福建省泉州市教育科学研究所 庄志雄

福建省泉州市第一中学 肖文英

福建省晋江市紫峰中学 吴佐建

促进学生生物学学科核心素养的发展是普通高中生物学课程的主要目标。“学业评价促发展”是课程标准中确定的基本理念之一。形成性评价是促进学生生物学学科核心素养发展的重要途径。

一、生物学学科核心素养的发展水平和评价策略

学生的生物学学科核心素养包括生命观念、科学探究、科学思维、社会责任等四个方面。根据课程标准学业质量要求,每个方面都包括四个发展水平。对学生的核心素养发展情况进行评价时,要注意针对不同的核心素养发展水平选择合适的评价策略。

1.生命观念的发展水平和评价策略。

生命观念是对观察到的生命现象进行解释后的抽象,是经过实证后的观点。生命观念的四个发展水平是逐步递进的,要求学生要具有生命观念,并在不同的情境下运用生命观念。水平1要求学生具有初步的生命观念。水平2要求学生能将生命观念运用于简单情境。水平3要求学生能将生命观念运用于复杂情境。水平4要求学生能将生命观念运用于生活、生产和实践等真实情境中。

在进行生命观念的发展水平评价时,一方面,要对学生的生命观念形成过程进行形成性评价。生命观念的形成可以分为三个阶段:第一阶段是事实性知识的学习,第二阶段是概念性知识的学习,第三阶段是生命观念的建立。这三个阶段是循序渐进、环环相扣、相互交融的。在生命观念的形成过程中,事实性知识是基础,概念性知识是中介。在教学过程中,事实性知识可由教师提供或由学生通过实践活动获取。因此,需要评价学生对事实性知识的了解程度,评价学生在实践活动中的表现,以推进学生在事实性知识的基础上逐步建立概念性知识。概念性知识的形成需要很多事实性知识的支撑,是在具体的事实性的知识中概括抽象出来的。一般来说,一节课中的事实性知识能够支撑建构的是次位概念,在课堂教学中要注重次位概念的达成情况评价。大概念及重要概念的达成需要一个或多个单元教学。要注意在单元测验中对概念性知识的达成情况进行评价。学生是否具有初步的生命观念,则以学生学习过的事实性知识、概念性知识为情境,考查学生是否具有初步的生命观念。另一方面,要在不同水平的情境中评价学生运用生命观念的水平。学生具有初步的生命观念后,生命观念的差异主要体现在是否能在不同复杂程度的情境中运用生命观念解释现象、指导生产生活实践。可以说,学生在不同的情境中运用生命观念的水平代表着生命观念的发展水平。在对学生的生命观念进行评价时,要充分考虑学生的发展水平,从简单情境开始,再到复杂情境,最终指向生活、生产和实践等真实情境。

2.科学思维的发展水平和评价策略。

科学思维是学生在生物学概念的形成过程中,所进行的质疑、实证和逻辑的特定思考过程。科学思维的水平的差异表现在问题情境的复杂程度、思维结果的表达方式、问题解决的水平等。水平1要求学生认识到科学思维在概念形成中的作用,运用科学思维解释简单情境中的生命现象。水平2要求学生在特定事实下运用科学思维形成简单的生物学概念,并以文字、图示的形式表达概念,解释相关生命现象,探讨生物学问题,阐明立场。水平3要求学生在不同生命现象下运用科学思维概括生物学规律,并在某一给定情境中运用,以文字、图示或模型阐明规律,探讨、审视或论证生物学问题,做出决策。水平4要求学生在新的问题情境中运用科学思维揭示生物学规律或机制,选择恰当形式表达规律或机制,探讨、审视或论证生物学问题,做出决策并解决问题。

在进行科学思维的发展水平评价时,一方面,要评价学生在获取生物学概念、规律及机制过程中表现出的思维品质。通过SOLO等思维评价工具了解学生的思维发展水平,采取不同的教学策略,在教学过程中不断促进学生思维品质的发展。另一方面,要评价学生在不同情境下运用科学思维解决问题的能力。通过设置不同的情境,以生物学逻辑的外显表达及解决问题的具体表述测评学生内在的科学思维发展水平。

3.科学探究的发展水平和评价策略。

科学探究是一种学习生物学的方式,学生通过开展生物学实践,掌握生物学概念,理解生物学本质。科学探究的水平差异主要表现在应用情境的复杂程度、实验器具的使用水平、实验设计的水平、实验结果的处理水平、与他人的合作交流程度等。水平1要求学生在给定的简单实验方案下使用简单的器具完成实验,记录实验结果。水平2要求学生提出问题,从给定的实验方案中选择方案,正确使用器具实验,恰当地记录和分析实验结果,并与他人合作交流。水平3要求学生针对特定情境提出问题,设计实验方案,熟练使用器具实验,运用多种方法记录和分析实验结果,主动与他人合作并用科学术语交流。水平4要求学生针对真实情境提出问题,在查阅资料的基础上设计实验方案,恰当选用并熟练使用器具实验,创造性运用数学方法记录和分析实验结果,在团队中起组织、引领作用,用科学术语精确交流。

在进行科学探究的发展水平评价时,一方面,要在开展探究活动的过程中对学生科学探究水平进行评价。主要评价的要点包括:提出的问题是否可探究,做出的假设是否可检验;实验设计中的实验目的、实验原理、操纵自变量和检测因变量的方法、实验步骤等是否合理;是否正确使用材料器具,是否严格执行实验计划中规定的步骤;是否如实记录实验现象和数据、重复收集实验数据;处理实验数据、得出结论、解释结论是否合理;实验报告的质量如何;在小组合作方面的表现如何。另一方面,要在不同情境下测评学生的科学探究水平。通过纸笔作业或测验进行技能训练,给定的不同复杂程度的情境下,开展器具选择、实验设计或实验结果分析等方面的评价,不断提高学生的科学探究技能。

4.社会责任的发展水平和评价策略。

社会责任是学习生物学后表现出的关注社会问题的态度和价值观,并具有解决社会问题的担当和能力。社会责任的水平差异主要表现在参与社会议题的程度、参与解决社会问题行动的程度。水平1要求学生关注社会热点,认同健康生活和环境保护。水平2要求学生关注并讨论社会热点,接受健康生活的建议,具有环保意识和行为。水平3要求学生辨别迷信和伪科学,制定健康生活的计划,参与环保宣传和实践,具有解决问题的意识和想法。水平4要求学生辨别并揭穿伪科学,制定并践行健康生活计划,向他人宣传健康知识,参与环保议题讨论和实践,尝试解决问题。

在进行社会责任的发展水平评价时,一方面,要设置一定的情境评价学生对社会议题的意识和态度。在不同复杂程度的情境中,考查学生是否关注社会热点,是否具有解决问题的意识、想法和尝试。另一方面,要评价学生在社会议题方面的行动表现。主要通过调查、观察和访谈关注学生是否能学以致用,践行健康生活方式和环境保护行动。

二、基于情境的评价素材资源库建设

从以上分析可以看出,创设情境是进行学生核心素养评价的重要策略。因此,建设基于情境的评价素材资源库势在必行。在进行基于情境的评价素材资源库建设时,应筛选、归纳生产生活实际、科学史、科技文献等与课程标准和教材密切相关的情境素材。充分利用这些素材进行形成性评价的问题设计。要注意的是,应对课程标准中的内容进行分析,在形成学习单元或学习主题的基础上进行问题设计。同时,还要注意这些素材和问题的逻辑关系,尤其关注形成性评价的激励作用,构建基于情境的评价生物学核心素养的资料库,形成有一定层次的生物学学科核心素养促进体系。

三、生物学学科核心素养的形成性评价

利用情境素材,可构建基于课堂教学、课后作业、单元测验的生物学学科核心素养形成性评价体系,并通过形成性评价促进学生生物学学科核心素养发展。现以“基因的结构”主题单元的形成性评价设计为例进行说明。

1.基于课堂教学的形成性评价。

除了对学生的课堂纪律、学习态度和课堂发言等方面进行评价以外,基于课堂教学的形成性评价是将核心素养的评价嵌入教学过程之中,形成基于情境的教学评一体化的课堂教学模式。在教学过程中设置评价活动,以便及时收集学生学习过程的核心素养特征,并据此随时调整教师的教和学生的学。在课堂教学中贯彻教学评一体化,围绕核心素养的内涵制定学习目标,选择合适的情境开展学习活动。

例如,在“DNA分子的结构”一节教学中,通过问题评价学生对科学史情境的理解,对其中涉及的跨学科素养进行评价,必要时补充相应的物理、化学知识,从而帮助学生提升科学探究素养。在构建DNA分子的结构模型时,不仅要评价模型构建的结果,还要评价学生在模型建构过程中所表现出的素养,并针对性地调整课后作业等评价活动的内容以促进学生的发展。在课堂教学中开展形成性评价时,正是通过设计环环相扣的评价活动,了解学生的思维过程和认知过程,从而不断在教学中调整教学难度,促进学生核心素养的发展。

2.基于课后作业的形成性评价。

除日常观察记录、与学生的面谈外,课后作业是了解学生核心素养发展水平的重要途径。进行课后作业的设计时,要充分考虑核心素养评价的分层需要,分别设置“对标练习”“能力提高”“素养提升”三个层次的作业。“对标练习”主要检测课堂学习目标的达成情况,“能力提高”主要对学生的思维发展进行评价,“素养提升”主要对学生的生物学学科核心素养进行评价。

例如,以“DNA是主要的遗传物质”一节的教学设计中,围绕“科学思维:阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程”“生命观念:说明DNA是主要的遗传物质”“科学探究:说明自变量控制中的加法原理和减法原理”“社会责任:认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程,认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用”等核心素养学习目标设置基础性“对标练习”对学习目标的完成情况进行评价,每个目标可设置1至2个习题。

“能力提高”部分,则以2017年全国卷“研究病毒的遗传物质”的高考题作为评价习题。该题以与遗传物质有关的实验设计为情境,对学生的思维能力要求较高,特别是对实验思路的答题评价,采用SOLO分类评价理论了解学生的思维发展水平,并根据学生的发展水平在下一节课的教学中进行教学策略的调整。

“素养提升”部分,围绕“朊病毒和朊蛋白”的情境材料设置若干问题对学生的生物学学科核心素养发展水平进行评价。这些问题包括:(1)科学家得出“构成朊病毒的主要成分是蛋白质”这一结论的依据是什幺?(2)朊病毒感染主要引起中枢神经细胞的死亡,根据材料推测感染的必要条件是什幺?应如何预防相关的疾病呢?(3)朊蛋白和朊病毒具有不同的特性的原因是什幺?据此推测,朊病毒致病的可能机制。(4)你认为朊病毒是生物吗?如果朊病毒是生物,朊病毒的遗传物质是什幺?请说明理由。

设置的问题考虑了核心素养的四个方面。第(1)、(3)题主要评价学生的生命观念素养。第(2)题主要评价学生的科学探究和社会责任素养。第(4)小题主要评价学生的科学思维素养。从学生的答题情况中,对学生的素养发展水平进行评价,并将评价结果作为调整教学的重要依据。

此外,在课后作业的设计中,除纸笔作业外,还应设计实践性作业促进学生核心素养的发展。在“基因的结构”主题单元中,可安排“在厨房提取DNA”“搜集DNA分子结构模型建立过程的资料”“尝试制作折纸DNA模型”“体验摩斯密码”等实践性作业。这些作业也可根据教学的需要安排在课前进行。对实践性作业的评价,可根据实际采取多元化策略。

3.基于单元测验的形成性评价。

基于单元测验的形成性评价主要目的是让学生了解单元或主题的学习情况。因此,单元测验以非正式的自我测评形式进行。自我测评主要是对整个单元或主题的学习内容的掌握情况进行阶段性的自我评价。根据评价目标可采用判断题、连线题、选择题、识图作答题、应用题等不同的题型,并控制总量在30分钟内能够完成。学生根据答题情况进行自我评价。同时,教师通过学生的答题情况进行教学成效的评估。在习题的设计上,要注重情境创设以测量学生的核心素养发展水平。例如,以珍贵药材的鉴定为情境,检测“运用数学方法说明DNA的多样性和特异性”“概述DNA结构的主要特点”“举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段”等概念的掌握情况。

综上所述,通过构建基于生物学学科核心素养发展水平的形成性评价策略,对学生学习过程进行评价,可发挥评价的激励作用,帮助学生有效调控学习行为,使学生获得成就感,增强自信心,从而促进学生生物学学科核心素养不断发展。