■浙江省溫州市南浦實驗中學 伍海龍
《義務教育科學課程標準(2022 年版)》提出:“要構建素養(yǎng)導向的綜合評價體系,改進結(jié)果評價,強化過程評價,關注學生在探究和實踐過程中的真實表現(xiàn)與思維活動”??茖W核心素養(yǎng)蘊含了知識、能力、情感態(tài)度與價值觀,簡單的活動是無法承載與實現(xiàn)的,只有核心任務才能落實素養(yǎng)目標。傳統(tǒng)的紙筆測評主要以書面答題的方式,通過標準答案來判斷學生的回答是否正確,能夠很好地檢驗學生對科學知識和技能的考查,但對核心素養(yǎng)的考查效果不佳。為了考查基于真實情境問題解決的核心素養(yǎng),需要憑借更復雜的表現(xiàn)性評價來評斷目標是否達成。
表現(xiàn)性評價為檢驗素養(yǎng)目標而設定,傳統(tǒng)課堂圍繞離散的知識點和技能進行教學,學生習得一堆惰性知識,卻不能很好地利用知識解決問題,而素養(yǎng)導向的課堂要求教學目標轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)的培養(yǎng),教學內(nèi)容轉(zhuǎn)向?qū)W科核心概念的深度理解,學習方式轉(zhuǎn)向“用中學”“做中學”“創(chuàng)中學”,教學評價轉(zhuǎn)向過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合,而表現(xiàn)性任務恰恰是實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)變的良好載體。
科學核心素養(yǎng)是學生通過科學學習養(yǎng)成的必備品格、關鍵能力和價值觀,包含科學觀念、科學思維、探究實踐和態(tài)度責任四個維度。新課標強調(diào)的核心素養(yǎng)的精髓是“真實性”,在真實復雜的情境中利用學科知識、技能和方法綜合解決問題的能力,核心素養(yǎng)視角的課堂教學應該具備真實性、開放性、綜合性、可評估性等特點。
表現(xiàn)性評價是依據(jù)學生在完成模擬任務或真實任務過程中的行為表現(xiàn)來評價學業(yè)水平,通常由三要素組成,分別是表現(xiàn)性目標、表現(xiàn)性任務和評價標準,其核心是表現(xiàn)性任務的設計。筆者對60 位科學教師進行調(diào)查發(fā)現(xiàn),90%的初中科學教師表示自己知道表現(xiàn)性評價,但不知道如何使用;93%的科學教師表示最困惑的地方是不知道如何設計表現(xiàn)性任務。
學科核心素養(yǎng)的基礎是知識和技能,但是核心素養(yǎng)不能直接告知學生,而是融入學科實踐中培養(yǎng)。因此表現(xiàn)性任務就是連接學科核心素養(yǎng)和學科知識的一座橋梁,在完成表現(xiàn)性任務中應用知識和技能獲得學科方法、發(fā)展學科思維、經(jīng)歷科學探究實踐、培養(yǎng)科學態(tài)度,完成對核心概念的深度理解。因此,一堂課、一個單元,都需要一個表現(xiàn)性任務作為載體,有的學者也將這樣的任務稱為“核心任務”。
表現(xiàn)性任務是貫穿單元學習始終的,應該聚焦學科大觀念,通過高通路遷移理解大概念,結(jié)構化小概念學習,最終在完成核心任務的過程中形成科學核心素養(yǎng)。筆者通過課堂觀察量表和訪談發(fā)現(xiàn),在初中科學教學中,教師設計的表現(xiàn)性任務普遍存在對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不夠,主要表現(xiàn)在:注重項目成果比較,忽視科學思維培養(yǎng);強調(diào)碎片知識掌握,忽視科學觀念建構;重視任務形式設計,忽視探究實踐發(fā)展;評價模糊籠統(tǒng),量規(guī)指標不具體。結(jié)合新課標要求,基于科學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),如何在初中科學教學中有效設計與實施表現(xiàn)性任務,落實表現(xiàn)性評價顯得尤為重要。
設計原則是表現(xiàn)性任務的指南針,威金斯等人總結(jié)核心任務的三大特征:現(xiàn)實的意義、復雜的情境和開放的學習環(huán)境。核心素養(yǎng)視角下的初中科學表現(xiàn)性任務的設計需要遵循一致性、真實性、開放性和挑戰(zhàn)性原則。
一致性原則是指表現(xiàn)性任務聚焦對學科核心概念的理解,與素養(yǎng)目標保持一致。表現(xiàn)性任務要做到動靜有序,很好地協(xié)調(diào)“活動”和“理解”的雙重特征。威金斯和麥克泰格在《追求理解的教學設計》中提到,過度聚焦活動和聚焦知識的課堂是教學的兩個極端。因此,表現(xiàn)性任務的設計要明確活動目標,活動的完成是為了理解核心概念,完成活動的過程中發(fā)展核心素養(yǎng)。例如,表現(xiàn)性任務是“制作校園植物移植手冊”,聚焦的學科核心概念是對植物結(jié)構、新陳代謝和生存環(huán)境關系的深度理解,任務分解成“調(diào)查校園植物的生存環(huán)境,并初步設計方案”“探究植物結(jié)構和生理功能,尋找方案證據(jù)”和“根據(jù)評價量表完善植物移植手冊”三個子任務。該表現(xiàn)性任務做到了“用中學”,任務設計統(tǒng)攝了對學科知識和技能的學習,又指向核心概念和素養(yǎng)目標,凸顯了高度的一致性。
核心素養(yǎng)的精髓是真實性,即指向解決現(xiàn)實世界的問題,將現(xiàn)實情境轉(zhuǎn)化為能夠激發(fā)學生“真探究”的真實情境,進而最大限度地激發(fā)學生的“真實表現(xiàn)”。表現(xiàn)性任務越真實,學生參與其中的學習動力就越大,越會產(chǎn)生不同的真實表現(xiàn)。例如探究杠桿平衡的條件,教材抽象地利用杠桿的模型展開探究,筆者將其改進為表現(xiàn)性任務——“設計簡易可調(diào)節(jié)臺燈”。情境創(chuàng)設為:家用普通臺燈放置不當時會發(fā)生傾倒的現(xiàn)象,有些臺燈占據(jù)較大的桌面空間,且照射范圍有限。設計的具體任務為:你能否設計一個可調(diào)節(jié)、不易傾倒的臺燈支架,以便在實際使用中節(jié)約書桌空間,并調(diào)節(jié)燈頭遠近,適應不同人群(老人和小孩)的使用需求。表現(xiàn)性任務與現(xiàn)實世界的關聯(lián)性越高,目標受眾越真實,任務的真實性就越強。臺燈情境是大多數(shù)學生在日常生活中都有的經(jīng)歷,故學生學習的興趣明顯提高。學生在這樣的真實情境中將所學的杠桿平衡條件進行應用和建構,從而設計出多種臺燈支架,做到了“創(chuàng)中學”,提高了學生基于真實情境解決問題的能力,培養(yǎng)了學生的科學核心素養(yǎng)。真實性任務既給了學生展示思維過程的機會,也為教師了解學生和進行評價反饋提供了抓手,為教學活動創(chuàng)造了更大的空間。
學科問題往往是經(jīng)過處理的良構問題,即封閉性問題。真實情境問題則往往是劣構的開放性問題。核心素養(yǎng)指向真實情境,現(xiàn)實問題往往是復雜的、多元的和劣構的問題,在封閉的表現(xiàn)性任務中,學生的表現(xiàn)會趨于單一,而開放的任務則會激發(fā)學生多樣化的表現(xiàn),從而驅(qū)動學習真實發(fā)生,培養(yǎng)核心素養(yǎng)。因此,在素養(yǎng)導向視角下,教師要善于設計開放性的表現(xiàn)性任務,合理處理學科問題和現(xiàn)實問題的差異,結(jié)合學生的最近發(fā)展區(qū),設計開放度合理的表現(xiàn)性任務。表現(xiàn)性任務的開放性既包括問題條件和解決方式的開放,也包括學習成果的開放,沒有統(tǒng)一、固定的答案。例如,在彈簧測力計教學中,筆者設計了一個“制作彈簧測力計”的表現(xiàn)性任務:利用彈簧、木板、刻度尺、鉤碼(若干個)制作彈簧測力計,并討論制作原理。要求學生3 人一組,5 分鐘左右完成,并展示制作過程,標注彈簧測力計的刻度。實踐發(fā)現(xiàn),學生通過小組合作,能夠運用多種方法標注彈簧測力計的刻度,并解釋制作原理。在展示過程中,學生圍繞刻度標注、最小刻度等展開思維碰撞,更加深刻地理解彈簧測力計的原理和使用規(guī)則,同時學會了制作和講解,這樣開放性的表現(xiàn)性任務更能促使學生靈活地運用所學知識,激發(fā)學生的充分表現(xiàn),在“做中學”,從而提升科學核心素養(yǎng)。
核心素養(yǎng)是在解決問題中形成的,表現(xiàn)性任務要符合學生最近發(fā)展區(qū),挑戰(zhàn)性任務的設計需要學生從眾多信息中辨別、梳理出主要信息,從中發(fā)現(xiàn)問題和界定問題,同時利用各種條件和資源解決問題。有挑戰(zhàn)性的表現(xiàn)性任務可以將學生從淺層學習帶向深度學習,更能展現(xiàn)科學學習的魅力。例如,能量守恒定律是個非常抽象的學科原理,教師往往采用先學理論再應用的教學方式,任務的挑戰(zhàn)性不夠。筆者設計了“設計并優(yōu)化滑草場”的表現(xiàn)性任務,讓學生在不同山坡的四個位置選擇一個作為滑草場的起始下滑點,結(jié)合所學知識及評價量表設計滑草場方案。該具有挑戰(zhàn)性的表現(xiàn)性任務能夠讓學生綜合運用所學的機械能、內(nèi)能等知識解決問題。在此過程中,需要考慮不同質(zhì)量的人受到的摩擦力不同、不同角度下滑摩擦消耗的內(nèi)能不同、不同高度帶來的刺激體驗不同,從而選擇合適的地方修建滑草場。學生在理解的基礎上,將所學知識和方法遷移到新的情境中,解決新問題,促進了深度學習。
如今項目化教學非常普遍,但是多數(shù)教師在借助項目化設計表現(xiàn)性任務時,通常過于注重項目成果比較,而忽視了其中科學思維的培養(yǎng)。依據(jù)新課標,科學思維是從科學的視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關系的認識方式,主要包括模型建構、批判性思維等。而其中的批判性思維則是指在復雜的情境中,能夠靈活運用已有知識和經(jīng)驗選擇問題解決方法,在反思的基礎上進行分析和推理,做出合理判斷的思維方式。故在項目化學習中,可以借助階段性的項目反思,幫助學生及時反思自己的設計,進行迭代優(yōu)化,以發(fā)展批判性思維。
常規(guī)課堂上,教師總是傾向于強調(diào)學生對碎片化知識的理解,如人體的激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)是獨立學習的,但是兩者是協(xié)調(diào)作用的。因而,學生的學習是碎片式的,無法建構人體能夠在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)共同調(diào)節(jié)下維持穩(wěn)態(tài)的科學觀念。在科學生物內(nèi)容教學中,教師可以借助單元整體教學設計生物模型的表現(xiàn)性任務,促進概念間的聯(lián)結(jié),從而建構相應的科學觀念。如設計用類似流程圖的方式構建人體血糖調(diào)節(jié)的模型,并說明哪些結(jié)構參與了調(diào)節(jié),繪制“血糖調(diào)節(jié)流程圖”模型,將激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)相整合,有利于判斷學生是否真正理解了血糖調(diào)節(jié)是神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素調(diào)節(jié)協(xié)同作用的結(jié)果,激素調(diào)節(jié)直接改變血糖含量,而神經(jīng)調(diào)節(jié)則控制激素分泌。通過構建模型,促進學生對生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)這一核心概念的理解,從而建構概念間的聯(lián)結(jié),發(fā)展科學思維,初步建構人體能在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)共同調(diào)節(jié)下維持穩(wěn)態(tài)的科學觀念。
科學課堂涉及的表現(xiàn)性任務通常是設計方案、自制裝置、制作產(chǎn)品等,教師在設計時常常更關注任務形式是否多樣,而忽視了任務中探究實踐能力的發(fā)展。依據(jù)新課標,探究實踐主要包括科學探究能力、自主學習能力和技術與工程實踐能力,教師可以通過任務單搭建學習支架,促進學生探究實踐能力的發(fā)展。例如,在“自制酸堿指示劑”表現(xiàn)性任務中,筆者設計了“自主查詢資料,選擇可以作為酸堿指示劑的實驗材料和提取方法”“探究不同植物汁液在酸堿性溶液中的顯色變化”“合理選擇自制的酸堿指示劑判斷物質(zhì)的酸堿性,并做出評價”三個子任務。實驗完成后,學生基于對不同植物汁液判斷溶液酸堿性的適用范圍、顏色變化是否明顯等角度進行評價,從而達到合理選擇指示劑完成對未知溶液酸堿性的判斷。任務驅(qū)動學生經(jīng)歷探究實踐過程,形成科學觀念、發(fā)展科學思維和態(tài)度責任,以探究任務為支架,培養(yǎng)科學核心素養(yǎng)。
遵循逆向設計原理,為表現(xiàn)性任務設計一個可操作、可評價的具體量規(guī),并在任務布置前就告知學生,通過評價量規(guī)達成對學習過程評價和學習結(jié)果的評價。例如,在“設計并制作水上房屋”的表現(xiàn)性任務中,筆者制定了從“材料選擇、穩(wěn)定性、承重量、可調(diào)節(jié)性和創(chuàng)意性”等維度的評價量表,很好地評價了學生的學習過程和成果,同時通過評價促進學生改進作品,學習浮力有關的知識。
通過調(diào)查問卷后測,對表現(xiàn)性任務實踐一個月,前后對照調(diào)查發(fā)現(xiàn),學生中“非常喜歡上科學課”的占比從35.5%上升到66.8%,解決實際問題的能力也有了一定的提升,27.5%的學生表示自己在生活中解決問題時會嘗試運用所學知識進行分析,很好地體現(xiàn)了知識的遷移與應用。
學生在這樣的課堂上積極思考、參與度高,發(fā)言深度也在加強,在改進表現(xiàn)性任務后的課堂上,學生動手操作的機會遠多于傳統(tǒng)課堂,學生有充足的時間完成自己的設計圖、產(chǎn)品說明書等,再通過不斷反思迭代與完善。
核心素養(yǎng)導向的課堂要引導學生從“做題”到“做事”,從“解題”到“解決真實情境問題”,教師設計素養(yǎng)導向的表現(xiàn)性任務,可以讓素養(yǎng)目標、學習過程、學習評價三位一體,實現(xiàn)了教學評的一致性教學理念,學生在完成表現(xiàn)性任務的過程中實現(xiàn)了深度學習,不斷發(fā)展科學觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任等核心素養(yǎng)。