基于实践指向的测评研究

2020-12-28 02:31张忠华
湖北教育·科学课 2020年6期
关键词:橡皮泥电路材料

张忠华

在以科学探究为主的小学科学课堂上,实践已经成为课堂的主流,但对于学生的终结性评价,目前大多数依旧采取单一的纸笔测评,容易陷入题海战术。因此,实践指向的测评练习应运而生,它不仅可以达到巩固知识的目的,也可以提高学生的动手能力,同时更能让学生在实践中解决实际问题。

杭州市上城区一直在进行实践指向的测评,致力于用一些简单的实验材料和实验操作进行能力测评,反映学生对科学知识的理解掌握以及综合运用能力。同时在某些测评过程中还设计了一些探究的过程,希望通过测试能让学生在原有基础上得到了延续性发展。

例如,在执教《时间的测量》后,为了检测学生是否形成了有关摆的正确认识,教师通常会布置一定的纸笔测评来帮助学生加以巩固。但是,纸笔测评并不能帮助学生利用已有知识来解决实际的问题,只能使学生对知识的掌握处在記忆水平层级上。“做一个同步摆”实践测评却改变了这一现状,该测评让学生利用提供的材料做一个1分钟摆60次的摆,并把做好的摆放入材料袋中,作为评价的实物依据。这样的一个简单测评活动设计,可以考查学生是否清晰地认识了摆的各个部分。同时,该测评也希望学生能应用科学知识和概念来解决实际问题,进而掌握学生在该阶段的具体发展情况。

该测评提供给学生如下材料:一根筷子、一个用棉线和摆锤制成的摆、一根木条、一小段棉线、两个夹子。要求学生利用已有材料,做一个和已有摆的摆时相等的单摆。

这个活动是一个综合运用摆相关知识概念的实验操作活动。一方面,学生要明确两个摆时相等的摆主要是摆长相同,另一方面,学生要清楚摆长、摆绳与摆的重心之间的关系(学生在活动中可以通过夹子在木条上的移动来进行调整重心与摆长),同时,本实验还要求学生能坚持反复实验并一直保持细心。

创设真实任务,自主选择材料

实践测评着眼于解决生活中的实际问题,在具体情境中产生解决问题的需要,并在所提供的材料中自主选择材料,完成测评任务。作为实践测评,本身就与纸笔测评考查学生的科学知识、基本概念不同,它更多地需要通过论述、解释、方案设计、动手操作等试题,考查学生对科学概念的理解和解决问题的能力,因此应当融合在分析和解决实际问题的情境中去评测。

实践测评题提供了一定的材料,可以让学生意识到自己在解决一个真实的任务,这样的评测就具有挑战性和吸引力。试题中的任务越真实,越能引发学生的共鸣,让学生在真实的体验中提高自己的实践能力(见表1)。

由于面对的是真实任务,因此在解决实际问题时,实践测评提供的材料也应当是丰富和多元的。这样学生在实践测评中,就可以基于自己的解决思路,来自主选择合理的材料。例如,表1中的制作电磁铁,需要学生基于自己的设想来选择材料,并写出这样选择的理由;“污水净化”题中,材料就更为丰富了,学生要思考的是这些材料是都需要使用,还是部分使用,以及这些材料的叠放顺序。可以看出,基于自主选择的探究式实践测评,让学生从“学科学”变成了“做科学”。

设计新颖思路,拓展探究空间

传统的试题精炼简洁,具有较清晰的问题导向,要回答的问题也十分明确,学生只要弄清楚相关的概念、原理,就能顺利解答。实践测评要求学生对某些实际科学问题涉及的理论与实践进行探究,探究过程没有先例可循,遇到的新问题都需要学生去自主解决,是一种创新学习方式。

如《红绿黄灯电路》案例是综合运用电路知识的实践测评活动,要求学生用简单的纸电路来点亮发光二极管,并制作由开关控制的红绿灯。该活动基于学生已有的串(并)联、小开关以及小灯泡的相关背景知识,提供了纽扣电池、发光二极管和铜箔导电胶带等全新材料,来完成一个与生活相关联的纸电路。从普通5号电池到纽扣电池、从小灯泡到发光二极管、从普通导线到铜箔导电胶带,学生需要运用这些不同的材料,完成全新的探究学习活动。

《红绿黄灯电路》实践测评活动案例:

【材料】

纸板1块;红绿黄发光二极管(3V)各1个;纽扣电池(3V)1个;回形针1枚;图钉4个,金属扣1个,铜箔导电胶带1卷)。

【要求】

请利用这些材料制作一个马路上的指示灯(红绿黄灯)。

1.每个发光二极管都有两个接线端(俗称“引脚”),只有正极端接纽扣电池正极,负极端接纽扣电池负极才导电。通过接通电路,你发现引脚短的一端是       (填“正极”或“负极”)。

2.用纽扣电池点亮“发光二极管”和点亮“小灯泡”的最大不同之处是:       。

3.设计并制作马路口指示灯(红绿黄灯),要求红灯变绿灯、绿灯变红灯之前,先亮起黄灯。(提示:先在纸板上画电路图,再按自己设计的电路图制作。)

最后,请填写“学校、班级、姓名、考号”信息卡片,把你制作好的指示灯电路板(注意:断开电路!)放入塑料袋里上交(要求隔着塑料袋能看到电路板的连接,学生作品如图1)。

学生会经历失败,但一旦开始动手操作,新知与旧知的联系就会在不断尝试中被慢慢发现,这个探究的过程便是学生“学会做”的过程。有了这样的探究性活动,我们就可以看出学生是否掌握了串(并)联的电路知识、是否明白短路与通路的不同、是否具有检查电路故障以及设计电路的能力。这样的探究过程也是一次简单的STEM学习活动。

创新型的实践测评还有很多。例如,三年级下册的磁化测试,要求学生将磁铁的N极从钉帽端沿一个方向摩擦铁钉多次,判断磁化后的铁钉的钉尖和钉帽的磁极;五年级下册的制作一个摆,要求它摆动60次所需时间正好与提供的沙漏的计时周期相同,并确定摆绳长度。这些实践测评,没有先例可循,不是课堂实验的简单重复,而是一种在材料指导下的学习探究。

实践测评是动手动脑有效结合的活动,不但可以提升学生的实验能力,也能让他们获得发现和解决问题的能力,从而提升他们的探究学习水平。所以,在平时的科学课堂中,我们要给学生提供更多的实验操作机会,提高实验的有效性,充分理解教材实验的意图并积极拓展,让他们在实验操作中加深对科学原理和方法的理解,能分析能迁移,形成敏锐的洞察力,具备高阶思维,最终让他们获得科学核心素养与综合运用能力。

运用SOLO评价,关注思维水平

推理严谨、思维严密的实验方案设计往往是高年段实践测评必选题目。因为实验设计是解决现实问题的重要步骤之一,所以学生亲自参与实验方案的设计,能在设计的过程中获得科学知识,可以提升理性思维能力。实践测评的问题来源于实际生活,虽然有些试题提供了参考资料,但如何研究,变量选择,具体的方案设计却要学生自己设定。为此,学生要在审题的基础上进行实验方案设计,要大胆地提出猜想,在纸上用图和文字等方式記录自己的方案,选定实验器材并着手实验。

因为实验设计的开放度很大,所以实践测评往往没有固定答案,也没有统一的评分标准。若评价标准随意性大,会无法客观反映学生的真实水平。以往在纸笔测试中,教师评价学生的试题答案一般会采取“采点给分”的方式,也就是先设定几个得分点,教师根据得分点来给分,最终教师和学生获取的仅仅只是一个分数,无法体现学生的思维发展水平,对于了解学生学习结果收效甚微。

在实践测评中实施SOLO分类评价,它能反映学生思维的“量”,也能反映学生思维的“质”。SOLO分类评价法也被称为可观察的学习成果结构评价法,是由比格斯教授首倡的一种以等级描述为基本特征的质性评价方法,他把学生的思维分为由低到高五个层次。

在“巧取橡皮泥”的实践测评题中,提供橡皮泥、竹棒等,要求精确地从整块橡皮泥中取出其中1/4重量的橡皮泥,写出实验方法和步骤。该题要求学生在审题时考虑,如何运用杠杆原理?如何寻找支点?如何固定绳索?本实践测评,需要学生通过动手操作,充分理解杠杆平衡原理,考查学生运用科学思维解决问题的能力。正确解答本题需要学生具备科学思维3~4级的水平(见表2)。

可以看到,SOLO 1级,学生无法作答,空缺答案或者随便填写了错误的答案。

SOLO 2级,学生选择了材料中提供的具体信息(例如要取出1/4的橡皮泥,要用到竹棒),但不清楚怎么使用这些材料来解决问题。这种单维度的认识意味着,该学生没有明白如何用杠杆原理来使用这些材料(如图2)。

SOLO 3级,学生通过画示意图的方式,利用杠杆平衡(类似天平的原理),得到1/2的重量后,再利用杠杆平衡,得到正确的答案。从这类回答可以看出,学生已经有了杠杆平衡的概念(如图3)。

SOLO 4级,学生能够充分使用所给的材料,利用杠杆平衡原理,用1∶3这种非对称平衡的条件来精确取出1/4的橡皮泥,同时能对自己的方法作出合理的解释(如图4)。

SOLO 5级,学生能考虑到杠杆平衡的前置条件是需要先找到竹棒的重心,才能用SOLO 4级的方法来解决问题,表现出抽象扩展结构的特点,即考虑提供的材料中竹棒不一定重量一致的特点(如图5)。

设计一个实验方案,实际上是从操作层面对探究性学习做出具体的程序假设,思考实验需要的材料,明确实验已有的条件,选择合理的实验方法和过程,确定证据搜集的范围。教师不能笼统地用一个简单的分数来评价学生的学习能力高低,而应该用SOLO分类评价方法,从学习结果在结构上的复杂程度来评价学生的思维能力,进而用测评来改进教师的教和学生的学。

真正的学习是帮助学生发展出不同情境中解决问题的综合能力,是促成学习的迁移、知识的应用与创造的活动。实践测评依据所学内容,创设真实任务,让学生自主选择材料;设计一些有别于平常上课的新颖思路,拓展探究空间;创新运用SOLO评价,关注学生的思维发展水平。这样的测评,不仅仅是一次评价,也是一种再学习的过程。我们期待有更多的学生可以经历这样的测评,从而使他们获得更大可能的发展。

浙江省杭州市时代小学(310009)

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