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胡衛(wèi)平:基于核心素養(yǎng)的科學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量測評
作者:胡衛(wèi)平,陜西師范大學(xué)現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心副主任,教授。

原文刊載于《中國考試》2016年第8期。
摘要:科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,是學(xué)生通過科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì),主要包括科學(xué)觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)探究與交流、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面。核心素養(yǎng)的構(gòu)成是建構(gòu)測評框架的基本依據(jù),理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵是確定測評要點(diǎn)的前提條件,了解學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平是設(shè)計(jì)試題難度的重要基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:科學(xué)學(xué)科;核心素養(yǎng);學(xué)業(yè)質(zhì)量測評

  
  為了客觀反映基礎(chǔ)教育階段學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量、身心健康及變化情況,深入分析影響基礎(chǔ)教育質(zhì)量的主要原因,引導(dǎo)社會樹立正確的教育質(zhì)量觀,糾正以升學(xué)率作為評價(jià)學(xué)校和學(xué)生唯一標(biāo)準(zhǔn)的做法,推動基礎(chǔ)教育質(zhì)量和學(xué)生健康水平不斷提升,我國自2014年起實(shí)施基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測,其中科學(xué)是重要的監(jiān)測領(lǐng)域之一。監(jiān)測框架如何架構(gòu),監(jiān)測要點(diǎn)如何確定,監(jiān)測試題如何設(shè)計(jì),這些都是擺在我們面前的重要問題。核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中,逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,是本世紀(jì)以來聯(lián)合國教科文組織、歐盟、經(jīng)合組織等國際組織,以及世界各個(gè)國家和地區(qū)課程、教學(xué)和評價(jià)改革的主要依據(jù),也是我國科學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的主要依據(jù)。

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基于核心素養(yǎng)的構(gòu)成建構(gòu)監(jiān)測框架

  監(jiān)測框架的建構(gòu)是科學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的基礎(chǔ),科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成是建構(gòu)科學(xué)質(zhì)量監(jiān)測框架的依據(jù)。 
  在系統(tǒng)分析學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)報(bào)告 、主要發(fā)達(dá)國家的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)教育研究文獻(xiàn) 、與英國團(tuán)隊(duì)科學(xué)素養(yǎng)7年研究的基礎(chǔ)上,提出如下關(guān)于科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的概念和構(gòu)成。 
  科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受科學(xué)教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,是學(xué)生通過科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有科學(xué)學(xué)科特性的品質(zhì),主要包括科學(xué)觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)探究與交流、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四方面。在這四個(gè)素養(yǎng)中,科學(xué)探究與交流是一個(gè)過程,是一種科學(xué)學(xué)習(xí)方式和科學(xué)研究的方式,是形成科學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維、形成科學(xué)態(tài)度的主要手段和途徑,同時(shí),也是一種綜合的能力。科學(xué)觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是通過科學(xué)學(xué)習(xí)培養(yǎng)的核心素養(yǎng)。
   “科學(xué)觀念與應(yīng)用”是從科學(xué)視角形成的對自然現(xiàn)象的基本認(rèn)識,是科學(xué)概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華,是運(yùn)用科學(xué)知識和方法解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的能力。它是其他素養(yǎng)的重要基礎(chǔ),特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生對核心科學(xué)知識的深度理解以及靈活應(yīng)用。
   “科學(xué)思維與創(chuàng)新”是從科學(xué)視角對客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識方式,是對科學(xué)中的基礎(chǔ)理論、理想模型和經(jīng)驗(yàn)事實(shí)之間關(guān)系的理解,是分析綜合、抽象概括、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化,是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判,進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)。它主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素,是科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的核心,在科學(xué)一般思維基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性思維。 
  “科學(xué)探究與交流”是指具有科學(xué)探究的意識,能在真實(shí)情境中提出科學(xué)問題、形成猜測和假設(shè),利用科學(xué)方法獲取和處理信息、形成結(jié)論,以及對實(shí)驗(yàn)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力。它主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。
   “科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是指在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境(簡稱STSE)關(guān)系的基礎(chǔ)上形成的對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任心,具有學(xué)習(xí)科學(xué)和探索自然的內(nèi)在動力,嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的探索精神,獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和善于反思的創(chuàng)新精神,以及保護(hù)環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。它主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等要素。
  2017 年國家科學(xué)質(zhì)量監(jiān)測框架基本反映了科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成,包括科學(xué)理解與應(yīng)用、科學(xué)思維與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任三個(gè)一級指標(biāo)。其中“科學(xué)理解與應(yīng)用”反映了“科學(xué)觀念與應(yīng)用”這一核心素養(yǎng),不僅包括對物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙等科學(xué)核心觀念的理解和應(yīng)用,而且包括對科學(xué)探究、跨學(xué)科內(nèi)容的理解和應(yīng)用?!翱茖W(xué)思維與實(shí)踐”反映了“科學(xué)思維與創(chuàng)新”和“科學(xué)探究與交流”兩個(gè)核心素養(yǎng),包括了探究與交流、模型與建模、推理與論證等方面。專家們普遍認(rèn)為,與學(xué)科結(jié)合的創(chuàng)造性思維測評比較困難,故在本次框架的二級指標(biāo)中,沒有包括質(zhì)疑創(chuàng)新維度。

基于核心素養(yǎng)的內(nèi)涵確定測評要點(diǎn)

  監(jiān)測題目的設(shè)計(jì)是科學(xué)質(zhì)量監(jiān)測的關(guān)鍵,可以分為理解素養(yǎng)內(nèi)涵、構(gòu)建問題情境和具體設(shè)計(jì)問題三步。其中理解每個(gè)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵是設(shè)計(jì)監(jiān)測問題的前提條件。 
  要真正考查學(xué)生的科學(xué)理解與應(yīng)用,需要深度理解科學(xué)知識,掌握學(xué)生的“錯(cuò)誤概念”。在小學(xué)、初中階段,教師不一定要講得非常準(zhǔn)確,但是要講正確。實(shí)際上,測評并不一定要出一些新的花樣,但要抓住考核的關(guān)鍵點(diǎn)和學(xué)生對該關(guān)鍵點(diǎn)的理解。比如,熱量是一個(gè)過程量,而不是一個(gè)狀態(tài)量,學(xué)生往往認(rèn)為某物體含有熱量;能量是標(biāo)量,沒有正負(fù)之分,學(xué)生經(jīng)常會認(rèn)為,能量包括正能量和負(fù)能量;一個(gè)人在平地上拿著物體走,究竟做功沒做功?學(xué)生經(jīng)常將“累”與“做功”聯(lián)系在一起。這些都是學(xué)生非常易錯(cuò)的問題。
  科學(xué)思維是科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的核心,也是測評的重點(diǎn),但相對于科學(xué)觀念來講,一般情況下,命題者對科學(xué)思維內(nèi)涵的理解提升空間更大??茖W(xué)推理是根據(jù)一個(gè)判斷得出另一個(gè)判斷的思維形式 。在國際科學(xué)推理研究中,研究者普遍認(rèn)為:小學(xué)生應(yīng)具體分類、排序、守恒和可逆性等,中學(xué)生應(yīng)該具體理論推理、組合推理、比例推理、控制變量、概率推理、關(guān)系推理等 。如果要考查學(xué)生的分類能力,命題者必須明確:什么是分類?分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么?分類的原則是什么?等等。分類有三個(gè)基本原則:第一,分類必須按一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行;第二,分類要遵循窮盡性原則,即劃分出來的子項(xiàng)的外延之和,必須等于母項(xiàng)目的外延;第三,分類要反映事物的層次和次序。只有對分類的內(nèi)涵有清晰的認(rèn)識,才有可能設(shè)計(jì)出效度良好的測評要點(diǎn)。 
  質(zhì)疑創(chuàng)新是我們強(qiáng)調(diào)的核心素養(yǎng),其核心是科學(xué)創(chuàng)造力,青少年科學(xué)創(chuàng)造力的概念、結(jié)構(gòu)、發(fā)展、影響因素和培養(yǎng)已有比較系統(tǒng)的研究 。同樣,批判性思維是21世紀(jì)最重要的核心素養(yǎng),其在科學(xué)領(lǐng)域中主要體現(xiàn)在科學(xué)論證,也有比較系統(tǒng)的研究。這些研究都為相關(guān)素養(yǎng)內(nèi)涵的深入理解和測評要點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

基于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平設(shè)計(jì)試題難度

  核心素養(yǎng)包括必備品格與關(guān)鍵能力,這種解決問題的能力和品格不僅與知識的學(xué)習(xí)有關(guān),還具有年齡特征。學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平是設(shè)計(jì)試題難度的重要依據(jù)。 

  如對于科學(xué)探究的問題維度,小學(xué)1~2年級的發(fā)展水平為:在教師指導(dǎo)下,能從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中提出感興趣的問題,并能依據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn),對問題作出簡單猜想;小學(xué)3~4年級的發(fā)展水平為:在教師引導(dǎo)下,能從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中提出可探究的科學(xué)問題,并能基于已有經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)知識,從現(xiàn)象和事件發(fā)生的條件、過程、原因等方面提出假設(shè);小學(xué)5~6年級的發(fā)展水平為:能基于小學(xué)階段所學(xué)的知識,從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出可探究的科學(xué)問題,并能從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出有針對性的假設(shè),并能說明假設(shè)的依據(jù)。又如對于分類能力,小學(xué)1~2年級要求對簡單的事物,知道分類有一定的標(biāo)準(zhǔn)和分類需要窮盡各種可能性;小學(xué)3~4年級要求對于簡單的事物,明確按不同的標(biāo)準(zhǔn),能把同樣的事物進(jìn)行不同的分類,體會分類的層次性;小學(xué)5~6年級要求對于簡單的事物,能夠?qū)⒎诸惖亩鄻有耘c分類的目的性聯(lián)系起來。

  當(dāng)然,在測評試題的設(shè)計(jì)過程中,問題情境的設(shè)計(jì)也是非常重要的,只有讓學(xué)生解決真實(shí)情境問題,才能真正測試出學(xué)生的核心素養(yǎng)水平。構(gòu)建良好的問題情境和設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)的監(jiān)測問題,必須在深入理解核心素養(yǎng)內(nèi)涵和連接學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上,經(jīng)過長期的命題實(shí)踐鍛煉。




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