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        基于學(xué)科核心內(nèi)容主題的小學(xué)科學(xué)學(xué)科能力表現(xiàn)測評研究

        2017-02-25 23:25:32王思錦
        中國教師 2017年2期
        關(guān)鍵詞:小題學(xué)科科學(xué)

        王思錦

        《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》在“堅持能力為重”的指導(dǎo)思想下,提出“著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力”的要求。這三個能力維度具有逐漸遞進(jìn)的層次關(guān)系,符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律。由北京師范大學(xué)王磊教授主持的國家社會科學(xué)基金教育學(xué)重點課題“中小學(xué)生學(xué)科能力表現(xiàn)研究”,將基于知識理解的學(xué)習(xí)能力、基于知識應(yīng)用的實踐能力、基于推理想象遷移的創(chuàng)新能力,確立為各學(xué)科各年段共通的學(xué)科能力。在內(nèi)容維度上,從“學(xué)科核心內(nèi)容主題”和“學(xué)科特定能力活動”兩個方面刻畫學(xué)科能力表現(xiàn)。小學(xué)科學(xué)子課題組目前僅對基于學(xué)科核心內(nèi)容主題的小學(xué)科學(xué)學(xué)科能力表現(xiàn)展開測評研究,并取得初步研究成果。

        一、小學(xué)科學(xué)核心內(nèi)容主題

        小學(xué)科學(xué)課程是一門以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的基礎(chǔ)性課程。小學(xué)科學(xué)課程的知識內(nèi)容非常豐富,包含物理、化學(xué)、生物、地理、天文等很多領(lǐng)域的知識。按照現(xiàn)行《科學(xué)(3~6年級)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)》,科學(xué)知識包括生命世界、物質(zhì)世界、地球與宇宙三大內(nèi)容領(lǐng)域,每個領(lǐng)域又細(xì)致切分為3~4個二級主題

        (見表1)。

        二、小學(xué)科學(xué)學(xué)科能力表現(xiàn)測評框架

        基于對國內(nèi)外科學(xué)測試項目的分析,我們將科學(xué)學(xué)科基于核心內(nèi)容主題的每一個水平維度又細(xì)分為具有遞進(jìn)關(guān)系的3個能力要素,由此構(gòu)成基于學(xué)科核心內(nèi)容主題的小學(xué)科學(xué)學(xué)科能力表現(xiàn)測評框架(見表2)。

        三、測試工具的開發(fā)

        1.試卷結(jié)構(gòu)

        命題力圖覆蓋生命世界、物質(zhì)世界、地球與宇宙三個知識內(nèi)容領(lǐng)域,覆蓋學(xué)習(xí)理解、實踐應(yīng)用、遷移創(chuàng)造3個水平維度的9個能力要素(見表3)。

        從測試點分布看,學(xué)習(xí)理解維度有14個考點;實踐應(yīng)用維度最多,有18個考點;遷移創(chuàng)造維度最少,有5個考點。從分值比例看,學(xué)習(xí)理解維度是基礎(chǔ),占36%;實踐應(yīng)用維度是考查重點,占52%;遷移創(chuàng)造維度難度最大,占12%。從內(nèi)容領(lǐng)域看,物質(zhì)世界分值最高,占40%,其他兩個內(nèi)容領(lǐng)域各占30%。

        2.測試說明

        測試對象為北京市海淀區(qū)15所小學(xué)六年級一個班的學(xué)生,共500人。15所學(xué)校中一類校、二類校、三類校各5所。其中一所二類校閱卷出現(xiàn)問題,視為無效數(shù)據(jù),下面呈現(xiàn)的是14所學(xué)校、466名學(xué)生的測試結(jié)果及分析。

        四、測試結(jié)果及分析

        (一)總體表現(xiàn)

        參與測試的14所學(xué)校的學(xué)生表現(xiàn)出的科學(xué)能力差異還是比較大的。

        測試結(jié)果顯示,學(xué)生在生命科學(xué)領(lǐng)域得分率最高,在地球與宇宙內(nèi)容領(lǐng)域得分率最低。這個測試結(jié)果與教師感受到的教學(xué)難度是一致的。相對而言,小學(xué)科學(xué)課程中生命科學(xué)的內(nèi)容最貼近兒童的生活,學(xué)習(xí)起來比較容易;而地球與宇宙領(lǐng)域中有些內(nèi)容比較抽象,難度較大。不僅是學(xué)生,科學(xué)教師也普遍認(rèn)為自己在地球與宇宙內(nèi)容領(lǐng)域的專業(yè)知識匱乏,對這部分教學(xué)缺乏信心。

        三類學(xué)校在三大內(nèi)容領(lǐng)域的得分率呈逐級遞減趨勢,一類校和二類校差異不明顯,三類校與前兩類學(xué)校差異顯著。

        (二)各內(nèi)容領(lǐng)域?qū)W科能力表現(xiàn)分析

        1.物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域能力表現(xiàn)

        題目示例:科學(xué)教師拆開一個按鈕式開關(guān)給學(xué)生看,構(gòu)造如圖2所示。圖中C是按鈕,D是外殼,A、B上各有接線柱與整個電路相連。其中( )

        A.A、B是導(dǎo)體,C、D是絕緣體

        B.C、D是導(dǎo)體,A、B是絕緣體

        C.A、B、C是導(dǎo)體,D是絕緣體

        D.A、B、D是導(dǎo)體,C是絕緣體

        題目中出現(xiàn)的是一個學(xué)生比較陌生的按鈕式開關(guān)的示意圖,將符號化的圖形在頭腦中復(fù)原為實物需要一定的空間想象能力,還要在此基礎(chǔ)上判斷各部分結(jié)構(gòu)材料的性質(zhì)和功能,對五年級學(xué)生來說有一定難度。因此,我們將能力水平設(shè)定為實踐應(yīng)用之“B3設(shè)計應(yīng)用”。

        在課堂上,學(xué)生會親自動手檢測認(rèn)識材料的導(dǎo)電性能,教師也會帶著他們分析一些日用電器上材料的導(dǎo)電性,但大多是對實物進(jìn)行分析,如電燈開關(guān)、電閘等,因為教學(xué)時間有限,很少有教師會拆開用電器讓學(xué)生看它們的內(nèi)部構(gòu)造。

        從測試數(shù)據(jù)看,12所學(xué)校的整體得分率達(dá)到或高于50%,說明多數(shù)學(xué)校在電學(xué)部分教學(xué)中聯(lián)系實際方面做的還是比較好的,多數(shù)學(xué)生達(dá)到設(shè)計應(yīng)用

        水平。

        2.生命科學(xué)領(lǐng)域能力表現(xiàn)

        題目示例:將A、B、C三粒完整的綠豆種子,按圖3所示捆在筷子上,放入有水的燒杯里,將燒杯置于向陽的窗臺。

        (1)5?7天后,哪一粒種子最有可能率先長出葉子?( )

        A.甲杯中的B B.甲杯中的C

        C.乙杯中的A D.乙杯中的B

        (2)你的理由是( )

        A.種子萌發(fā)需要充足的空氣和陽光

        B.種子萌發(fā)需要充足的空氣和水分

        C.種子萌發(fā)需要充足的水分和養(yǎng)料

        D.種子萌發(fā)需要黑暗的環(huán)境和適量水分

        在科學(xué)課中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了種子萌發(fā)需要適宜的溫度、一定水分和充足的空氣的知識。第1小題需要學(xué)生根據(jù)題目中設(shè)定的環(huán)境條件,運用生物與環(huán)境關(guān)系的知識,對種子生長的情況做出預(yù)測。從測試數(shù)據(jù)看,學(xué)生完成得較好,所有學(xué)校的整體得分率均高于50%,12所學(xué)校的得分率高于60%,8所學(xué)校的得分率高于70%。

        第2小題是對第1小題的追問,需要學(xué)生說出預(yù)測的依據(jù)。正常情況下,只有學(xué)生知道植物與環(huán)境的關(guān)系才能對第1小題做出正確選擇。然而測試數(shù)據(jù)顯示,有8所學(xué)校第2小題的得分率明顯低于第1小題,說明對第1小題的作答有經(jīng)驗、直覺等成分。而在第1小題中得分率最低的兩所學(xué)校,第2小題得分率反而較高,說明這兩所學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力較好,但實踐應(yīng)用能力有待提高。

        3.地球與宇宙領(lǐng)域能力表現(xiàn)

        題目示例:地球的概貌

        (1)下面關(guān)于地球的描述錯誤的是( )

        A.地球是球體

        B.地球是太陽系的一顆行星

        C.地球表面陸地約占1/4,海洋約占3/4

        D.地球上陸地面積是海洋面積的3倍

        (2)如果給你提供一個塑料充氣地球儀,你能想辦法研究地球上水陸分布的比例嗎?把你的方法簡要地寫在下面。

        第1小題考查的是學(xué)生對地球概貌的認(rèn)識,屬于事實性知識,因為課上學(xué)習(xí)過,所以將能力發(fā)展定位在“觀察記憶”水平。從測試數(shù)據(jù)看,絕大多數(shù)學(xué)生表現(xiàn)良好,所有學(xué)校的整體得分率高于50%。其中,12所學(xué)校得分率高于60%,11所學(xué)校得分率高于70%。

        大多數(shù)學(xué)生都知道地球表面水陸分布的大致比例,但卻不知道這個數(shù)據(jù)是怎樣測算出來的。因此,第2小題是一道開放性題目,對絕大多數(shù)學(xué)生而言是一個完全陌生的任務(wù),需要用創(chuàng)造性思維解決問題。

        第2小題與第1小題考查的是同一個知識點,但能力水平定位在“C3創(chuàng)新思維”。測試數(shù)據(jù)顯示,絕大多數(shù)學(xué)校得分率大幅下滑。只有5所學(xué)校整體得分率達(dá)到或高于50%,5所學(xué)校得分率勉強(qiáng)達(dá)到或低于20%。數(shù)據(jù)說明絕大多數(shù)學(xué)校在創(chuàng)新思維培養(yǎng)方面顯得不夠成功。

        五、結(jié)論與建議

        (一)結(jié)論

        1.不同能力水平表現(xiàn)概述

        14所學(xué)校466名學(xué)生在A、B、C三個能力水平上的平均得分率分別為77%、63%和56%,呈逐級遞減的趨勢,即學(xué)習(xí)理解能力的發(fā)展好于實踐應(yīng)用能力,實踐應(yīng)用能力的發(fā)展好于遷移創(chuàng)造能力。

        14所學(xué)校中,12所學(xué)校學(xué)生表現(xiàn)出

        A水平能力發(fā)展好于B水平,B水平能力發(fā)展好于C水平。總體來看,要想實現(xiàn)學(xué)科能力全面發(fā)展的目標(biāo),我們的教學(xué)需要在實踐應(yīng)用、遷移創(chuàng)造能力的培養(yǎng)上多下

        功夫。

        14所學(xué)校A水平學(xué)科能力測試得分率均達(dá)到或超過60%,其中13所學(xué)校得分率超過70%。表明當(dāng)前我們的教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力發(fā)展方面普遍做得較好。B水平學(xué)科能力表現(xiàn)略低于A水平,14所學(xué)校測試得分率均超過50%,其中10所學(xué)校得分率達(dá)到或超過60%。整體上看,我們的學(xué)生在科學(xué)實踐應(yīng)用能力上有待提高。C水平學(xué)科能力表現(xiàn)明顯低于A水平和B水平,10所學(xué)校測試得分率達(dá)到或超過50%,其中6所學(xué)校得分率達(dá)到或超過60%。由此看出,我們的學(xué)生在遷移創(chuàng)造能力方面整體表現(xiàn)欠佳,提升空間較大。

        2.不同類型學(xué)校能力值分析

        測試數(shù)據(jù)顯示,一類校科學(xué)學(xué)科能力發(fā)展優(yōu)于二類校,但是沒有顯著差異。一類??茖W(xué)學(xué)科能力發(fā)展明顯優(yōu)于三類校,二類校明顯優(yōu)于三類校。

        在A水平能力發(fā)展方面,一類校與二類校沒有顯著差異,一類校和二類校明顯優(yōu)于三類校;在B水平能力發(fā)展方面,一類校明顯優(yōu)于二類校和三類校,二類校明顯優(yōu)于三類校;在C水平能力發(fā)展方面,一類校明顯優(yōu)于二類校和三類校,二類校與三類校差別不明顯。

        (二)建議

        從上述分析可以看出,我們當(dāng)前的科學(xué)課教學(xué)在學(xué)習(xí)理解能力培養(yǎng)方面效果顯著,而在實踐應(yīng)用能力和遷移創(chuàng)造能力的培養(yǎng)方面有較大的提升空間。因此,我們教學(xué)改進(jìn)的重點應(yīng)該放在高階能力的培養(yǎng)上面。

        1.對科學(xué)教師的建議

        (1)適當(dāng)調(diào)整教學(xué)目標(biāo),突出學(xué)科能力培養(yǎng)

        清晰的教學(xué)目標(biāo)決定一節(jié)課的發(fā)展方向。我們在制定教學(xué)目標(biāo)的時候,一定要認(rèn)真思考學(xué)科能力的發(fā)展點,合理預(yù)設(shè)能力發(fā)展水平,并在教學(xué)內(nèi)容的選取和教學(xué)活動的設(shè)計上緊緊圍繞著教學(xué)目標(biāo),教學(xué)實施的過程始終指向教學(xué)目標(biāo)。

        例如,在擺的系列研究活動中,不能僅滿足于完成探究發(fā)現(xiàn)擺的運動規(guī)律這樣的學(xué)習(xí)理解目標(biāo),還要設(shè)定“會利用擺的運動規(guī)律設(shè)計制作簡單的計時工具”這樣的實踐應(yīng)用目標(biāo),這樣在整個單元學(xué)習(xí)結(jié)束的時候才有可能達(dá)到遷移創(chuàng)造能力水平的發(fā)展目標(biāo)。

        (2)恰當(dāng)選取教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)科能力培養(yǎng)

        教學(xué)內(nèi)容是學(xué)科能力發(fā)展的載體,只有恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容才能承載能力發(fā)展的目標(biāo)。按鈕式開關(guān)的示意圖對學(xué)生而言有一定難度,但是因為所有教師都會選取分析真實電路中材料導(dǎo)電性能的教學(xué)內(nèi)容,所以多數(shù)學(xué)生在面對陌生的電器的時候,也會正確分析電路的結(jié)構(gòu)、材料及功能。

        要發(fā)展學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和遷移創(chuàng)造能力,必須為他們提供具有實踐性和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)內(nèi)容,并且具有聯(lián)系的視角,能夠綜合運用所學(xué)知識創(chuàng)造性地解決問題。

        (3)不斷改進(jìn)教學(xué)方式,創(chuàng)造能力發(fā)展空間

        能力是在學(xué)習(xí)過程中發(fā)展起來的,教學(xué)方式?jīng)Q定能力發(fā)展水平。傳統(tǒng)講授式教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力的發(fā)展有很好的促進(jìn)作用,然而要想發(fā)展學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和遷移創(chuàng)造能力,這種教學(xué)方式顯然是不恰當(dāng)?shù)?。我們倡?dǎo)探究式科學(xué)教育,就是希望學(xué)生在參與探究活動的過程中發(fā)展分析解釋、推論預(yù)測、設(shè)計應(yīng)用的實踐應(yīng)用能力和拓展遷移、綜合運用、創(chuàng)新思維的遷移創(chuàng)造能力。

        以探究為主的教學(xué)方式改變了學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面,更好地調(diào)動學(xué)生深度參與學(xué)習(xí)活動,為他們學(xué)科能力的發(fā)展創(chuàng)造更大的空間。以“地球的概貌”一題為例,如果教師不是簡單告知學(xué)生“地球表面陸地約占1/4,海洋約占3/4”這個事實,而是鼓勵學(xué)生自己尋求答案,他們會經(jīng)歷怎樣的學(xué)習(xí)過程?他們會不會想到數(shù)學(xué)課中計算圖形面積的知識?他們能想到用剪刀將地球儀上的陸地和海洋分開,然后用拼圖的辦法來解決問題嗎?會不會有學(xué)生想到把地球儀撕開、攤平,然后在上面畫出大小相同的格子,通過數(shù)格子的數(shù)量找到答案?或者,如果學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過概率的知識,他們根本不用破壞地球儀,只需將它拋起100次,記錄一個手指落在陸地或海洋上的次數(shù),就能獲得海陸分布的大致比例……這樣的開放式探究活動越多,學(xué)生的能力發(fā)展得越好、越快。

        2.對學(xué)校的建議

        (1)發(fā)現(xiàn)和解決個性化教學(xué)問題

        測試數(shù)據(jù)顯示,一類校整體表現(xiàn)不錯,各項能力指標(biāo)處在所有被試學(xué)校前列。學(xué)校需要根據(jù)測試數(shù)據(jù)找出個性化問題,有針對性地去改進(jìn)教學(xué)。

        從整體上看,4所二類校在科學(xué)學(xué)科能力發(fā)展上比較均衡,在A水平能力表現(xiàn)上與一類校相近,沒有顯著差異;B水平和C水平能力表現(xiàn)與一類校存在比較顯著的差異,意味著需加強(qiáng)實踐應(yīng)用能力和遷移創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

        三類??傮w能力表現(xiàn)弱于前兩類學(xué)校,但整體差距不是很大,問題是學(xué)校之間差距大。三類校在科學(xué)教學(xué)上存在的問題還是比較多的,需要我們認(rèn)真尋找原因和解決辦法。

        換個視角,從三大內(nèi)容領(lǐng)域的平均得分率來看每一所學(xué)校,會發(fā)現(xiàn)有的學(xué)校在三個內(nèi)容板塊得分率比較接近,有的學(xué)校相差懸殊,相差懸殊的學(xué)校需要分析一下原因,想辦法提高相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)質(zhì)量。

        (2)總結(jié)和分享成功教學(xué)經(jīng)驗

        在前面的數(shù)據(jù)分析中我們指出一些值得關(guān)注的學(xué)校,作為二類校和三類校,它們的學(xué)生在科學(xué)學(xué)科能力測試中整體表現(xiàn)優(yōu)異,甚至毫不遜色于一類校的學(xué)生。還有一些學(xué)校,在實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)方面成效比較顯著。希望這些學(xué)校能夠認(rèn)真總結(jié)教學(xué)的成功經(jīng)驗,適時向全區(qū)推廣,促進(jìn)海淀區(qū)小學(xué)科學(xué)教學(xué)水平的整體提高。

        (作者單位:北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校)

        責(zé)任編輯:江麗莉

        jiangll@zgjszz.cn

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