指向提升生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)品質(zhì)的評價*

邰玉韋 （江蘇省常州市北郊初級中學(xué) 江蘇常州 213002）

隨著生物學(xué)課程改革的不斷深化，重視發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)已成為一線生物學(xué)教師教學(xué)過程中的重要研究課題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基本形式之一，是落實(shí)生物學(xué)核心素養(yǎng)、發(fā)展科學(xué)探究能力的重要途徑。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)活動是否有成效，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)品質(zhì)評價的有效性起著至關(guān)重要的作用。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價指向發(fā)展核心素養(yǎng)

在生物學(xué)教學(xué)過程中，不僅要傳授知識，更重要的是幫助學(xué)生認(rèn)識生物學(xué)的本質(zhì)，揭示生物學(xué)學(xué)習(xí)的意義及生物學(xué)的社會價值，落實(shí)對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題時所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)核心素養(yǎng)是生物學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn)，是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的組成部分。生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展具有連續(xù)性和階段性，借鑒《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)·生物學(xué)（征求意見稿）》中對生物學(xué)核心素養(yǎng)的界定，初中生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、 理性思維、 科學(xué)探究和社會責(zé)任，這4 個方面是一個統(tǒng)一的有機(jī)整體。生命觀念的形成過程中離不開理性思維和科學(xué)探究，理性思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)涵，科學(xué)探究是理性思維的實(shí)證過程；在形成生命觀念、進(jìn)行理性思維和科學(xué)探究的過程中，最終形成一定的社會責(zé)任意識和義務(wù)［1］。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價首先指向發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)?？茖W(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計、方案實(shí)施及結(jié)果分析與表達(dá)；在探究活動中，樂于合作，勇于創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)探究能力是指學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究過程中的能力，實(shí)驗(yàn)探究能力是生物學(xué)科關(guān)鍵能力之一。隨著生物學(xué)課程改革的不斷深化和發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的需求，教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)目標(biāo)、 評價內(nèi)容和決策指向會發(fā)生新的變化。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力不同水平之間的差異，主要表現(xiàn)在不同復(fù)雜程度的情境中運(yùn)用重要概念和方法解決問題的程度。學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力需要在構(gòu)建情境活動中培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效評價是促進(jìn)其培養(yǎng)活動健康持續(xù)發(fā)展的良好催化劑。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價指向發(fā)展高階思維

促進(jìn)和培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力已成為現(xiàn)代教育關(guān)注的重心。目前傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)模式依然存在，學(xué)生被動接受知識，而不是主動探究、積極地構(gòu)建學(xué)習(xí)，這樣的教學(xué)依舊局限在低階能力、低階學(xué)習(xí)、低階思維的層次上。高階思維是與低階思維相對的概念。低階思維是指較低層次的認(rèn)知水平，主要用于學(xué)習(xí)事實(shí)性知識或完成簡單任務(wù)的能力；而高階思維是一種以高層次認(rèn)知水平為主的綜合能力，義務(wù)教育階段要發(fā)展的高階思維能力主要指批判性思維能力、 創(chuàng)造性思維能力、問題解決能力和信息素養(yǎng)及協(xié)助能力等［2］。

2.1 培養(yǎng)批判性思維能力聚焦重要概念 在《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》“課程內(nèi)容”中列舉了50 個重要概念，具體內(nèi)容規(guī)定了義務(wù)教育階段的生物學(xué)課程所要達(dá)到的基本的學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力應(yīng)聚焦課程內(nèi)容中的重要概念。

1）提供真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生用相關(guān)生物學(xué)觀點(diǎn)作出簡單判斷，是一種對學(xué)生批判性思維能力的培養(yǎng)。

案例1：某生物學(xué)興趣小組聽說加拿大一枝黃花被稱為“植物殺手”，為驗(yàn)證該說法，以其幼苗和青菜幼苗為材料進(jìn)行種植實(shí)驗(yàn)。一段時間后，一枝黃花長勢旺盛，而青菜生長不良，特別是靠近一枝黃花的青菜甚至停止生長（圖1）。下列推測不合理的是（ ）。

A.一枝黃花生長旺盛，可能是它搶奪了青菜的水肥

B.青菜生長不良，可能是被高大的一枝黃花遮擋了陽光

C.一枝黃花可能釋放有害物質(zhì)，抑制了相鄰青菜的生長

D.如果將一枝黃花引入我國，可用于殺滅菜田里的雜草

2）提供復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生面對具體問題時，能利用多個相關(guān)的生物學(xué)概念或原理，闡明個人立場并作出決策，這是對學(xué)生更高層次的批判性思維能力的培養(yǎng)。

案例2：小明為了探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)： 分別在塑料器皿的6 個凹槽內(nèi)各放入6 粒黃豆種子，A 組、A1 組用水全部淹沒種子，B 組、B1 組用水淹沒種子一半，C 組、C1 組不放水；A 組、B 組、C 組都放在常溫下，A1 組、B1組、C1 組都放在低溫下（5℃），觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（圖2）：1）通過觀察圖2中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你認(rèn)為常溫B組水中種子萌發(fā)的主要原因是什么？ 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)播種有什么好的建議？ 2）常溫A 組浸沒在水中的種子有個別萌發(fā)的現(xiàn)象，你認(rèn)為萌發(fā)的原因是什么？ 怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？

2.2 培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力聚焦創(chuàng)新體驗(yàn) 培養(yǎng)學(xué)生樂于探索生命的奧秘，具有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，探索精神和創(chuàng)新意識，探究設(shè)計要勇于創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)多樣化。聚焦創(chuàng)新體驗(yàn)情境，將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力融合于具體創(chuàng)新教學(xué)活動之中。

案例3：為探究常見飲品對牙齒的影響，小杰將收集的8 顆牙齒洗凈晾干后稱重，再分別放入礦泉水等8 種飲品中浸泡，1 周后取出牙齒洗凈晾干后再稱重。下面是小明在實(shí)驗(yàn)前、后拍攝的圖片和記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖3和表1）。

表1 牙齒在不同溶液中浸泡1周的質(zhì)量對比（單位：g）

請根據(jù)上面的圖表回答問題：8 顆牙齒的質(zhì)量是否有變化？為了使該實(shí)驗(yàn)更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，你覺得該實(shí)驗(yàn)有哪些需要改進(jìn)的地方？

通過數(shù)據(jù)分析，將思維延伸到研究方法，這里不僅考查評價了學(xué)生的分析能力，同時也考查了學(xué)生的拓展遷移和創(chuàng)造性思維能力。

2.3 培養(yǎng)問題解決能力聚焦真實(shí)生活 義務(wù)教育階段新課程標(biāo)準(zhǔn)的“評價建議”中指出：“評價不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，更要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的發(fā)展和變化?！痹谡鎸?shí)的生活情境中最易激發(fā)學(xué)生的探究興趣，促進(jìn)學(xué)生自主探究。通過評價，真實(shí)地表現(xiàn)學(xué)生內(nèi)隱的能力，使不同層次的學(xué)生在原有水平基礎(chǔ)上其能力得到發(fā)展。

案例4：為研究開發(fā)生態(tài)旅游對自然保護(hù)區(qū)生物多樣性的影響，科研人員于2012年8—10月間，分別在國慶節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后對四川唐家河國家級自然保護(hù)區(qū)倒梯子、 紅石河2 條游客較為集中的旅游線路進(jìn)行了鳥類監(jiān)測（倒梯子和紅石河線路為自駕游線路）［3］，監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖4。

表2 學(xué)生能力水平評價

本生活情境創(chuàng)設(shè)的意圖： 根據(jù)給出的四川唐家河國家級自然保護(hù)區(qū)倒梯子、 紅石河2 條旅游線路在國慶節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后鳥類監(jiān)測數(shù)據(jù)的柱形圖，分析節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后鳥類監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的規(guī)律，聯(lián)系國慶節(jié)前、節(jié)中、節(jié)后旅游人數(shù)的實(shí)際變化，推斷鳥類數(shù)量變化的根本原因是受人類活動的影響，并據(jù)此提出合理的建議。教師通過了解學(xué)生的能力水平，可以發(fā)展學(xué)生的問題解決能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。此情境中，學(xué)生解決問題的能力水平層次從高到低分別表示為A、B、C、D，具體能力水平表現(xiàn)描述如表2。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價指向開發(fā)有效的評價工具

落實(shí)新課程的評價觀，需挖掘潛能、優(yōu)化評價環(huán)境，開發(fā)有效評價工具，實(shí)行動態(tài)評價，構(gòu)建評價策略。手機(jī)輔助教育教學(xué)已成為一種必然趨勢，可借助手機(jī)QQ 平臺和“美圖秀秀”等軟件，開發(fā)有效評價工具，優(yōu)化課堂內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價環(huán)境，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)品質(zhì)和發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。

案例5：7年級下生物學(xué) （蘇教版）“探究模擬酸雨對生物的影響”一節(jié)，教學(xué)設(shè)計如下:1）課前教師通過學(xué)生在QQ 群相冊里上傳的有關(guān)“酸雨對生物的影響”的學(xué)習(xí)資料，充分了解學(xué)情。2）課堂教學(xué)設(shè)計共包括4 部分。

第1 部分：上傳即興發(fā)言，確定實(shí)驗(yàn)變量。利用PPT 創(chuàng)設(shè)情境“誰讓樂山大佛閉上了眼睛？”啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，作出探究假設(shè)；各小組代表通過QQ群，將所要探究的實(shí)驗(yàn)變量及時發(fā)送至QQ 群。

設(shè)計理念：突破了評價時空的限制，教師和學(xué)生同時可以分享到12 個小組的思維，學(xué)生的思路會更加開闊，學(xué)生的評價比較具體，最后共同確定該探究實(shí)驗(yàn)變量是不同pH 的模擬酸雨。

第2 部分：設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，拍照上傳。

任務(wù)1 初制定：經(jīng)過討論后，各小組學(xué)生自主在實(shí)驗(yàn)理解單上制定實(shí)驗(yàn)方案,拍照上傳至QQ 群。

任務(wù)2 修改：各小組通過在群中查看其他小組實(shí)驗(yàn)理解單上的實(shí)驗(yàn)方案，查漏補(bǔ)缺，各小組可根據(jù)需要用紅筆及時修改原方案，拍照后再次上傳QQ 群。

設(shè)計理念：每個學(xué)生都能在同一個平臺看到各小組的方案，既能合理評價他組的方案，又能為自己小組方案的修改和完善提供參考，并實(shí)現(xiàn)了自評。

任務(wù)3 再評價：瀏覽各小組學(xué)習(xí)修改后的方案，選出你組認(rèn)為方案制定最科學(xué)、最合理的2 個小組（應(yīng)考慮對照實(shí)驗(yàn)，有效控制實(shí)驗(yàn)變量和無關(guān)變量），并進(jìn)行投票。依據(jù)投票結(jié)果展示交流，再次評價并說明理由。

設(shè)計理念：通過QQ 投票功能實(shí)現(xiàn)小組間的互評，學(xué)生也直觀地看到自己設(shè)計的方案被認(rèn)可的程度，這種評價更直觀、更形象和更真實(shí)。

通過以上教學(xué)過程，教師利用2 次自主學(xué)習(xí)，1 次修改，2 次評價的方式，幫助學(xué)生完善了實(shí)驗(yàn)方案，提高了設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的能力。其中，教師也參與投票并進(jìn)行點(diǎn)評，實(shí)現(xiàn)了師生互評。

第3 部分：學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時，教師和學(xué)生都可及時拍攝實(shí)踐操作中的作品，利用“美圖秀秀”功能將實(shí)驗(yàn)前、后現(xiàn)象進(jìn)行對比拼圖，并將組圖上傳至QQ 群。

設(shè)計理念：學(xué)生真實(shí)作品的展示極大地提高了學(xué)生的參與熱情，通過手機(jī)平臺，學(xué)生之間的交流變得更加通暢、快捷，在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生收集數(shù)據(jù)處理信息的能力；同時，課堂中的過程性資源也充分得到了利用。

第4 部分：播放學(xué)生課外拓展探究的實(shí)驗(yàn)視頻。

設(shè)計理念：有效快捷的評價方式，為課堂贏得了更多的時間，讓課堂變得更加開放，課堂容量增大，同時實(shí)現(xiàn)了情感教育的目標(biāo)。

指向發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的評價，還體現(xiàn)在課外活動。

案例6： 借助APP 認(rèn)識校園內(nèi)、 外的植物種類。大多數(shù)初中生具有很強(qiáng)烈的認(rèn)識校園植物的愿望，過去采用的教學(xué)方式是讓學(xué)生拍照或畫圖，然后上網(wǎng)搜索，或者對照《江蘇植物志》檢索，成功率很低，也降低了學(xué)生的積極性?，F(xiàn)在可以推薦學(xué)生在手機(jī)上安裝形色或朵朵等APP，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究和認(rèn)識植物，成果可以發(fā)到群里共享并相互評價。

案例7：利用智能手機(jī)開展生物學(xué)攝影比賽。學(xué)生拍攝自己感興趣的“動、植物發(fā)育過程照片或?qū)嶒?yàn)視頻”，例如綠豆種子萌發(fā)的家庭實(shí)驗(yàn)、垂柳的扦插實(shí)驗(yàn)、受精雞卵的孵化過程、探究植物的生長需要無機(jī)鹽實(shí)驗(yàn)等，可上傳至群里共享，在全班范圍內(nèi)，甚至在全校范圍內(nèi)進(jìn)行互評。

總之，針對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力的過程中，從某種程度上講，評價比教學(xué)更重要。評價需要確定清晰評價目標(biāo)，必須在課堂內(nèi)、外持續(xù)進(jìn)行，必須有學(xué)生的主動參與，需要教師具有極高的評價素養(yǎng)等。提升對實(shí)驗(yàn)教學(xué)品質(zhì)的評價，是追求實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果、發(fā)展學(xué)生思維與能力的重要方法及手段。