美國化學(xué)課堂多樣化學(xué)習(xí)評價(jià)方式帶來的新思路

張馥

摘要：基于美國《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》（NGSS）三個(gè)維度的學(xué)習(xí)要求，美國高中化學(xué)課堂學(xué)習(xí)評價(jià)方式呈現(xiàn)多樣性。通過實(shí)地調(diào)查并分析美國Arcadia高中化學(xué)課堂，發(fā)現(xiàn)從筆記、天天問、閱讀、周周練、單元測試、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、海報(bào)或模型制作等多個(gè)方面對學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評價(jià)。這為國內(nèi)新高考改革下化學(xué)課堂教學(xué)提供了新思路。

關(guān)鍵詞：評價(jià)方式；化學(xué)課堂；美國課堂；多樣化；高考改革

文章編號：1008-0546（2016）10-0025-03 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.009

評價(jià)學(xué)生是教師的工作內(nèi)容之一，對學(xué)生具有重要、長遠(yuǎn)的影響。2014年開始公布的全國高考改革，便是希望將育人的方向從“單純育分”調(diào)整為“全面育人”，從追求“學(xué)科成績”轉(zhuǎn)向促進(jìn)“學(xué)生成長”，將思想品德、學(xué)業(yè)水平、藝術(shù)素養(yǎng)和社會(huì)實(shí)踐能力兼顧其中。由此，國內(nèi)教師也要真正改變評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從考試與分?jǐn)?shù)為主向?qū)W生全面發(fā)展的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。國家教育部初高中化學(xué)國家課程標(biāo)準(zhǔn)研制組組長，華東師范大學(xué)化學(xué)系王祖浩教授，最近在上海市浦東外國語學(xué)校作“化學(xué)課程的隱形內(nèi)容研究”報(bào)告時(shí)再三強(qiáng)調(diào)，中學(xué)化學(xué)教學(xué)要注重化學(xué)學(xué)科本質(zhì)、化學(xué)的社會(huì)價(jià)值、化學(xué)的研究方法、化學(xué)的思想觀念、化學(xué)知識內(nèi)在聯(lián)系和化學(xué)史等六方面的隱形內(nèi)容，而不是知識點(diǎn)數(shù)量的疊加。那么，當(dāng)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容發(fā)生變化后，教學(xué)評價(jià)勢必也要做出更新。美國的中學(xué)課堂學(xué)生學(xué)習(xí)評價(jià)方法恰好為我們作了很好的參考。

一、美國高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)簡介

美國高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)包含在美國基礎(chǔ)科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)中，全美主要采用2013年公布的《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standards，簡稱NGSS）。NGSS把基礎(chǔ)教育各個(gè)階段講授的科學(xué)知識劃分為物理科學(xué)（涵蓋了物理和化學(xué)學(xué)科）、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)、工程技術(shù)及科學(xué)的應(yīng)用共四個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，并在此基礎(chǔ)上明確了各階段、各年級、各學(xué)科教學(xué)的主要內(nèi)容。[1，2]例如，在高中階段，學(xué)生必須利用元素周期律和元素周期表來預(yù)測原子最外層電子排布相似的元素的遞變性（僅限主族元素，僅限定性了解）；建立基于總鍵能變化的化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)模型（只限得出反應(yīng)物與生成物的相對能量高低，不需計(jì)算某一反應(yīng)具體的總鍵能數(shù)據(jù)）；應(yīng)用科學(xué)原理和證據(jù)解釋化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度及反應(yīng)微粒濃度變化的影響（僅限兩種反應(yīng)物的反應(yīng)，不要求得出因素與速率間的定量聯(lián)系）等。該標(biāo)準(zhǔn)還要求從三個(gè)維度構(gòu)建科學(xué)學(xué)習(xí)：科學(xué)與工程的實(shí)踐、學(xué)科核心原理、跨學(xué)科概念。比如上述例舉的第一條學(xué)習(xí)內(nèi)容，科學(xué)與工程實(shí)踐維度的要求包括建立基于解釋闡述系統(tǒng)間或系統(tǒng)內(nèi)組分間關(guān)系證據(jù)的模型，使用模型預(yù)測系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)組分間的相互關(guān)系等等；在學(xué)科核心原理維度要求掌握原子是由帶正電的原子核及帶負(fù)電的核外電子構(gòu)成，原子核又由質(zhì)子與中子組成等等；跨學(xué)科概念維度上要掌握在核反應(yīng)過程中，原子不再是變化的最小單位（不再守恒），但是質(zhì)子和中子總數(shù)仍然守恒等等。三個(gè)維度的科學(xué)學(xué)習(xí)是美國科學(xué)教育的重大轉(zhuǎn)變，開啟了更為豐富和科學(xué)的評價(jià)方式。NGSS開發(fā)與制定協(xié)會(huì)強(qiáng)調(diào)課堂評價(jià)是教和學(xué)的融合，并指出課堂評價(jià)應(yīng)包含形成性評價(jià)任務(wù)和終結(jié)性評價(jià)任務(wù)。[1]

二、美國高中化學(xué)課堂學(xué)習(xí)評價(jià)調(diào)查與分析

課堂評價(jià)可能包括正式的測驗(yàn)或?qū)υ捫缘男y驗(yàn)，也可以基于課堂活動(dòng)中產(chǎn)生的作品，而不僅僅單純依賴專門為評價(jià)設(shè)計(jì)的任務(wù)。這些作品包括學(xué)生在課堂中、家庭作業(yè)中形成的作品；學(xué)生在一個(gè)單元或一個(gè)學(xué)年的作品的檔案袋；或是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)完成的活動(dòng)。以美國加利福尼亞州洛杉磯市Arcadia高中化學(xué)基礎(chǔ)課為例，每位選擇該門課程的學(xué)生都有一本課堂記錄冊（檔案袋），內(nèi)含所有與學(xué)生考評相關(guān)的歷史資料（圖1）。一位學(xué)生最終這門課的成績，由以下多個(gè)方面的表現(xiàn)綜合衡量：

1. 筆記（Notes）

美國教師授課方式分為演講（lecture）與研討（seminar）等，化學(xué)筆記一般出現(xiàn)在演講中，用于教授新課。由于化學(xué)筆記多，教師經(jīng)常給學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)案，學(xué)生需填入關(guān)鍵的筆記。學(xué)案中還設(shè)置一些開放性問題和計(jì)算等練習(xí)題，通常用作課后作業(yè)。

例如，在“原子量”一課學(xué)習(xí)中，課堂筆記如下，加下劃線的內(nèi)容需學(xué)生邊聽講解邊填入：

A. 原子質(zhì)量很小，使用不便?；瘜W(xué)家改用原子質(zhì)量單位。

（1） 一個(gè)原子質(zhì)量單位定義為C-12原子質(zhì)量的1/12 。C-12穩(wěn)定，來源廣泛常見。

（2）元素周期表中碳原子量采用12.01，而不是12，為什么？

a. 元素原子量是其所有天然同位素的加權(quán)平均值。

b. C-12只是碳原子的一種，自然界中還存在C-13，C-14。

c. C-12占所有C原子的98.89%，C-13占1.110%，C-14比例可以忽略。

d. 原子量=同位素1的原子量×1的豐度+同位素2的原子量×2的豐度+……

例如：C的原子量=12×0.9889+13×0.0110 =12.0098≈12.01

開放性問題①：如何得到元素同位素的豐度值？

e. 為找出每一元素同位素的豐度，科學(xué)家使用一種先進(jìn)的儀器，稱為質(zhì)譜儀，來氣化并分離同位素。

題1：根據(jù)硅同位素質(zhì)譜圖，計(jì)算硅的原子量。

開放性問題②：為何質(zhì)譜可用于犯罪偵查？

題2：X元素有兩種同位素，X-69原子量68.9u，豐度為60.2%；X-71原子量70.9u，豐度為39.8%，則X原子量為多少？

題3：鎂元素有3種同位素，已知Mg-24原子量23.99u，豐度78.99%；Mg-25原子量24.99u，豐度10.00%；則Mg-26原子量和豐度各為多少？

以上筆記總結(jié)了學(xué)科核心概念、原理和知識點(diǎn)，并通過開放性問題與計(jì)算的設(shè)置，在實(shí)踐維度評價(jià)了學(xué)生明確問題、設(shè)計(jì)方案、分析解釋數(shù)據(jù)和運(yùn)用數(shù)學(xué)等能力。

2. 天天問（Daily Questions）

在每節(jié)課之初，教師會(huì)出2-3個(gè)問題請學(xué)生寫在紙上上交，內(nèi)容是剛學(xué)過的知識。除了考查學(xué)生是否回家溫習(xí)功課，也能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不懂之處。

例如，在上完“原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史”一課后，在下一節(jié)課形成以下問題題目：誰發(fā)現(xiàn)了電子、原子核和中子？描述湯姆生或盧瑟福的實(shí)驗(yàn)并說出它的重要意義。

“天天問”復(fù)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容主要來自學(xué)科核心概念?？茖W(xué)教育中的學(xué)科核心原理的學(xué)習(xí)，要貫穿基礎(chǔ)教育的所有階段和所有學(xué)科，成為教師和學(xué)生關(guān)注的焦點(diǎn)。

3. 閱讀（Reading）

學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)獲取與教學(xué)相關(guān)的教材等材料和教師預(yù)設(shè)的問題，并在自主學(xué)習(xí)后作答。閱讀內(nèi)容并不局限于文字材料，圖片、音頻或視頻等多媒體形式都有。新課預(yù)習(xí)任務(wù)通常通過閱讀這一環(huán)節(jié)完成。

4. 周周練（Quiz）

小型的測驗(yàn)，比較簡單，五到十分鐘左右，每周一次。

例如，“物質(zhì)的量濃度”一課的周周練如下：

a. 1.5 L 0.025 mol/L Cu（NO3）2溶液與1.25 L 0.05 mol/L NaOH溶液混合，得到多少克沉淀？

b. 以下強(qiáng)電解質(zhì)溶液中含Cl-數(shù)目最多的是哪個(gè)：100.0 mL 0.30 mol/L AlCl3、50.0 mL 0.60 mol/L MgCl2、200.0 mL 0.40 mol/L NaCl

“氧化還原反應(yīng)”一課練習(xí)題：半反應(yīng)法配平以下氧化還原反應(yīng)：I-（aq）+ClO-（aq）→I3-（aq）+Cl-（aq）（酸性條件）

5. 單元測驗(yàn)（Test）

一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，每個(gè)單元結(jié)束后進(jìn)行測試。之前教師會(huì)提供答疑機(jī)會(huì)。

6. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)（Lab）

課堂實(shí)驗(yàn)步驟不多，難度不大，每學(xué)期有十幾次實(shí)驗(yàn)課。根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況打分。

例如實(shí)驗(yàn)“大家都是煉金師——銅變‘銀和‘銀變‘金”，該實(shí)驗(yàn)理論背景基于原子結(jié)構(gòu)的組成和人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程。實(shí)驗(yàn)方法如下：在燒杯中加入1g鋅粉與15mL 1 mol/L的氫氧化鈉溶液，置于煤氣燈上加熱至近沸，放入銅幣（一美分），繼續(xù)保持近沸狀態(tài)幾分鐘后將硬幣翻面再反應(yīng)幾分鐘后取出，洗凈。銅幣表面呈現(xiàn)銀色。夾取已呈銀色的硬幣置于煤氣燈火焰上灼燒，硬幣轉(zhuǎn)為金黃色。問題：詳細(xì)描述第一步及第二步反應(yīng)后硬幣分別發(fā)生的變化；用天平稱量硬幣反應(yīng)前后的質(zhì)量，有何變化；你認(rèn)為這真的是銀/金么，為什么？

7.以小組或個(gè)人為單位，做學(xué)科性質(zhì)的海報(bào)或模型，完成網(wǎng)上的閱讀，寫篇某一主題的綜述等。這些任務(wù)通常從科學(xué)與工程的實(shí)踐維度幫助學(xué)生了解科學(xué)知識發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用的過程，構(gòu)建理論知識與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐之間的聯(lián)系，形成科學(xué)世界觀的同時(shí)也是對教學(xué)效果的綜合性評估。有些任務(wù)還需要跨學(xué)科概念的相互融合與借鑒，以對世界形成整體的、清晰的、有邏輯性的認(rèn)識。

例如，電子云模型制作（圖2）：學(xué)生利用泡沫塑料、木棍、包裝紙等常見材料自制球形的s軌道、紡錘形的p軌道等電子云理論模型。課堂中的科學(xué)和工程實(shí)踐本身就為評價(jià)活動(dòng)提供了很好的證據(jù)。比如，當(dāng)學(xué)生在開發(fā)和使用模型時(shí)，他們將被給予機(jī)會(huì)來解釋他們的模型，并和同學(xué)進(jìn)行討論，從而就可以為教師提供形成性評價(jià)的機(jī)會(huì)，并幫助教師進(jìn)一步規(guī)劃教學(xué)計(jì)劃。

例如：“販賣”元素（圖3）：每位學(xué)生隨機(jī)分配一種元素，填寫元素名稱、符號、原子序數(shù)、原子量、密度等基本信息，還要制作一份廣告海報(bào)，不但要體現(xiàn)該元素的使用價(jià)值，還要有良好的廣告效應(yīng)，讓人看了海報(bào)就有“購買”的沖動(dòng)。該任務(wù)包含多重要素，因而需從學(xué)科核心知識應(yīng)用、計(jì)算機(jī)檢索、藝術(shù)效果、內(nèi)容構(gòu)思等多方面形成最終的作品評價(jià)。

三、美國化學(xué)課堂帶來的啟示

我國的普通高中課堂教學(xué)評價(jià)與美國的公立高中課堂教學(xué)評價(jià)相比，既有相似之處又各具特色。標(biāo)準(zhǔn)化測試仍是中美兩國評價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)進(jìn)步、診斷教與學(xué)的重要方式，特別是在數(shù)學(xué)、閱讀及寫作這幾大領(lǐng)域，近年來美國法律強(qiáng)制要求每一年級都開展測試。而美國中學(xué)的其他學(xué)科，除了被許多學(xué)院和大學(xué)用作入學(xué)考試的SAT、AP等統(tǒng)一測試，高中四年只有一次極其簡單的全州畢業(yè)考。在日常中學(xué)課堂，沒有像我國頻繁出現(xiàn)的各種校級、區(qū)級、市級或省級學(xué)科統(tǒng)一測試，但這并不意味美國學(xué)生日常不需要參加任何考試。相反，美國學(xué)生每天都在接受試題型的微小型測試，比如簡答題性質(zhì)的“天天問”，填空或計(jì)算性質(zhì)的小練習(xí)，問答題性質(zhì)的“開放性問題”，也有正規(guī)的以班為單位進(jìn)行的單元測試。既有形成性評價(jià)，也有終結(jié)性評價(jià)，評價(jià)內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)由任課教師決定。美國中學(xué)沒有教研組和備課組，也沒有頻繁的統(tǒng)一教研活動(dòng)，教師教學(xué)自由度非常大，老師一天上五節(jié)課，整日在教室備課或上課，只有每學(xué)期若干次能不上課大家坐在一起開個(gè)會(huì)，商量大致的教學(xué)安排。以中學(xué)化學(xué)為例，相同時(shí)間段不同教師的教學(xué)內(nèi)容五花八門，教比熱容、原子結(jié)構(gòu)、核化學(xué)的都有，相應(yīng)的過程性評價(jià)內(nèi)容或方式因此也因課堂而異。對比上海的學(xué)校，對教師一直有高度的管理和約束，每學(xué)期之初，年級備課組要統(tǒng)一制定教學(xué)進(jìn)度并上報(bào)到區(qū)，一個(gè)學(xué)校測試統(tǒng)一度較高，測試難度比國外普遍大，且測試內(nèi)容遠(yuǎn)不如國外豐富。

雖然測試等手段一定程度上有助于對學(xué)生的學(xué)習(xí)成就或教師的教學(xué)成就作出判斷，但大部分測試僅僅測量一部分能力。美國心理學(xué)家加德納認(rèn)為，構(gòu)成智力者乃是以下八種能力：語言智能、數(shù)學(xué)邏輯智能、空間智能、身體運(yùn)動(dòng)智能、音樂智能、人際智能、自我認(rèn)知智能、自然認(rèn)知智能，要從多維度的、全面的、發(fā)展的眼光來評價(jià)學(xué)生。對學(xué)習(xí)物理、化學(xué)、生命科學(xué)等理科的學(xué)生，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能評價(jià)必不可少，中美課堂均認(rèn)可實(shí)驗(yàn)這種評價(jià)方式。不同的是，美式課堂是走班制，教室設(shè)計(jì)成多功能，既能上理論課，又有足夠的實(shí)驗(yàn)臺，因此，美國學(xué)生進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)更多，也更便捷。國內(nèi)若要進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，需去專門的實(shí)驗(yàn)室，基礎(chǔ)課上實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)不多。但是，在專門的實(shí)驗(yàn)室，設(shè)施會(huì)更完善，可以進(jìn)行更復(fù)雜、更高級的實(shí)驗(yàn)。而且，國內(nèi)還有一點(diǎn)明顯的不同，將實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化評價(jià)，例如上海市針對所有高二學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行會(huì)考?？梢哉f，在很多方面美國教育仍重視廣度（盡管新的教育改革已經(jīng)提出了改進(jìn)），我國重視深度。但是，目前上海市許多中學(xué)通過開發(fā)校本課程，開設(shè)拓展課，根據(jù)學(xué)生需求彌補(bǔ)了基礎(chǔ)課部分的不足。

美國課堂評價(jià)較國內(nèi)課堂最大的不同，是諸多新穎的評價(jià)方式，學(xué)科模型的自制、學(xué)科海報(bào)的設(shè)計(jì)等都是常規(guī)作業(yè)之一。正如文中實(shí)例中提到的，在學(xué)習(xí)元素周期表的時(shí)候，為了讓高一學(xué)生盡快對元素的基本表達(dá)方式產(chǎn)生印象和興趣，布置了一份題為“販賣元素”的作業(yè)。學(xué)生積極性特別高，充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)搜集資料，把元素海報(bào)做得既學(xué)術(shù)又藝術(shù)。這一任務(wù)的設(shè)置，既考察了學(xué)生對知識技能的掌握，又促進(jìn)了藝術(shù)、探究和動(dòng)手等多種智能的發(fā)展。在國內(nèi)，只有美術(shù)課會(huì)布置制作海報(bào)的作業(yè)。人生來都有一定的創(chuàng)新性和探究性，人的成長之路就是探究之路。但是教師只有不斷且充分給予學(xué)生創(chuàng)新或探究的機(jī)會(huì)，學(xué)生才會(huì)不斷累積相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，才可能在未來成為創(chuàng)新之源。

參考文獻(xiàn)

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