(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)立足我國根底教育科學(xué)探究能力評價(jià)的實(shí)際,針對性強(qiáng)。但該評價(jià)量規(guī)還缺乏關(guān)于其科學(xué)性和有效性的實(shí)證研究,這些問題還有待于今后進(jìn)一步地深入研究。2.“探究日志〞評價(jià)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(dòng)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(dòng)、對探究過程的反思等。李雪梅和范春玲研究了運(yùn)用“探究日志〞評價(jià)學(xué)生科學(xué)探究能力的方法[12],詳細(xì)探討了“探究日志〞的結(jié)構(gòu)、評價(jià)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(jì)了詳細(xì)的評分標(biāo)準(zhǔn)?！疤骄咳罩鲸暿且环N屬于形成性評價(jià)的科學(xué)探究能力評價(jià)方法。它全面詳細(xì)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(shí)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(jìn)一步研究的問題是關(guān)于“探究日志〞評價(jià)的科學(xué)性和有效性的實(shí)證研究。三、科學(xué)探究能力評價(jià)的實(shí)證研究國內(nèi)目前關(guān)于科學(xué)探究能力評價(jià)的實(shí)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(shí)證研究有羅國忠研究員關(guān)于各種科學(xué)探究能力評價(jià)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(jià)方式的認(rèn)識、態(tài)度研究。1.對三種科學(xué)探究能力評價(jià)方式的實(shí)證研究紙筆測驗(yàn)、工作單和現(xiàn)場觀察是國外評價(jià)學(xué)生科學(xué)探究能力的常用評價(jià)方式。羅國忠研究員對這三種評價(jià)方式進(jìn)行了實(shí)證研究,這些實(shí)證研究涉及紙筆測驗(yàn)和工作單的有效性研究以及三種評價(jià)方式的公平性研究。1)對紙筆測驗(yàn)有效性的研究。羅國忠研究員對紙筆測驗(yàn)在評價(jià)科學(xué)探究能力方面的有效性進(jìn)行了實(shí)證研究[13]。他以178名初三學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象,把學(xué)生分為6個(gè)組,對他們先后分別實(shí)施工作單評價(jià)和紙筆測驗(yàn)。研究結(jié)果說明,紙筆測驗(yàn)在整體和各探究要素上都不能替代工作單。因?yàn)楣ぷ鲉我话阏J(rèn)為能有效評價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力,所以這說明紙筆測驗(yàn)不能有效評價(jià)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(qiáng)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(jìn)行了實(shí)證研究[14]。他以60名初三學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象,把學(xué)生分成3個(gè)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(jià)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(qiáng),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(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力。3)對三種科學(xué)探究能力評價(jià)方式公平性的研究。羅國忠研究員對紙筆測驗(yàn)、工作單、現(xiàn)場觀察這三種科學(xué)探究能力評價(jià)方式對不同學(xué)生群體(性別、認(rèn)知風(fēng)格、物理學(xué)業(yè)成績)的公平性問題進(jìn)行了實(shí)證研究[15]。該研究以178名初三學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象,把學(xué)生按照性別、認(rèn)知風(fēng)格、物理學(xué)業(yè)成績進(jìn)行分組,然后對他們的科學(xué)探究分別實(shí)施三種評價(jià)方式。研究發(fā)現(xiàn),不同性別、認(rèn)知風(fēng)格和物理學(xué)業(yè)水平的學(xué)生群體在三種評價(jià)方式中的表現(xiàn)不一致。這個(gè)研究結(jié)果說明任何一種評價(jià)方式都不是天然公平的。以上這些實(shí)證研究結(jié)論對于我國的科學(xué)探究能力評價(jià)實(shí)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(jià)方式還非常單一,紙筆測驗(yàn)方式還占絕對主導(dǎo)地位。而根據(jù)這些實(shí)證研究結(jié)論,紙筆測驗(yàn)在評價(jià)科學(xué)探究能力方面的有效性是低下的,而單一的評價(jià)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(jià)應(yīng)改變評價(jià)方式單一的局面,在加大工作單評價(jià)比重的根底上綜合運(yùn)用多種評價(jià)方式,以提高科學(xué)探究能力評價(jià)的有效性和公平性。2.關(guān)于教師對紙筆測驗(yàn)和工作單評價(jià)方式認(rèn)識的實(shí)證研究為了了解教師對紙筆測驗(yàn)和工作單評價(jià)方式的認(rèn)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(jìn)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(yàn),5.4%的教師認(rèn)為“能測出大局部的科學(xué)探究能力〞,62.2%的教師認(rèn)為“能測出一局部科學(xué)探究能力〞,24.3%的教師認(rèn)為“一般〞,8.1%的教師認(rèn)為“幾乎不能測出科學(xué)探究能力〞。對于工作單評價(jià)方式,“約半數(shù)的教師認(rèn)為工作單評價(jià)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(rèn)為其有效性一般,另有四分之一的教師認(rèn)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(yàn)在評價(jià)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(jià)方式。這個(gè)結(jié)果與國際上科學(xué)探究能力評價(jià)的形勢是相符合的。國際上工作單評價(jià)是科學(xué)探究能力評價(jià)的主流方式,因?yàn)樗哂懈咝Ф窒鄬κr(shí)、本錢低廉等優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)調(diào)查結(jié)果為今后在科學(xué)探究能力評價(jià)中推廣工作單評價(jià)奠定了一個(gè)良好的根底。四、啟示及展望1.加強(qiáng)科學(xué)探究能力評價(jià)的理論根底研究科學(xué)探究能力評價(jià)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(rèn)知心理機(jī)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(jià)的理論根底是進(jìn)行科學(xué)探究能力評價(jià)的前提,只有建立在堅(jiān)實(shí)理論根底上的評價(jià)才可能是科學(xué)的和有效的。因此,今后應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)探究能力評價(jià)的理論根底研究。因?yàn)樵擃I(lǐng)域具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn),因此在研究中要加強(qiáng)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(qiáng)科學(xué)探究能力評價(jià)的外鄉(xiāng)化研究目前我國的科學(xué)探究能力評價(jià)研究根本上還處在對國外相關(guān)研究成果的引進(jìn)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(jià)無論是實(shí)踐還是理論研究方面都比擬成熟,確實(shí)有許多成功經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。但不能僅僅停留于對國外已有評價(jià)經(jīng)驗(yàn)或理論的引進(jìn)和介紹,而更應(yīng)該加強(qiáng)科學(xué)探究能力評價(jià)的外鄉(xiāng)化研究。一方面,要對國外的相關(guān)研究成果進(jìn)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(jià)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(shí)際,努力奉獻(xiàn)自己關(guān)于科學(xué)探究能力評價(jià)的原創(chuàng)性研究成果。3.研究方法上要進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)證研