體現素養導向的小學科學學業質量評價設計

萬嵩海 喻伯軍 姜衛英

小學科學學業質量評價研究

《義務教育科學課程標準（2022年版）》提出注重實現“教—學—評”一致性。那么，如何通過評價引領教學、促進教學、改進教學？浙江省小學科學學業質量評價一直注重素養立意，堅持學科特色，充分發揮評價的診斷功能、激勵作用和促進作用，以科學課程目標和學業質量標準為依據，考查學生的價值觀念、必備品格和關鍵能力。同時注重根據評價結果改進教學，充分利用新技術的數據收集與分析功能，開展基于證據的評價，以提高評價的科學性、專業性和客觀性。本期特刊發一組文章，既對學業質量評價進行回顧與總結，也對學科發展提出有益建議，希望能引發讀者的思考。

【摘? ?要】小學科學學業質量評價是構建素養導向的科學學科綜合評價體系，探尋科學學科教育教學規律，建立循證改進機制的重要途徑。以2021年浙江省小學科學學業質量評價項目為例，研究者從理論依據、框架設計、量規設計、工具設計、樣本構成等方面論述小學科學學業質量評價的設計策略，并基于評價結果給出相關分析與建議，為優化教育生態，推動區域教育優質、均衡、公平發展，促進學生核心素養發展提供助力。

【關鍵詞】小學科學；學業質量；綜合評價；核心素養

學業質量是學生在完成課程階段性學習后的學業成就表現，反映核心素養的學科要求。學業質量標準是以核心素養為主要維度，結合課程內容，對學生學業成就具體表現特征的整體刻畫，是衡量學生學業質量的基準。學業質量評價是以培養學生核心素養為宗旨，以課程目標和學業質量標準為依據，對學生完成階段性學習后的課程目標達成度進行的評價。

浙江省于2021年設計并實施了小學科學學業質量評價項目，彼時正處在《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）初稿完成后的征求意見階段。為了體現科學課程理念，檢測課程目標達成情況，改進學業質量評價導向，該項目確立了“關注學生全面發展、關注學生學習品質、關注學生成長過程、關注影響學生成長的環境因素”的評價目標，構建了素養導向的科學學科綜合評價體系。本文以該項目為例，從理論依據、框架設計、量規設計、工具設計、樣本構成、結果分析等方面，闡述如何開展素養導向的學業質量評價工作。

一、評價的理論依據

小學科學學業質量評價項目從項目設計到過程實施，從數據分析到結論形成，都以一定的理論依據為支撐，以便提升評價的針對性、適切性、可靠性、有效性。

該項目以《課程標準》為依據?！墩n程標準》提出：學業評價的目的在于了解學生在學習過程中的表現及其存在的問題，鑒定學習的質量水平。通過全面評價學生在科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面的學業成就表現，確保課程實施的質量，促進學生核心素養的發展。小學科學學業質量評價對于有效落實《課程標準》具有重要的導向功能、診斷功能和教學改進功能。因此，該項目注重素養立意，以科學課程目標和學業質量標準為依據，重視價值觀念、必備品格和關鍵能力的考查；充分發揮評價的診斷功能、激勵作用和促進作用，及時、準確地把握學生的學習狀況和問題，調整教學進度，改進教學方法；充分利用新技術的數據收集與分析功能，開展基于證據的評價，提高評價的科學性、專業性和客觀性。

該項目以布盧姆學習目標分類理論為依據。1956年，美國教育家布盧姆將學習目標分為認知、情感和動作三個領域，并將每個領域的目標由低到高分成若干層次。認知領域的學習目標由低到高包括知識、領會、應用、分析、綜合、評價六個層次，層次越低代表目標越基本。2001年，安德森等人對布盧姆學習目標分類法進行了修訂，修訂后的布盧姆學習目標分類法被稱為“布盧姆學習目標分類法2001版”。其中，認知領域的學習目標由低到高修訂為識記、理解、應用、分析、評價、創造六個層次，“創造”成為學習的最高層次目標。該項目以“布盧姆學習目標分類法2001版”為依據，通過對比2018年與2021年學生在分析、評價、創造等高層次認知目標上的測試數據，分析學生的學業表現差異。

二、評價的框架設計

學業質量評價框架是對評價的組織形式、測試內容、觀察指標、預期表現等方面的總體規劃，是保證評價項目達到預期目標的基礎。

小學科學學業質量評價項目依據“學科能力測試+影響質量相關因素調查”的思路，以《課程標準》為指導，突出小學科學學科的特點，重點檢測第二學段結束時學生的科學思維能力和實踐應用能力。這樣的測試能夠反映學生的學科能力水平以及學生是否達成《課程標準》要求，了解相關因素對學生科學思維與實踐應用能力的影響，為改進區域及學校的科學教學，提高科學教育質量提供重要參照。

小學科學學科能力測試包括科學思維能力測試和實踐應用能力測試兩個部分（如表1）?？茖W思維能力測試包括模型建構、推理論證、質疑創新三個維度，主要采用紙筆形式，時間為25分鐘。實踐應用能力測試包括操作理解、遷移應用兩個維度，采用實踐操作形式，時間為20分鐘。

科學思維能力是指從科學的視角認識客觀事物的本質屬性、內在規律，并運用思維方法解決科學問題的能力。在該項目中，科學思維能力主要涉及模型建構能力、推理論證能力、質疑創新能力。其中，模型建構能力體現為：以經驗事實為基礎，對客觀事物進行抽象和概括，進而建構模型；運用模型分析、解釋現象和數據，描述系統的結構、關系和過程。推理論證能力體現為：基于證據與邏輯，運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法，建立證據與解釋之間的關系并提出合理見解。質疑創新能力體現為：從不同角度進行分析和思考，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。

實踐應用能力是指運用科學方法和相關科學知識來解決真實情境中的實際問題的能力。在該項目中，實踐應用能力主要涉及操作理解能力、遷移應用能力。操作理解能力體現為：在理解的基礎上正確操作器材，完成相關任務。遷移應用能力體現為：綜合運用所學知識解決新情境中的實際問題。

影響質量相關因素的調查采用在線問卷調查的方式進行。調查問卷分為學生問卷和教師問卷（如表2），調查從學生發展（學習品質和學習方法）、成長環境兩個方面進行，以了解不同因素對學生學科能力的影響。

三、評價的量規設計

學業質量評價量規是以《課程標準》為基準的，用來衡量學生完成科學課程階段性學習后的課程目標達成度的學業水平等級評價標準。

小學科學學科能力測試根據學生在科學思維與實踐應用等方面的學業表現，把學科能力水平分為A、B、C三個水平等級（如表3）。其中，A水平代表優秀，B水平代表達到《課程標準》的要求，C水平代表有待努力達到《課程標準》的要求。一般來說，在某一維度處于高水平的學生，也能完成較低水平的任務。

四、評價的工具設計

學業質量評價工具是觀察與測量學生科學學業質量的載體。根據小學科學學業質量評價框架的規劃，小學科學學業質量評價項目的測量工具由科學思維能力測試工具、實踐應用能力測試工具，以及影響質量相關因素在線調查工具等構成。

科學思維能力測試工具的設計充分考慮第二學段學生的科學思維、學習內容和認知水平，經歷試題分布規劃（如表4）、多維細目表建構（如表5）、試題命制、評分標準制定等過程，以保證測試的適切性、科學性、有效性。

實踐應用能力測試工具包括實踐測試卷、實踐器材包、實踐操作測試評價者操作指南及現場觀察記錄表、評分標準等。實踐測試卷是引導學生按一定要求和步驟開展實踐操作并記錄相關證據或想法的書面材料，由基礎性任務和挑戰性任務兩部分構成，以考查學生的操作理解和遷移應用能力。操作指南是用于引導并規范評價者從事現場工作的程序性材料，讓評價者知道“在某一時刻，需要說什么話，需要干什么事”?，F場觀察記錄表用于觀察被試學生在實踐過程中的特定行為舉止，比如在利用彈簧測力計時是否有“手握提環”的舉動?？紤]到測試時被試學生之間的相互影響，測試場地需要進行特殊處理，比如設置隔擋、座位調整等。

評價工具的設計過程首先采用“分組編制和共同調整”的方式，經過初步設計、驗證性試測、甄別篩選、集中研討、首輪修改完成初稿。然后，根據浙江省教育質量監測中心的統一部署，進行多次規范性的試測和訪談，以檢驗評價工具的使用難度、信度、效度、科學性及師生的適應性等，并加以調整。最后，基于集中試測的反饋信息，對試題和問卷進行微調，并編制答題卡，明確關于實踐應用能力測試的學科操作細則，最終完成所有評價工具的定稿。

五、評價的樣本構成

科學學業質量評價通常采用抽樣測試的方法來觀察與測量某一區域學生的學業表現，反映該區域科學教學質量的整體狀況。因此，在設計評價樣本時，要根據區域現實狀況，充分考慮樣本的覆蓋面和均衡性。

小學科學學業質量評價項目的抽樣測試涉及浙江省11個地級市、95個區縣、1656所小學，涵蓋各種地區性質與辦學性質的學校。學生樣本為升入五年級的學生，每所學校隨機抽取30名學生，參加科學思維能力測試和在線問卷調查（如表6），其中部分學生同時參加實踐應用能力測試（如表7）。

六、評價結果分析

通過對2021年浙江省教育質量監測中心反饋的數據進行分析，得到了如下結論。

（一）小學科學學業質量評價項目達到了預期的評價目標

1.四年級學生科學學科能力表現總體均衡度較好

約92.6%的學生科學學科能力達到了《課程標準》的要求，其中約25.2%的學生表現優秀。學生在科學思維能力和實踐應用能力的得分平均水平相當，總體均衡程度較好，而學生實踐應用能力的成績離散程度相對更小。

2.四年級學生學業成績比2018年有明顯提高

與2018年浙江省小學科學學業質量評價的數據相比，學生的高層次認知能力總得分率提升了約8.3%。這表明，自2018年省測后，全省的科學教學更加關注學生科學概念的掌握，注重學生科學思維水平的提升。

3.四年級學生在科學思維及實踐應用上總體表現較好

全省約92.2%的學生的科學思維能力達到了《課程標準》的要求，其中約28.2%的學生表現優秀。全省約87.6%的學生的實踐應用能力達到了《課程標準》的要求，其中約24.4%的學生表現優秀。

4.學生學習品質水平越高，學業成績相應越高

學習品質對學科能力有顯著的正向影響；學習動力水平越高，學習習慣水平越高，科學思維和實踐應用的得分率相應越高?？茖W閱讀時間越長，學生的科學思維和實踐應用得分率越高。從閱讀主動性的角度來看，閱讀時間越長，閱讀主動性強的學生的科學思維和實踐應用得分率提升的幅度越大。

5.學教方法影響學業成績

教師的實驗教學主要方式為“學生分小組做”，相應的學生科學思維和實踐應用得分率最高；主要方式為“每位學生一份實驗器材，每個人做”，相應的學生學習動力和學習習慣指數最高。分組實驗指導方式主要是“教師先引導學生討論實驗過程和注意事項，然后學生分組做”，相應的學生在科學思維和實踐應用方面的得分率最高。學生觀察實驗記錄的要求主要是“每個學生每節課記錄”，相應的學生在科學思維和實踐應用方面的得分率最高，學習動力和學習習慣指數最高。

6.科學教師專業化配備、校本研修情況影響學業成績

專職教師任教的學生在學科能力得分率和學習品質指數上均高于兼職教師任教的學生，并且在實踐應用、學習習慣上的差異更明顯。不論是專職教師還是兼職教師，校本研修開展水平越高，采取的實驗教學主要開展方式、分組實驗指導方式、對學生觀察實驗記錄要求方式也越優，相應的學生學科能力得分率也越高。

（二）基于評價結果提出改進建議

1.進一步加強實驗器材保障供給和落實使用管理

科學學科的學習特點決定了實驗室及器材的重要性。評價結果顯示，不論是科學思維能力得分還是實踐應用能力得分，親自實踐過的學生的得分率均高于未親自實踐過的學生?？梢?，實踐操作對學生學習科學學科具有重要影響。

實驗室是學生學習科學的重要場所，實驗器材是學生學習科學的物質基礎。只有充足的實驗器材才能確保教學探究活動的正常開展。調查結果顯示，2018年浙江省小學科學學業質量評價后對學?？茖W學科的影響因素按程度從高到低進行排列，“實驗器材增加”位列第三。約20%的教師認為科學教室、儀器室、實驗器材等完全滿足科學教學需要，約30%的教師認為科學教室、儀器室不能滿足教學所需，約17%的教師認為實驗器材不能滿足教學所需，說明實驗室和器材配備工作仍需加強。

調查結果還顯示，實驗器材能否滿足教學所需，并非直接影響科學思維和實踐應用得分率。實驗教學的開展方式、學生實踐活動的開展頻率對科學思維、實踐應用得分率有著重要影響。因此，在加強實驗設施設備配置的基礎上，還需要保證實驗活動的開齊開足和實驗教學活動的優化管理。

2.保證一定的專職教師數量，加強兼職教師的專業化培訓

2018年和2021年的評價結果表明，專職教師在科學思維和實踐應用兩方面的培養效果明顯優于兼職教師，這與專職教師能較好把握學科特點、學科教學方式和教學策略有很大關系。浙江省各地區的專職教師比例高低不同，跟各地區的實際情況有關。通過2018年省測，專職教師數量得到了一定提高，但仍然存在地區差異。保證一定的專職教師數量，保證科學教育的質量，仍需引起教育行政部門的重視。

調查結果顯示，校本“教研活動聚焦主題，以任務驅動”的達成度越高，專、兼職教師任教學生的科學思維得分率的差異越小，說明通過有效的培訓，兼職教師也可能上好科學課。因此，各地要根據實際情況，采取一些策略對全體兼職教師開展相關培訓，保證兼職教師的教學質量。另外，盡可能保證在兼職教師教學的年級安排專職科學教師，對兼職教師開展學科理念、下水實驗等方面的培訓，為兼職教師答疑解惑，幫助兼職教師調整授課方式。兼職教師相對集中、任課年級相對穩定等條件有利于發揮專職教師的引領作用，也有利于兼職教師提高教學質量。

3.加強素養導向的教學和測評

科學課堂教學不僅要關注學生科學概念的獲得、實驗方法的掌握，還要注重學生科學思維能力和實踐應用能力的發展，從而提升學生的學科能力和核心素養。教師要考慮科學學科的特點，充分利用科學探究或工程實踐等方法，激發學生的學習積極性，讓學生動手、動腦學科學。同時，要處理好教師指導和學生自主的關系，基于學生的實際水平，設計合理的學習目標和指導方案，使探究活動得以順利進行。

評價具有導向作用。教師的評價理念和評價手段會對學生的科學學習產生不可低估的影響。該項目的測試數據和調查數據表明，經歷過實踐測評的學生，其學業成績要優于沒進行實踐測評的學生?？茖W學科十分注重探究實踐，因此在進行學業評價時，要體現以能力為重的素養導向。低年級的學業評價提倡“游考”等形式，中、高年級可以采用筆試與實踐相結合的形式。一些地方為了突出實驗教學，開展了實驗技能的考查。這樣做的出發點是很好的，但要避免用實驗技能考查來代替實踐能力考查的情況，更好的方法是考查學生遷移應用、解決問題的能力。教師可以結合教材內容，設計一些與教材水平差不多的實踐題目，促使學生通過實踐測評來提高問題解決能力，同時促進“教—學—評”的一致性。

小學科學學科學業質量評價是探尋科學學科教學規律，建立循證改進機制的必要載體。浙江省小學科學學科在深化中小學綜合評價改革與學業質量評價的歷程中，逐漸形成了獨特的浙江模式，為優化教育生態，推動區域教育優質、均衡、公平發展，促進學生核心素養發展助力。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［2］中華人民共和國教育部.義務教育小學科學課程標準［M］.北京：北京師范大學出版社，2017.

［3］安德森.學習、教學和評估的分類學［M］.皮連生，譯.上海：華東師范大學出版社，2008.

（1.浙江省杭州市拱墅區教育研究院

2.浙江省教育廳教研室）