王碧梅

人才質(zhì)量的提高，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，既是社會(huì)發(fā)展的需求，也是教育教學(xué)實(shí)踐的根本要求。教育教學(xué)實(shí)踐，尤其是科學(xué)課程教學(xué)對(duì)于國(guó)民科學(xué)與技術(shù)素養(yǎng)的提高起到了奠基性作用。自2016年“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”發(fā)布后，掀起了教育教學(xué)改革的又一浪潮，大量教學(xué)實(shí)踐將教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)為學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，眾多學(xué)者和一線教師也在積極探索學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的路徑，然而卻不能對(duì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。基于此，本文將重點(diǎn)介紹思維型教學(xué)理論指導(dǎo)下的科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)工具的研發(fā)與實(shí)施。

思維型教學(xué)理論對(duì)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)工具研發(fā)的意義

新時(shí)代的教學(xué)注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，而思維型教學(xué)的目標(biāo)便是指向核心素養(yǎng)。思維型科學(xué)課堂教學(xué)理論由胡衛(wèi)平（2002）[1]提出。該理論是以林崇德的“思維的心理結(jié)構(gòu)模型”[2]和“好思維（goodthinking）”為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中教師應(yīng)該做到“5個(gè)關(guān)注”。

關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，對(duì)方法的靈活應(yīng)用

思維型教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生思維的積極、主動(dòng)參與，并且能有批判意識(shí)，既能做到“學(xué)思結(jié)合”“察類明故”，又能有“盡信書(shū)不如無(wú)書(shū)”的深度思考。深度思考有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解。然而對(duì)知識(shí)的理解不能停步于書(shū)面，而應(yīng)踐行于實(shí)踐。故思維型教學(xué)理論還強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用遷移，能夠從一般知識(shí)遷移到特殊知識(shí)，從一般問(wèn)題遷移到典型問(wèn)題，真正做到“學(xué)—思—行”合一。這一理念與科學(xué)課程核心素養(yǎng)提倡“科學(xué)觀念與應(yīng)用”的內(nèi)涵密切吻合。

關(guān)注學(xué)生高階思維的培養(yǎng)

思維型教學(xué)理論“以思維能力的培養(yǎng)為核心，引領(lǐng)核心素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展”[3]。在思維能力中，該理論重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生批判思維和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解需要以一般思維為基礎(chǔ)，以高階思維為核心。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生要對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，就需要做到“大疑”，因?yàn)椤按笠伞笔恰按笪颉钡暮诵摹Ｍ瑫r(shí)又不能被先儒的知識(shí)輪廓所禁錮，應(yīng)該有“各持一說(shuō)，以爭(zhēng)鳴于天下”的創(chuàng)新精神。思維型教學(xué)的這一理念與科學(xué)課程核心素養(yǎng)的“科學(xué)思維與創(chuàng)新”素養(yǎng)相吻合。

關(guān)注學(xué)生合作與交流能力的培養(yǎng)

合作與交流能力是21世紀(jì)人才綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)，也是檢測(cè)教學(xué)目標(biāo)落實(shí)與否的重要依據(jù)。合作與交流能力中包含的關(guān)鍵能力便是思維能力。如何實(shí)現(xiàn)與他人的高效合作和有效溝通，關(guān)鍵都在于思維能力。教師的教學(xué)組織與實(shí)施是在與學(xué)生的合作與交流之間進(jìn)行，學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)也是在與自我和他人的合作與交流之間進(jìn)行。因而，教學(xué)要關(guān)注學(xué)生合作與交流能力的培養(yǎng)。這一理念也與科學(xué)課程核心素養(yǎng)提倡的“科學(xué)探究與交流”素養(yǎng)相一致。

關(guān)注學(xué)生內(nèi)驅(qū)力的激發(fā)和學(xué)習(xí)力的培養(yǎng)

思維型教學(xué)理論關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是學(xué)習(xí)的源泉，而內(nèi)部動(dòng)機(jī)是最持久和穩(wěn)定的動(dòng)機(jī)，思維型教學(xué)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。同時(shí)，又強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程中要以知識(shí)的自主建構(gòu)、過(guò)程的自我監(jiān)控為要旨，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)力。這一理念完全符合科學(xué)課程核心素養(yǎng)的“科學(xué)責(zé)任與態(tài)度”素養(yǎng)。

關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展

在經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）制定的《學(xué)習(xí)羅盤(pán)2030》和世界經(jīng)濟(jì)論壇制定的“教育4.0全球框架”中都從不同角度提出創(chuàng)新對(duì)于未來(lái)教育的重要性。教育強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，教學(xué)關(guān)注創(chuàng)新，學(xué)習(xí)的本質(zhì)是思維，而創(chuàng)新的核心是思維。思維是創(chuàng)新的核心，是學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。思維型教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)思維，科學(xué)課程核心素養(yǎng)也強(qiáng)調(diào)思維?？芍?，二者在思維的重要性上達(dá)成共識(shí)。

基于思維型教學(xué)理論研發(fā)科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)工具

學(xué)生科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)維度的確定

學(xué)生科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)維度研制的依據(jù)包括：各國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)、小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)核心素養(yǎng)、科學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的本質(zhì)、PISA測(cè)試、TIMSS測(cè)試等。通過(guò)對(duì)上述依據(jù)采用文本分析，發(fā)現(xiàn)：①學(xué)生探究能力的重要性;②注重學(xué)生問(wèn)題解決能力、思維能力、科學(xué)學(xué)習(xí)能力、識(shí)圖能力、推理能力等的培養(yǎng);③基于證據(jù)的解釋或?qū)ΜF(xiàn)象的描述;④對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用;⑤了解和理解相關(guān)科學(xué)事實(shí)、概念、原理等;⑥培養(yǎng)學(xué)生的交流合作能力;⑦能夠識(shí)別并提出科學(xué)問(wèn)題;⑧了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，了解數(shù)據(jù)精確度的重要性;⑨注重科學(xué)、技能、社會(huì)、環(huán)境的相互聯(lián)系;⑩學(xué)生對(duì)科學(xué)技能、方法的掌握和使用。這10個(gè)要點(diǎn)是上述依據(jù)共同關(guān)注的維度，故在學(xué)生科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)維度開(kāi)發(fā)中將其凝練為以下3點(diǎn)：①“大概念”“核心概念”“相關(guān)概念”的教學(xué)和學(xué)習(xí);②科學(xué)推理、科學(xué)研究、科學(xué)論證等能力的掌握和使用;③科學(xué)思維能力的養(yǎng)成。

學(xué)生科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)試題的構(gòu)成

以上述維度為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程和知識(shí)形成的過(guò)程，遵循科學(xué)知識(shí)的邏輯順序，研制了學(xué)生科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)試題，該試題采用紙筆測(cè)試方式，總共有7道大題。這7道大題的題項(xiàng)涉及到科學(xué)知識(shí)、概念、原則、科學(xué)問(wèn)題的提出、科學(xué)探究能力、推理能力、科學(xué)思維能力幾個(gè)方面。經(jīng)過(guò)檢測(cè)和分析，7道大題均滿足以下3個(gè)條件：①試題內(nèi)容需符合學(xué)生的認(rèn)知水平;②試題難易程度適當(dāng)，且具有很好的信效度、區(qū)分度;③試題能反映學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)和能力水平。

“思維源于問(wèn)題，問(wèn)題起于情境”[4]。情境的創(chuàng)設(shè)是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)和探究興趣激發(fā)的首要環(huán)節(jié)，也是科學(xué)推理和論證的重要線索，更是遷移應(yīng)用的邏輯起點(diǎn)。故試題采用情境測(cè)試的模式，先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，在情境中給學(xué)生提供一些不完全的線索，讓學(xué)生根據(jù)情境中的線索解決相關(guān)問(wèn)題。創(chuàng)設(shè)的情境都是與學(xué)生日常生活密切相關(guān)的情境，因?yàn)椤翱茖W(xué)探究能力評(píng)價(jià)的關(guān)鍵應(yīng)該是創(chuàng)設(shè)情境，考查學(xué)生在具體情境中‘使用’而非‘識(shí)別’探究技能的能力”[5]。量表的情境如下。

星期天，萊西、辛巴、朱莉、安妮和丹尼5個(gè)小朋友一起去參觀海洋世界，他們?cè)诤Ｑ笫澜缋?，認(rèn)識(shí)了很多海洋生物，有海龜、海豹、烏賊、海豚、珊瑚、扇貝、牡蠣、海帶、水草等。此外，他們還認(rèn)識(shí)了很多海底巖石。為了探索海洋世界的神秘，5個(gè)小朋友合作記錄了所觀察到的海洋動(dòng)物，將其整理成表格，并上網(wǎng)查找了相關(guān)知識(shí)。但是在探索過(guò)程中，他們遇到了很多問(wèn)題，你能幫助他們解決這些問(wèn)題嗎？

情境中的海洋世界是小朋友都比較熟悉的一個(gè)娛樂(lè)場(chǎng)景，與學(xué)生的日常生活實(shí)際是比較接近的，在這樣比較熟悉的場(chǎng)景中設(shè)置相關(guān)問(wèn)題，既便于學(xué)生理解問(wèn)題發(fā)生的情境，也便于學(xué)生理解問(wèn)題的相關(guān)內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)?；谶@樣的問(wèn)題情境，設(shè)計(jì)了7道大題的內(nèi)容。

第1題：請(qǐng)根據(jù)表中信息回答：①墨魚(yú)吃什么？②所有用鰓呼吸的海洋動(dòng)物都是否還具有其他共同的特征？如果有，是什么？

這道題考查的是學(xué)生對(duì)圖表中信息的觀察能力和識(shí)別能力，看圖能力是小學(xué)《科學(xué)》4年級(jí)下冊(cè)的相關(guān)內(nèi)容，研究選擇的樣本是5年級(jí)學(xué)生，因此，這一能力的測(cè)量對(duì)于他們而言應(yīng)該是相對(duì)比較簡(jiǎn)單的，而這個(gè)問(wèn)題的答案在相對(duì)應(yīng)的表格內(nèi)就能找到相關(guān)信息。不過(guò)第1道題的第2個(gè)小問(wèn)題除了測(cè)試看圖能力外，還涉及到了對(duì)圖表信息的整理加工能力，因?yàn)檫@個(gè)題的答案，不能直接從圖表中找到相關(guān)信息，需要將圖表中涉及到的信息進(jìn)行整合，進(jìn)而推理出答案。

第2題：表中的信息，并未填寫(xiě)完整，請(qǐng)根據(jù)下面提示，將信息補(bǔ)充完整：①貝殼是軟體動(dòng)物;②海龜以海藻為食。

這道題考查的是學(xué)生整理信息的能力，題項(xiàng)中給出了相對(duì)應(yīng)的信息，學(xué)生需要將這些信息填寫(xiě)到想對(duì)應(yīng)的表格中，這道題與第1道題是相互聯(lián)系的，第1道題是在圖表中尋找歸納相關(guān)信息，第2道題是在圖表中填寫(xiě)、整理相關(guān)信息，雖然都是看圖解決問(wèn)題的能力，但是在分支能力上又各有側(cè)重。

第3題：請(qǐng)根據(jù)表中給出的海洋生物的捕食信息，繪制食物鏈。

這道題主要考查學(xué)生3個(gè)方面的知識(shí)與能力。一是結(jié)合前面的看圖整理識(shí)別信息的能力，讓學(xué)生在圖表中尋找到與問(wèn)題相關(guān)的信息。二是相關(guān)科學(xué)知識(shí)、概念、原理。食物鏈?zhǔn)切W(xué)《科學(xué)》5年級(jí)上冊(cè)的內(nèi)容，學(xué)生學(xué)過(guò)這方面的知識(shí)就會(huì)清楚地知道食物鏈必須有生產(chǎn)者，而生產(chǎn)者一般都是綠色植物，但是圖表中并沒(méi)有給出綠色植物，而這一信息的獲得必須依賴于第2道題的內(nèi)容。所以這道題也是在第2道題的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)的情境問(wèn)題。三是圖形繪制能力。食物鏈?zhǔn)且粋€(gè)通過(guò)吃與被吃的關(guān)系，將生物與其他生物之間緊密聯(lián)系起來(lái)的一種形態(tài)，這種形態(tài)有著獨(dú)特的序列方式，而這種序列方式就是表明生物之間關(guān)系的一種方式，因此，如何繪制出這一關(guān)系也是本題考查的另一個(gè)重點(diǎn)。

第4題：請(qǐng)根據(jù)材料內(nèi)容和表中信息，對(duì)海洋動(dòng)物進(jìn)行描述。

該題考查的是學(xué)生的交流能力、信息匯總能力和描述能力。通過(guò)書(shū)面形式，讓學(xué)生將圖表中的信息進(jìn)行匯總、凝練，并使用相關(guān)科學(xué)詞匯和術(shù)語(yǔ)描述出圖表中的主要信息。交流能力、描述能力和信息匯總能力也是科學(xué)的學(xué)科能力，是學(xué)生必備的技能。在這道題中，學(xué)生可以結(jié)合前面3道題中的相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行匯總和表述。在描述過(guò)程中，學(xué)生對(duì)科學(xué)術(shù)語(yǔ)的使用也是本題考查的另一個(gè)重要內(nèi)容。如何正確、準(zhǔn)確地描述或表達(dá)是科學(xué)學(xué)習(xí)的根本要求。在表達(dá)中，既能判斷出學(xué)生的論證能力，也能判斷出學(xué)生的科學(xué)思維能力。

第5題：5位小朋友繪制的表格顯示，鯊魚(yú)主要以魚(yú)等海洋動(dòng)物為食，但并沒(méi)有說(shuō)清楚，鯊魚(yú)更喜歡吃哪些魚(yú)類。問(wèn)題如下：①假如你有足夠的鯉魚(yú)、草魚(yú)、黑魚(yú)、墨魚(yú)、比目魚(yú)和鯊魚(yú)，你怎樣才能找出鯊魚(yú)最喜歡吃哪種食物？②你怎樣才能確保每條鯊魚(yú)都有自由和公平的機(jī)會(huì)選擇自己喜歡吃的食物？③你怎樣判斷鯊魚(yú)最喜歡吃哪種食物？

該題考查的是學(xué)生在情境中使用探究性技能解決問(wèn)題的能力，里面涉及以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。一是學(xué)生的問(wèn)題識(shí)別能力。通過(guò)情境中的問(wèn)題，讓學(xué)生識(shí)別哪些問(wèn)題是科學(xué)問(wèn)題，能夠進(jìn)行科學(xué)探究，并以此提出相應(yīng)假設(shè)，制訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃。二是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，通過(guò)問(wèn)題情境，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的假設(shè)。通過(guò)這樣的方式，能夠測(cè)量出學(xué)生對(duì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)的掌握情況，比如說(shuō)變量的關(guān)系、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用等。三是學(xué)生的數(shù)據(jù)收集、處理、使用能力。通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生如何收集相關(guān)數(shù)據(jù)，如何處理數(shù)據(jù)，如何使用數(shù)據(jù)解釋或論證假設(shè)也是本題考查的內(nèi)容。5年級(jí)學(xué)生必須學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、處理能力，懂得利用假設(shè)和理論決定要收集的數(shù)據(jù)和類型，能夠了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度的重要性，懂得有必要通過(guò)多次測(cè)量提高數(shù)據(jù)的信度。此外還需要能夠使用數(shù)據(jù)解釋、支持自己的假設(shè)。四是學(xué)生的科學(xué)推理能力。通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠推斷出鯊魚(yú)最愛(ài)吃的魚(yú)是哪一種。推理能力也是科學(xué)課程能力中比較核心的能力之一，也是本題考察的一個(gè)方面。五是學(xué)生的科學(xué)論證能力?？茖W(xué)論證能力是在前面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科學(xué)推理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行的論證實(shí)驗(yàn)假設(shè)的能力，該能力是科學(xué)課程能力的另一個(gè)核心能力，是學(xué)生的必備技能。該題涉及的內(nèi)容均是科學(xué)核心素養(yǎng)的相關(guān)要求，也是科學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)最為核心的內(nèi)容。

第6題：除了5位小朋友給出的信息，你還想知道關(guān)于鯊魚(yú)的什么科學(xué)知識(shí)？請(qǐng)盡可能多地寫(xiě)出你想探究的科學(xué)問(wèn)題。

該題考查的是學(xué)生通過(guò)觀察圖表中給出的情境性信息，發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的能力?？茖W(xué)問(wèn)題的提出能力是科學(xué)教學(xué)能力的核心能力之一，是科學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)的核心要素，也是各國(guó)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的相關(guān)能力。本題通過(guò)讓學(xué)生在情境中，識(shí)別出哪些問(wèn)題是科學(xué)問(wèn)題，哪些問(wèn)題能夠采用科學(xué)的方式進(jìn)行探究，評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

第7題：請(qǐng)按照表格的形式，將你所喜歡的陸地動(dòng)物，繪制成1張表格。動(dòng)物類別、名稱都不限制，請(qǐng)盡可能多地寫(xiě)出你所喜歡的動(dòng)物的特性。

該題考查的是學(xué)生的科學(xué)思維能力中的遷移應(yīng)用能力，也就是學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)、技能、方法等遷移應(yīng)用到其他領(lǐng)域中，解決其他問(wèn)題的能力。在情境中，給出了相關(guān)的繪制表格的形式及一些簡(jiǎn)要內(nèi)容，學(xué)生可以將情境中給出的信息和自己日常生活中所熟悉的一些事物聯(lián)系起來(lái)，繪制出相似的表格。這道題是整合了上述所有題項(xiàng)的相關(guān)內(nèi)容，既有科學(xué)知識(shí)、概念、原理，也有科學(xué)探究、推理、論證等的使用，是一道復(fù)合、開(kāi)放試題。該題能夠測(cè)量出學(xué)生多方面的能力。

學(xué)生科學(xué)課程核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)試題的測(cè)試和質(zhì)量分析

為了檢驗(yàn)該工具的信效度，研究選取了2個(gè)5年級(jí)教學(xué)班的學(xué)生作為被試，進(jìn)行試測(cè)。學(xué)生樣本人數(shù)總計(jì)有100人，其中男生49人，女生51人。實(shí)測(cè)采用紙筆測(cè)驗(yàn)的方式，通過(guò)對(duì)回收的試卷進(jìn)行難度、區(qū)分度和信度的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)，該套試題的難度為0.437，區(qū)分度為0.512，信度為0.867，可知該測(cè)試卷質(zhì)量很好，能夠用于大面積測(cè)評(píng)。