NGSS對生物學(xué)開放性試題設(shè)置與教學(xué)的啟示

張 鋒 張靜榆

（1.福建省普通教育教學(xué)研究室，福建福州 350003；2.寧德師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，福建寧德 362100）

長期以來，中學(xué)生物學(xué)教學(xué)特別是初中生物學(xué)教學(xué)，開放性試題與開放性活動應(yīng)用得不充分，造成教師與學(xué)生“應(yīng)付考試”的現(xiàn)象；命題與測量技術(shù)的不科學(xué)，考查“再現(xiàn)”“再認”等記憶能力的封閉性試題充斥在教學(xué)與評價的大多數(shù)時間和大部分內(nèi)容中，而對“分析”“評價”等高階認知的能力的測量卻涉及甚少，造成了學(xué)生對于科學(xué)課程中學(xué)科核心概念、跨學(xué)科核心概念等內(nèi)容的理解和應(yīng)用的困難，更遑論科學(xué)素養(yǎng)的達成。

功利性的教學(xué)與考試評價容易造成對于科學(xué)素養(yǎng)的片面化和偏頗化，當(dāng)科學(xué)素養(yǎng)被窄化為學(xué)科知識，并在評價理念的失當(dāng)中又進一步窄化為機械背誦與解題能力，科學(xué)素養(yǎng)的提升就無從談起。生物學(xué)科作為與生產(chǎn)、生活聯(lián)系即為緊密的課程，其學(xué)科相關(guān)問題的解決能力并非通過機械背誦和題海訓(xùn)練就能夠提升，生產(chǎn)生活中存在的問題大多數(shù)是結(jié)構(gòu)不良的問題（劣構(gòu)性問題）。

現(xiàn)代教學(xué)評價理念聚焦終身學(xué)習(xí)和未來生活，強調(diào)知識的建構(gòu)與內(nèi)化，反對考查死記硬背的條框內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟概念并能夠遷移運用，面對真實的情境和問題形成內(nèi)在的生產(chǎn)式的系統(tǒng)。在教學(xué)評價中設(shè)置一定數(shù)量的開放性試題，利用開放性試題考查學(xué)生思維的靈活性和批判性，引導(dǎo)學(xué)生深度思考，從而有利于打破標(biāo)準(zhǔn)答案的限制，用原創(chuàng)性的觀點和思路擺脫反復(fù)的應(yīng)試訓(xùn)練帶來的思想僵化。使用開放性試題考查學(xué)生的高階思維能力，需要重視學(xué)生的閱讀素養(yǎng)和表達能力的提升，開放性試題比封閉性試題更依賴學(xué)生對試題資料的理解、剖析與反思，并完成富有邏輯的應(yīng)答，有助于學(xué)生基于證據(jù)、質(zhì)疑論證等科學(xué)素養(yǎng)的達成。

一、閱讀與表達：高階思維在生物學(xué)開放性評價中的表現(xiàn)基礎(chǔ)

開放性試題所蘊含的開放性評價更能觸發(fā)學(xué)生的高階思維，而開放性評價需要建立在試題一定的閱讀量和表達量上。閱讀是國民獲取信息的主要方式，無論是基礎(chǔ)教育還是高等教育，都非常重視對閱讀能力的培養(yǎng)。［1］PISA2018把“閱讀素養(yǎng)”定義為：學(xué)生為達到目標(biāo)、建構(gòu)知識、提升能力和參與社會活動而對文本進行理解、使用、評價、反思和參與的一種能力素養(yǎng)。［2］而對于“表達能力”，雖然在科學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中沒有以相對獨立的內(nèi)容呈現(xiàn)，但是表達能力作為一項公民基本能力，融入學(xué)科核心素養(yǎng)中，例如《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》對“科學(xué)思維”有“運用生物學(xué)規(guī)律和原理，對可能的結(jié)果或發(fā)展趨勢做出預(yù)測或解釋，并能夠選擇文字、圖示或模型等方式進行表達并闡明其內(nèi)涵”的水平要求；對“科學(xué)探究”有“運用多種方法如實記錄，并創(chuàng)造性地運用數(shù)學(xué)方法分析實驗結(jié)果”的水平要求，等等。［3］美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standards，簡稱：NGSS）在主題序列中也明確列入“英語語言藝術(shù)/讀書能力”欄目（表1），對K-12年級的學(xué)生進行諸如“綜合運用繪畫、口述和書寫的方法來形成觀點”“撰寫聚焦于特定學(xué)科內(nèi)容的論點”等對于表達能力的具體要求。因此，在開放性試題的設(shè)置上，可以考慮在相關(guān)的水平維度和讀寫能力維度進行編寫，以期獲取學(xué)生最為準(zhǔn)確和充分的應(yīng)答反饋。

表1 NGSS對初中學(xué)生讀寫能力的要求［4］

（續(xù)上表）

規(guī)范化的閱讀與表達的要求，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進行有意識、針對性的訓(xùn)練，這種訓(xùn)練相對于“無讀寫能力關(guān)注的教學(xué)”更加指向高階思維，當(dāng)然也讓思維結(jié)構(gòu)更具可測量和可評價的特點。表1條目中的大部分內(nèi)容在NGSS中也適用于高中學(xué)生。

二、建構(gòu)意義：開放性試題促進閱讀與表達能力的分層表現(xiàn)

隨著數(shù)字化閱讀時代的到來，學(xué)生面對的是更為復(fù)雜的閱讀情境、更為龐大的閱讀信息，采用傳統(tǒng)的識記理解等閱讀策略已經(jīng)很難完成閱讀任務(wù)。通過一定的開放性評價項目、工具或試題可以了解學(xué)生是否具備足夠的應(yīng)對未來社會發(fā)展需要的閱讀素養(yǎng)，可以做到信息定位、理解、評價和反思等高階閱讀策略，并且能在情境中通過語言文字或數(shù)學(xué)符號等進行轉(zhuǎn)換，準(zhǔn)確、適切地表達主張，并能尊重不同的觀點。

1.指向意義建構(gòu)的閱讀素養(yǎng)水平提升

開放性試題能夠促進“通過閱讀而建構(gòu)意義”的閱讀素養(yǎng)提升，通過簡單閱讀文本資料就能回答的提問毫無意義，易于回答的問題帶來的是已經(jīng)存在的“消費性思考”，而在閱讀中真正發(fā)展學(xué)生能力則是形成“生產(chǎn)性思考”的復(fù)雜提問。［5］以PISA樣題“蒼蠅”為例：農(nóng)夫的牛棚因為存在過多的蒼蠅，造成牛的健康狀況不佳。因此，他決定在牛棚噴灑某種殺蟲劑，殺蟲劑消滅了絕大多數(shù)蒼蠅。不久之后，蒼蠅的數(shù)量又恢復(fù)到原來的水平，農(nóng)夫再次使用這種殺蟲劑滅蠅，這次僅發(fā)現(xiàn)一小部分蒼蠅被殺滅，并且數(shù)量迅速增加，他繼續(xù)使用這種殺蟲劑多達5次，殺蟲劑的滅蠅效果越來越差。他認為隨著殺蟲劑放置時間的延長，藥效減弱了。問題1：如何驗證農(nóng)夫關(guān)于殺蟲劑藥效會隨著時間而減弱的觀點。問題2：除了農(nóng)夫的觀點，請再提供兩個和他的觀點不同的解釋，來說明“這種殺蟲劑的滅蠅效果越來越差”。

上述試題需要學(xué)生具備一定的生物學(xué)知識，并在閱讀文本的基礎(chǔ)上理解所述事件的前因后果。問題1為開放性設(shè)問，并非要求學(xué)生對資料所提及的“農(nóng)夫的觀點”進行判斷，而是以更加客觀中立的立場要求學(xué)生驗證農(nóng)夫的觀點。通常我們將閱讀分為兩種，一種是進入式的，指向“消費性思考”，文本與讀者的關(guān)系是不平等的。讀者沒有主體意識或主體意識薄弱，靜態(tài)理解文本、理解意義，傳統(tǒng)閱讀認知觀傾向進入式的閱讀；另一種是跳出式的，指向“生產(chǎn)性思考”，文本與讀者的關(guān)系是平等的。學(xué)生理性審視文本，主動判斷和評價，收集更多信息，并積極解決問題或證明觀點。［1］本題所涉及的問題1和問題2都是復(fù)雜性的提問，指向著跳出式的閱讀，文本呈現(xiàn)的觀點可能有誤或者片面，需要學(xué)生重新建構(gòu)正確的觀點。從生物學(xué)科開放性試題的編寫和測量的角度思考，針對試題文本的閱讀存在兩種主張，一是從文本中提取意義的進入式閱讀，另一是從文本中建構(gòu)意義的跳出式閱讀。針對例題“蒼蠅”所呈現(xiàn)的文本信息及設(shè)問，筆者更認同這兩種關(guān)于閱讀的主張是閱讀的不同層級，在科學(xué)資料的閱讀中均存在，學(xué)生需要調(diào)用自己的認知、經(jīng)驗，在與文本的互動中，理解意義甚至建構(gòu)意義。

2.聚焦表達能力的分層表現(xiàn)的評價

在學(xué)生針對開放性試題的設(shè)問所進行的應(yīng)答，不僅是學(xué)生表達能力的評價依據(jù)，也是其閱讀能力的評價依據(jù)。如果說閱讀是意義建構(gòu)的過程，那么，表達就是把這種建構(gòu)用語言文字加以呈現(xiàn)的過程，教師可以清楚地感知學(xué)生在應(yīng)答過程中表現(xiàn)出來的思維品質(zhì)和努力程度。用NGSS中初中生命科學(xué)內(nèi)容對應(yīng)的讀寫能力關(guān)鍵點來描述例題“蒼蠅”所涉及的讀寫能力，其兩個開放性問題指向“追蹤和評估文章中的論點和具體主張，評估推理是否合理、證據(jù)是否相關(guān)并且充分支持這些主張”（問題1）和“用清晰的理由和相關(guān)證據(jù)撰寫支持主張的觀點”（問題2）。學(xué)生的具體作答可用PTA量表法進行等級評定（表2）。我們可以利用PTA量表（一種標(biāo)準(zhǔn)參照的評價工具），來進行基本要素分析，進而評價學(xué)生的多種表現(xiàn)。

表2 例題“蒼蠅”開放性問題的評價標(biāo)準(zhǔn)及舉例

從學(xué)生對于開放性試題的應(yīng)答情況看，其表達的差異化表現(xiàn)與閱讀能力存在重要的關(guān)聯(lián)，但針對部分“中水平表現(xiàn)”的學(xué)生，其表達能力的欠缺也是造成不能完整而富有邏輯的回答問題，例如作出“用原來的殺蟲劑和新配制的殺蟲劑接觸蒼蠅”答案的學(xué)生，可推測其已經(jīng)理解了資料文本中的問題所在，但是無法將自己的心理狀態(tài)完整的描述出來，針對“中水平表現(xiàn)”學(xué)生的訪談，我們可以確定上述推測的合理性，他們能夠理解和建構(gòu)一定的意義，但是無法周全表達。

三、教學(xué)啟示

閱讀的核心是理解和建構(gòu)，表達的核心是邏輯和適切。所以，教師不但要認識到閱讀和表達對于科學(xué)課程的重要性，更要在教學(xué)中采用相關(guān)的策略提升學(xué)生閱讀和表達的能力，進而促進高階思維的發(fā)展和核心素養(yǎng)的落地。

1.強化認知策略指導(dǎo)，關(guān)注高階思維發(fā)展

面對閱讀情境多元化和文本內(nèi)容的復(fù)雜化，教師要對學(xué)生進行認知策略的指導(dǎo)，以期他們準(zhǔn)確的把握閱讀情境，精準(zhǔn)的理解試題立意和設(shè)問，高效地與文本互動，篩選信息，整合資源，處理矛盾，最終解決問題。并在日常學(xué)習(xí)中，通過一定程度的反復(fù)訓(xùn)練和“在閱讀中學(xué)習(xí)”，不斷提高閱讀素養(yǎng)。例如，利用NGSS對初中學(xué)生讀寫能力的要求進行針對性訓(xùn)練。教師需要引導(dǎo)學(xué)生在閱讀中有效精準(zhǔn)的搜索信息，并學(xué)會調(diào)用組織、歸因、評價、建構(gòu)等高階思維能力。

2.創(chuàng)設(shè)情境化問題，關(guān)注生產(chǎn)性思考

情境化能夠搭建學(xué)科知識與學(xué)生生產(chǎn)生活實踐之間的橋梁，開放性試題的情境化信息能夠幫助學(xué)科教學(xué)轉(zhuǎn)向?qū)ι飳W(xué)知識、概念的有效應(yīng)用?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》在“命題建議”中指出“試題情境應(yīng)圍繞現(xiàn)實問題（包括熱點問題）展開，盡量做到新穎、真實、科學(xué)、恰當(dāng)，有一定的信息量和適當(dāng)?shù)膹?fù)雜度，能夠成為學(xué)生運用學(xué)科知識分析和解決實際問題的載體。基于試題情境的設(shè)問要有清晰的層次和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿?，指向核心素養(yǎng)的不同水平”。［3］情境化問題可以讓學(xué)生從“自然人”“社會人”等角度出發(fā)深度思考問題，在閱讀的過程中進行生產(chǎn)性的思考，理性審視、分析、評價，完成與文本的對話，完成教學(xué)任務(wù)。

3.規(guī)范語言表達，關(guān)注邏輯與證據(jù)

“邏輯是論辯的準(zhǔn)繩”“說話要有證據(jù)”，這是日常生活中人們的行事規(guī)則，也是對所有人都重要的核心素養(yǎng)。規(guī)范化的表達是準(zhǔn)確傳遞科學(xué)意義的基礎(chǔ)，富有邏輯和證據(jù)的表達也是讓學(xué)生像科學(xué)家一樣在教室經(jīng)歷科學(xué)研究過程的基礎(chǔ)，因此，比起題海刷題、反復(fù)訓(xùn)練解題能力，在生物學(xué)教學(xué)中利用高水平的開放性試題訓(xùn)練學(xué)生閱讀和表達的準(zhǔn)確性和邏輯性更加重要，也更有實踐價值，對學(xué)生的影響也將更加深遠。