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基于實踐指向的測評研究

2020-12-28 02:31張忠華
湖北教育·科學課 2020年6期
關鍵詞:橡皮泥電路材料

張忠華

在以科學探究為主的小學科學課堂上,實踐已經成為課堂的主流,但對于學生的終結性評價,目前大多數依舊采取單一的紙筆測評,容易陷入題海戰術。因此,實踐指向的測評練習應運而生,它不僅可以達到鞏固知識的目的,也可以提高學生的動手能力,同時更能讓學生在實踐中解決實際問題。

杭州市上城區一直在進行實踐指向的測評,致力于用一些簡單的實驗材料和實驗操作進行能力測評,反映學生對科學知識的理解掌握以及綜合運用能力。同時在某些測評過程中還設計了一些探究的過程,希望通過測試能讓學生在原有基礎上得到了延續性發展。

例如,在執教《時間的測量》后,為了檢測學生是否形成了有關擺的正確認識,教師通常會布置一定的紙筆測評來幫助學生加以鞏固。但是,紙筆測評并不能幫助學生利用已有知識來解決實際的問題,只能使學生對知識的掌握處在記憶水平層級上?!白鲆粋€同步擺”實踐測評卻改變了這一現狀,該測評讓學生利用提供的材料做一個1分鐘擺60次的擺,并把做好的擺放入材料袋中,作為評價的實物依據。這樣的一個簡單測評活動設計,可以考查學生是否清晰地認識了擺的各個部分。同時,該測評也希望學生能應用科學知識和概念來解決實際問題,進而掌握學生在該階段的具體發展情況。

該測評提供給學生如下材料:一根筷子、一個用棉線和擺錘制成的擺、一根木條、一小段棉線、兩個夾子。要求學生利用已有材料,做一個和已有擺的擺時相等的單擺。

這個活動是一個綜合運用擺相關知識概念的實驗操作活動。一方面,學生要明確兩個擺時相等的擺主要是擺長相同,另一方面,學生要清楚擺長、擺繩與擺的重心之間的關系(學生在活動中可以通過夾子在木條上的移動來進行調整重心與擺長),同時,本實驗還要求學生能堅持反復實驗并一直保持細心。

創設真實任務,自主選擇材料

實踐測評著眼于解決生活中的實際問題,在具體情境中產生解決問題的需要,并在所提供的材料中自主選擇材料,完成測評任務。作為實踐測評,本身就與紙筆測評考查學生的科學知識、基本概念不同,它更多地需要通過論述、解釋、方案設計、動手操作等試題,考查學生對科學概念的理解和解決問題的能力,因此應當融合在分析和解決實際問題的情境中去評測。

實踐測評題提供了一定的材料,可以讓學生意識到自己在解決一個真實的任務,這樣的評測就具有挑戰性和吸引力。試題中的任務越真實,越能引發學生的共鳴,讓學生在真實的體驗中提高自己的實踐能力(見表1)。

由于面對的是真實任務,因此在解決實際問題時,實踐測評提供的材料也應當是豐富和多元的。這樣學生在實踐測評中,就可以基于自己的解決思路,來自主選擇合理的材料。例如,表1中的制作電磁鐵,需要學生基于自己的設想來選擇材料,并寫出這樣選擇的理由;“污水凈化”題中,材料就更為豐富了,學生要思考的是這些材料是都需要使用,還是部分使用,以及這些材料的疊放順序??梢钥闯?,基于自主選擇的探究式實踐測評,讓學生從“學科學”變成了“做科學”。

設計新穎思路,拓展探究空間

傳統的試題精煉簡潔,具有較清晰的問題導向,要回答的問題也十分明確,學生只要弄清楚相關的概念、原理,就能順利解答。實踐測評要求學生對某些實際科學問題涉及的理論與實踐進行探究,探究過程沒有先例可循,遇到的新問題都需要學生去自主解決,是一種創新學習方式。

如《紅綠黃燈電路》案例是綜合運用電路知識的實踐測評活動,要求學生用簡單的紙電路來點亮發光二極管,并制作由開關控制的紅綠燈。該活動基于學生已有的串(并)聯、小開關以及小燈泡的相關背景知識,提供了紐扣電池、發光二極管和銅箔導電膠帶等全新材料,來完成一個與生活相關聯的紙電路。從普通5號電池到紐扣電池、從小燈泡到發光二極管、從普通導線到銅箔導電膠帶,學生需要運用這些不同的材料,完成全新的探究學習活動。

《紅綠黃燈電路》實踐測評活動案例:

【材料】

紙板1塊;紅綠黃發光二極管(3V)各1個;紐扣電池(3V)1個;回形針1枚;圖釘4個,金屬扣1個,銅箔導電膠帶1卷)。

【要求】

請利用這些材料制作一個馬路上的指示燈(紅綠黃燈)。

1.每個發光二極管都有兩個接線端(俗稱“引腳”),只有正極端接紐扣電池正極,負極端接紐扣電池負極才導電。通過接通電路,你發現引腳短的一端是 ? ? ? (填“正極”或“負極”)。

2.用紐扣電池點亮“發光二極管”和點亮“小燈泡”的最大不同之處是: ? ? ? 。

3.設計并制作馬路口指示燈(紅綠黃燈),要求紅燈變綠燈、綠燈變紅燈之前,先亮起黃燈。(提示:先在紙板上畫電路圖,再按自己設計的電路圖制作。)

最后,請填寫“學校、班級、姓名、考號”信息卡片,把你制作好的指示燈電路板(注意:斷開電路?。┓湃胨芰洗锷辖唬ㄒ蟾糁芰洗芸吹诫娐钒宓倪B接,學生作品如圖1)。

學生會經歷失敗,但一旦開始動手操作,新知與舊知的聯系就會在不斷嘗試中被慢慢發現,這個探究的過程便是學生“學會做”的過程。有了這樣的探究性活動,我們就可以看出學生是否掌握了串(并)聯的電路知識、是否明白短路與通路的不同、是否具有檢查電路故障以及設計電路的能力。這樣的探究過程也是一次簡單的STEM學習活動。

創新型的實踐測評還有很多。例如,三年級下冊的磁化測試,要求學生將磁鐵的N極從釘帽端沿一個方向摩擦鐵釘多次,判斷磁化后的鐵釘的釘尖和釘帽的磁極;五年級下冊的制作一個擺,要求它擺動60次所需時間正好與提供的沙漏的計時周期相同,并確定擺繩長度。這些實踐測評,沒有先例可循,不是課堂實驗的簡單重復,而是一種在材料指導下的學習探究。

實踐測評是動手動腦有效結合的活動,不但可以提升學生的實驗能力,也能讓他們獲得發現和解決問題的能力,從而提升他們的探究學習水平。所以,在平時的科學課堂中,我們要給學生提供更多的實驗操作機會,提高實驗的有效性,充分理解教材實驗的意圖并積極拓展,讓他們在實驗操作中加深對科學原理和方法的理解,能分析能遷移,形成敏銳的洞察力,具備高階思維,最終讓他們獲得科學核心素養與綜合運用能力。

運用SOLO評價,關注思維水平

推理嚴謹、思維嚴密的實驗方案設計往往是高年段實踐測評必選題目。因為實驗設計是解決現實問題的重要步驟之一,所以學生親自參與實驗方案的設計,能在設計的過程中獲得科學知識,可以提升理性思維能力。實踐測評的問題來源于實際生活,雖然有些試題提供了參考資料,但如何研究,變量選擇,具體的方案設計卻要學生自己設定。為此,學生要在審題的基礎上進行實驗方案設計,要大膽地提出猜想,在紙上用圖和文字等方式記錄自己的方案,選定實驗器材并著手實驗。

因為實驗設計的開放度很大,所以實踐測評往往沒有固定答案,也沒有統一的評分標準。若評價標準隨意性大,會無法客觀反映學生的真實水平。以往在紙筆測試中,教師評價學生的試題答案一般會采取“采點給分”的方式,也就是先設定幾個得分點,教師根據得分點來給分,最終教師和學生獲取的僅僅只是一個分數,無法體現學生的思維發展水平,對于了解學生學習結果收效甚微。

在實踐測評中實施SOLO分類評價,它能反映學生思維的“量”,也能反映學生思維的“質”。SOLO分類評價法也被稱為可觀察的學習成果結構評價法,是由比格斯教授首倡的一種以等級描述為基本特征的質性評價方法,他把學生的思維分為由低到高五個層次。

在“巧取橡皮泥”的實踐測評題中,提供橡皮泥、竹棒等,要求精確地從整塊橡皮泥中取出其中1/4重量的橡皮泥,寫出實驗方法和步驟。該題要求學生在審題時考慮,如何運用杠桿原理?如何尋找支點?如何固定繩索?本實踐測評,需要學生通過動手操作,充分理解杠桿平衡原理,考查學生運用科學思維解決問題的能力。正確解答本題需要學生具備科學思維3~4級的水平(見表2)。

可以看到,SOLO 1級,學生無法作答,空缺答案或者隨便填寫了錯誤的答案。

SOLO 2級,學生選擇了材料中提供的具體信息(例如要取出1/4的橡皮泥,要用到竹棒),但不清楚怎么使用這些材料來解決問題。這種單維度的認識意味著,該學生沒有明白如何用杠桿原理來使用這些材料(如圖2)。

SOLO 3級,學生通過畫示意圖的方式,利用杠桿平衡(類似天平的原理),得到1/2的重量后,再利用杠桿平衡,得到正確的答案。從這類回答可以看出,學生已經有了杠桿平衡的概念(如圖3)。

SOLO 4級,學生能夠充分使用所給的材料,利用杠桿平衡原理,用1∶3這種非對稱平衡的條件來精確取出1/4的橡皮泥,同時能對自己的方法作出合理的解釋(如圖4)。

SOLO 5級,學生能考慮到杠桿平衡的前置條件是需要先找到竹棒的重心,才能用SOLO 4級的方法來解決問題,表現出抽象擴展結構的特點,即考慮提供的材料中竹棒不一定重量一致的特點(如圖5)。

設計一個實驗方案,實際上是從操作層面對探究性學習做出具體的程序假設,思考實驗需要的材料,明確實驗已有的條件,選擇合理的實驗方法和過程,確定證據搜集的范圍。教師不能籠統地用一個簡單的分數來評價學生的學習能力高低,而應該用SOLO分類評價方法,從學習結果在結構上的復雜程度來評價學生的思維能力,進而用測評來改進教師的教和學生的學。

真正的學習是幫助學生發展出不同情境中解決問題的綜合能力,是促成學習的遷移、知識的應用與創造的活動。實踐測評依據所學內容,創設真實任務,讓學生自主選擇材料;設計一些有別于平常上課的新穎思路,拓展探究空間;創新運用SOLO評價,關注學生的思維發展水平。這樣的測評,不僅僅是一次評價,也是一種再學習的過程。我們期待有更多的學生可以經歷這樣的測評,從而使他們獲得更大可能的發展。

浙江省杭州市時代小學(310009)

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