初中科學探究能力表現(xiàn)性評價指標研究

初中科學探究能力表現(xiàn)性評價指標研究一、科學探究中開展表現(xiàn)性評價的意義在初中科學探究活動中開展科學探究能力的表現(xiàn)性評價，能收集到學生在科學探究中的能力素養(yǎng)表現(xiàn)。通過表現(xiàn)性評價量表的考核，能讓學生明確自己已經(jīng)具備的科學探究能力，以及在科學探究能力提升中尚需努力的方向。例如，可以在科學探究中評價學生的“觀察能力”，讓學生知道自己在探究過程中是否能夠仔細觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的細微變化和規(guī)律；可以評價學生科學探究活動方案的“設計能力”，讓學生知道自己在探究活動方案設計中的思維嚴謹性，是否能夠獨立設計科學實驗，確定實驗步驟和控制變量，以驗證假設或解決問題；可以評價學生探究過程中的“數(shù)據(jù)能力”，讓學生知道自己是否能夠準確地收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，具有從中找出規(guī)律或趨勢并作出科學解釋的數(shù)據(jù)分析能力；可以評價學生科學探究中的“合作能力”，讓學生知道自己在探究活動中是否能夠清晰地表達自己的觀點和想法，具備與他人分享實驗結果和科學見解的溝通能力；可以評價學生的“創(chuàng)新能力”，讓學生不斷產(chǎn)生對新鮮事物的求知欲和好奇心，了解自己的創(chuàng)新視野和創(chuàng)新思維品質，提升自己的創(chuàng)新能力。通過“觀察能力”“設計能力”“數(shù)據(jù)能力”“合作能力”“創(chuàng)新能力”五個方面的表現(xiàn)性評價，可以全面地了解學生的科學探究能力和素養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)學生存在的問題與不足并給予指導和反饋，幫助學生認清自己在科學探究方面已經(jīng)具備的能力和尚需提升的素養(yǎng)，從而提高科學探究活動的有效性，發(fā)展學生的科學探究能力，提高科學素養(yǎng)。二、科學探究中的表現(xiàn)性評價指標分析科學探究能力主要體現(xiàn)在科學探究的實施過程和方法中。從初中科學探究各個環(huán)節(jié)所需要的能力出發(fā)，學生科學探究能力的表現(xiàn)性評價指標的制訂可以從“觀察能力”“設計能力”“數(shù)據(jù)能力”“合作能力”“創(chuàng)新能力”五個方面入手。（一）觀察能力：仔細觀察探究活動現(xiàn)象或自然現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律和變化的能力觀察是科學探究的起點。通過觀察，可以直接獲得現(xiàn)象、事件或對象的特征、行為和變化，從而收集到探究所需的數(shù)據(jù)和信息。觀察可以幫助學生發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象或問題，從而引發(fā)思考和提出假設。通過觀察，可以培養(yǎng)學生的科學思維和方法，提高觀察力和分析能力。在科學探究中，對學生的“觀察能力”的評價可以從觀察的專注度、準確度、敏銳度和完整度入手。（1）專注度：是否能針對目標物體或情境進行專注觀察。（2）準確度：是否能捕捉到顏色、形狀的變化等細節(jié)。（3）敏銳度：是否能及時察覺到變化或特殊的現(xiàn)象。（4）完整度：是否能同時關注多個對象。（二）設計能力：獨立設計科學實驗，確定實驗步驟和控制變量，以驗證某種假設或解決問題的能力科學探究的核心是通過探究來驗證假設和推動科學知識的發(fā)現(xiàn)。一個科學嚴謹?shù)奶骄炕顒臃桨缚梢源_保探究結果的有效性和可靠性，從而為科學研究提供可靠的數(shù)據(jù)和證據(jù)，推動科學的進步和發(fā)展。學生通過參與探究活動設計，可以深入理解科學原理和方法，培養(yǎng)科學思維和實驗技能。一個好的探究方案可以激發(fā)學習者的興趣和好奇心，促進他們對科學的理解和探索。在科學探究中，對學生的探究方案“設計能力”的評價可以從探究活動方案中的目的明確、設計合理、結果正確和問題解決入手。（1）目的明確：探究活動方案能否清晰地表述探究活動的目的，確保探究活動目標明確。（2）設計合理：探究活動方案能否正確選擇探究方法，如使用觀察法時能否確保觀察目的明確，確保觀察計劃的可執(zhí)行性、系統(tǒng)性和可重復性，使用實驗法時能否確保變量和常量確定的準確性，確保探究方案的科學性和合理性。（3）結果正確：能否清晰準確地解釋探究所得結果，結論分析體現(xiàn)科學性和可信度。（4）問題解決：能否解決要探究的問題，在問題解決中是否具備應變能力。（三）數(shù)據(jù)能力：收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)，從中找出規(guī)律或趨勢并作出科學解釋的能力在科學探究中，對學生的“數(shù)據(jù)能力”的評價可以從數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)解釋入手。（1）數(shù)據(jù)收集：是否能正確收集到實驗數(shù)據(jù)，并確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性，避免數(shù)據(jù)錯誤或遺漏。（2）數(shù)據(jù)處理：是否能進行有效的數(shù)據(jù)處理，包括處理缺失值、異常值、重復值等，確保數(shù)據(jù)質量符合要求。（3）數(shù)據(jù)分析：是否能熟練運用統(tǒng)計分析工具，進行數(shù)據(jù)分析和推斷。（4）數(shù)據(jù)解釋：是否能準確解釋數(shù)據(jù)分析結果，理解數(shù)據(jù)背后的含義，將結果轉化為可操作的建議和決策。（四）合作能力：清晰地表達自己的觀點和想法，分享探究結果和科學見解的能力科學探究往往是一個團隊合作的過程。在科學探究中，對學生的“合作能力”的評價可以從溝通技巧、協(xié)作意識、沖突處理和態(tài)度風格入手。（1）溝通技巧：包括傾聽、提問、表達等，能否有效、清晰地表達自己的想法和觀點。（2）協(xié)作意識：是否愿意主動參與團隊合作，能否與他人協(xié)調配合，共同完成任務。（3）沖突處理：面對分歧和爭議時，是否能夠保持冷靜理性，嘗試尋找雙贏解決方案。（4）態(tài)度風格：是否以積極、開放的心態(tài)與他人互動，能否給人以良好的印象。（五）創(chuàng)新能力：獨立思考和提出新的問題或假設，尋找創(chuàng)新性解決方案的能力創(chuàng)新能力主要體現(xiàn)在探究活動中的探索與創(chuàng)新，在科學探究中具有非常重要的作用。探索與創(chuàng)新可以激發(fā)學生的熱情和動力，激發(fā)他們對科學研究的興趣和熱情。在探索未知領域、挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念的過程中，學生會感受到探索的樂趣和成就感，進而激發(fā)創(chuàng)新的動力。通過探索與創(chuàng)新，可以產(chǎn)生新的研究成果和發(fā)現(xiàn)，促進學術交流和合作。在科學探究中，對學生的“創(chuàng)新能力”的評價可以從好奇欲望、獨立思考、動手實踐和成果質量入手。（1）好奇欲望：在科學探究過程中對未知事物或領域保持好奇和興趣，勇于嘗試新事物，不滿足于現(xiàn)狀。（2）獨立思考：在探究過程中能夠批判性地思考，提出獨特的觀點；不囿于既有知識和模式，尋求創(chuàng)新方案。（3）動手實踐：善于將創(chuàng)新想法落實到具體探究行動中，并能夠通過實踐不斷優(yōu)化和完善。（4）成果質量：在探究過程中提出有價值的新點子，以及能夠實現(xiàn)創(chuàng)意想法的具體應用。三、科學探究中表現(xiàn)性評價指標設計實踐在七至九年級科學課程中，教師可以安排60個左右的科學探究活動。這些探究活動涵蓋物理、化學、生物學、地球科學等方面，旨在培養(yǎng)學生的科學探究能力和綜合科學素養(yǎng)。例如，在“酸與鹽的反應”學習中，往往通過“鹽酸與碳酸鈉反應”過程的探究來培養(yǎng)學生“酸與鹽的反應”的科學探究能力，實現(xiàn)“酸與鹽的反應”相關科學觀念的形成、科學思維的培養(yǎng)、科學探究能力的提升、科學態(tài)度和價值觀的養(yǎng)成。具體來說，在“鹽酸與碳酸鈉反應”探究中，探究能力表現(xiàn)性評價指標的設計可以從以下五個方面開展。（一）指向“觀察能力”的表現(xiàn)性評價指標在“鹽酸與碳酸鈉反應”探究活動中，要求學生觀察并記錄鹽酸與碳酸鈉反應的實驗現(xiàn)象?！胞}酸與碳酸鈉反應”探究中“觀察能力”表現(xiàn)性評價指標制訂，可以從觀察能力的專注度、準確度、敏銳度和完整度四個維度入手，具體見表1。（二）指向“設計能力”的表現(xiàn)性評價指標在“鹽酸與碳酸鈉反應”的探究活動中，有學生發(fā)現(xiàn)用膠頭滴管往碳酸鈉中滴入稀鹽酸時，一開始沒有氣泡產(chǎn)生。這是為什么呢？于是請學生設計實驗，探究鹽酸以不同方式加入碳酸鈉溶液中的反應現(xiàn)象差異?！胞}酸與碳酸鈉反應”探究中“設計能力”的表現(xiàn)性評價指標制訂，可以從探究方案設計的目的明確、設計合理、結果正確和問題解決四個維度入手，具體見表2。（三）指向“數(shù)據(jù)能力”的表現(xiàn)性評價指標為了解往碳酸鈉溶液滴入多少鹽酸時有氣泡產(chǎn)生，在“鹽酸與碳酸鈉反應”的探究實踐中開展以下實驗：先往試管中倒入2毫升碳酸鈉溶液，然后用滴管逐滴滴入稀鹽酸，記錄碳酸鈉溶液中出現(xiàn)氣泡時滴入稀鹽酸的滴數(shù)。實驗數(shù)據(jù)可以記錄在如下表3中?！胞}酸與碳酸鈉反應”探究中“數(shù)據(jù)能力”的表現(xiàn)性評價指標制訂，可以從數(shù)據(jù)能力的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)解釋四個維度入手，具體見表4。（四）指向“合作能力”的表現(xiàn)性評價指標在“鹽酸與碳酸鈉反應”的探究活動結束后，讓學生在小組內開展討論。下面是一個小組同學的討論。學生A：從Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2中可以看出，反應是會放出二氧化碳的，但是實驗中一開始沒有出現(xiàn)氣體，說明此時發(fā)生的反應不是這樣的。學生B：但是在試管中的物質只有Na2CO3、HCl、H2O三種，難道是水分子參加了反應？學生C：學生B的猜想也許有道理，H2O+CO2=H2CO3，所以沒有氣體。學生A：學生C，你的說法應該不行，因為溶液中有鹽酸，H2CO3會馬上分解產(chǎn)生CO2氣體的。學生C：有道理，那么是不是有其他什么特別的原理呢？學生D：學生C，你的說法提醒我了，我在一本課外書上好像看到過這樣一個反應，Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，會不會是這個原因？學生A：看上去很有道理。那后階段產(chǎn)生的氣體的反應方程式應該是怎樣的呢？學生C：我猜會不會是“NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2”。學生A：有點說得通，但是需要進行求證。學生B：待會發(fā)表小組意見時講一下，聽聽老師的意見。在“鹽酸與碳酸鈉反應”探究中“合作能力”的表現(xiàn)性評價指標制訂可以從合作能力的溝通技巧、協(xié)作意識、沖突處理和態(tài)度風格四個維度入手，具體見表5。（五）指向“創(chuàng)新能力”的表現(xiàn)性評價指標在“鹽酸與碳酸鈉反應”的探究活動中，把鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中最初的現(xiàn)象是沒有氣泡，之后有氣泡產(chǎn)生。教師提出問題：如果把碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸中會怎樣呢？引導小組同學進行創(chuàng)新探究。學生通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，往鹽酸中逐滴滴入碳酸鈉溶液，立刻就有氣泡產(chǎn)生；往鹽酸中一次性倒入接近量的碳酸鈉溶液時，也是立刻就有氣泡產(chǎn)生；而往鹽酸中一次性倒入2倍以上量的碳酸鈉溶液時，溶液中沒有氣泡產(chǎn)生。在“鹽酸與碳