初中科学探究能力表现性评价指标研究

初中科学探究能力表现性评价指标研究一、科学探究中开展表现性评价的意义在初中科学探究活动中开展科学探究能力的表现性评价，能收集到学生在科学探究中的能力素养表现。通过表现性评价量表的考核，能让学生明确自己已经具备的科学探究能力，以及在科学探究能力提升中尚需努力的方向。例如，可以在科学探究中评价学生的“观察能力”，让学生知道自己在探究过程中是否能够仔细观察现象，发现现象的细微变化和规律；可以评价学生科学探究活动方案的“设计能力”，让学生知道自己在探究活动方案设计中的思维严谨性，是否能够独立设计科学实验，确定实验步骤和控制变量，以验证假设或解决问题；可以评价学生探究过程中的“数据能力”，让学生知道自己是否能够准确地收集、整理和分析实验数据，具有从中找出规律或趋势并作出科学解释的数据分析能力；可以评价学生科学探究中的“合作能力”，让学生知道自己在探究活动中是否能够清晰地表达自己的观点和想法，具备与他人分享实验结果和科学见解的沟通能力；可以评价学生的“创新能力”，让学生不断产生对新鲜事物的求知欲和好奇心，了解自己的创新视野和创新思维品质，提升自己的创新能力。通过“观察能力”“设计能力”“数据能力”“合作能力”“创新能力”五个方面的表现性评价，可以全面地了解学生的科学探究能力和素养，及时发现学生存在的问题与不足并给予指导和反馈，帮助学生认清自己在科学探究方面已经具备的能力和尚需提升的素养，从而提高科学探究活动的有效性，发展学生的科学探究能力，提高科学素养。二、科学探究中的表现性评价指标分析科学探究能力主要体现在科学探究的实施过程和方法中。从初中科学探究各个环节所需要的能力出发，学生科学探究能力的表现性评价指标的制订可以从“观察能力”“设计能力”“数据能力”“合作能力”“创新能力”五个方面入手。（一）观察能力：仔细观察探究活动现象或自然现象，发现其中的规律和变化的能力观察是科学探究的起点。通过观察，可以直接获得现象、事件或对象的特征、行为和变化，从而收集到探究所需的数据和信息。观察可以帮助学生发现新的现象或问题，从而引发思考和提出假设。通过观察，可以培养学生的科学思维和方法，提高观察力和分析能力。在科学探究中，对学生的“观察能力”的评价可以从观察的专注度、准确度、敏锐度和完整度入手。（1）专注度：是否能针对目标物体或情境进行专注观察。（2）准确度：是否能捕捉到颜色、形状的变化等细节。（3）敏锐度：是否能及时察觉到变化或特殊的现象。（4）完整度：是否能同时关注多个对象。（二）设计能力：独立设计科学实验，确定实验步骤和控制变量，以验证某种假设或解决问题的能力科学探究的核心是通过探究来验证假设和推动科学知识的发现。一个科学严谨的探究活动方案可以确保探究结果的有效性和可靠性，从而为科学研究提供可靠的数据和证据，推动科学的进步和发展。学生通过参与探究活动设计，可以深入理解科学原理和方法，培养科学思维和实验技能。一个好的探究方案可以激发学习者的兴趣和好奇心，促进他们对科学的理解和探索。在科学探究中，对学生的探究方案“设计能力”的评价可以从探究活动方案中的目的明确、设计合理、结果正确和问题解决入手。（1）目的明确：探究活动方案能否清晰地表述探究活动的目的，确保探究活动目标明确。（2）设计合理：探究活动方案能否正确选择探究方法，如使用观察法时能否确保观察目的明确，确保观察计划的可执行性、系统性和可重复性，使用实验法时能否确保变量和常量确定的准确性，确保探究方案的科学性和合理性。（3）结果正确：能否清晰准确地解释探究所得结果，结论分析体现科学性和可信度。（4）问题解决：能否解决要探究的问题，在问题解决中是否具备应变能力。（三）数据能力：收集、整理和分析实验数据，从中找出规律或趋势并作出科学解释的能力在科学探究中，对学生的“数据能力”的评价可以从数据收集、数据处理、数据分析和数据解释入手。（1）数据收集：是否能正确收集到实验数据，并确保数据的准确性和完整性，避免数据错误或遗漏。（2）数据处理：是否能进行有效的数据处理，包括处理缺失值、异常值、重复值等，确保数据质量符合要求。（3）数据分析：是否能熟练运用统计分析工具，进行数据分析和推断。（4）数据解释：是否能准确解释数据分析结果，理解数据背后的含义，将结果转化为可操作的建议和决策。（四）合作能力：清晰地表达自己的观点和想法，分享探究结果和科学见解的能力科学探究往往是一个团队合作的过程。在科学探究中，对学生的“合作能力”的评价可以从沟通技巧、协作意识、冲突处理和态度风格入手。（1）沟通技巧：包括倾听、提问、表达等，能否有效、清晰地表达自己的想法和观点。（2）协作意识：是否愿意主动参与团队合作，能否与他人协调配合，共同完成任务。（3）冲突处理：面对分歧和争议时，是否能够保持冷静理性，尝试寻找双赢解决方案。（4）态度风格：是否以积极、开放的心态与他人互动，能否给人以良好的印象。（五）创新能力：独立思考和提出新的问题或假设，寻找创新性解决方案的能力创新能力主要体现在探究活动中的探索与创新，在科学探究中具有非常重要的作用。探索与创新可以激发学生的热情和动力，激发他们对科学研究的兴趣和热情。在探索未知领域、挑战传统观念的过程中，学生会感受到探索的乐趣和成就感，进而激发创新的动力。通过探索与创新，可以产生新的研究成果和发现，促进学术交流和合作。在科学探究中，对学生的“创新能力”的评价可以从好奇欲望、独立思考、动手实践和成果质量入手。（1）好奇欲望：在科学探究过程中对未知事物或领域保持好奇和兴趣，勇于尝试新事物，不满足于现状。（2）独立思考：在探究过程中能够批判性地思考，提出独特的观点；不囿于既有知识和模式，寻求创新方案。（3）动手实践：善于将创新想法落实到具体探究行动中，并能够通过实践不断优化和完善。（4）成果质量：在探究过程中提出有价值的新点子，以及能够实现创意想法的具体应用。三、科学探究中表现性评价指标设计实践在七至九年级科学课程中，教师可以安排60个左右的科学探究活动。这些探究活动涵盖物理、化学、生物学、地球科学等方面，旨在培养学生的科学探究能力和综合科学素养。例如，在“酸与盐的反应”学习中，往往通过“盐酸与碳酸钠反应”过程的探究来培养学生“酸与盐的反应”的科学探究能力，实现“酸与盐的反应”相关科学观念的形成、科学思维的培养、科学探究能力的提升、科学态度和价值观的养成。具体来说，在“盐酸与碳酸钠反应”探究中，探究能力表现性评价指标的设计可以从以下五个方面开展。（一）指向“观察能力”的表现性评价指标在“盐酸与碳酸钠反应”探究活动中，要求学生观察并记录盐酸与碳酸钠反应的实验现象。“盐酸与碳酸钠反应”探究中“观察能力”表现性评价指标制订，可以从观察能力的专注度、准确度、敏锐度和完整度四个维度入手，具体见表1。（二）指向“设计能力”的表现性评价指标在“盐酸与碳酸钠反应”的探究活动中，有学生发现用胶头滴管往碳酸钠中滴入稀盐酸时，一开始没有气泡产生。这是为什么呢？于是请学生设计实验，探究盐酸以不同方式加入碳酸钠溶液中的反应现象差异。“盐酸与碳酸钠反应”探究中“设计能力”的表现性评价指标制订，可以从探究方案设计的目的明确、设计合理、结果正确和问题解决四个维度入手，具体见表2。（三）指向“数据能力”的表现性评价指标为了解往碳酸钠溶液滴入多少盐酸时有气泡产生，在“盐酸与碳酸钠反应”的探究实践中开展以下实验：先往试管中倒入2毫升碳酸钠溶液，然后用滴管逐滴滴入稀盐酸，记录碳酸钠溶液中出现气泡时滴入稀盐酸的滴数。实验数据可以记录在如下表3中。“盐酸与碳酸钠反应”探究中“数据能力”的表现性评价指标制订，可以从数据能力的数据收集、数据处理、数据分析和数据解释四个维度入手，具体见表4。（四）指向“合作能力”的表现性评价指标在“盐酸与碳酸钠反应”的探究活动结束后，让学生在小组内开展讨论。下面是一个小组同学的讨论。学生A：从Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2中可以看出，反应是会放出二氧化碳的，但是实验中一开始没有出现气体，说明此时发生的反应不是这样的。学生B：但是在试管中的物质只有Na2CO3、HCl、H2O三种，难道是水分子参加了反应？学生C：学生B的猜想也许有道理，H2O+CO2=H2CO3，所以没有气体。学生A：学生C，你的说法应该不行，因为溶液中有盐酸，H2CO3会马上分解产生CO2气体的。学生C：有道理，那么是不是有其他什么特别的原理呢？学生D：学生C，你的说法提醒我了，我在一本课外书上好像看到过这样一个反应，Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，会不会是这个原因？学生A：看上去很有道理。那后阶段产生的气体的反应方程式应该是怎样的呢？学生C：我猜会不会是“NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2”。学生A：有点说得通，但是需要进行求证。学生B：待会发表小组意见时讲一下，听听老师的意见。在“盐酸与碳酸钠反应”探究中“合作能力”的表现性评价指标制订可以从合作能力的沟通技巧、协作意识、冲突处理和态度风格四个维度入手，具体见表5。（五）指向“创新能力”的表现性评价指标在“盐酸与碳酸钠反应”的探究活动中，把盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中最初的现象是没有气泡，之后有气泡产生。教师提出问题：如果把碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸中会怎样呢？引导小组同学进行创新探究。学生通过实验可以发现，往盐酸中逐滴滴入碳酸钠溶液，立刻就有气泡产生；往盐酸中一次性倒入接近量的碳酸钠溶液时，也是立刻就有气泡产生；而往盐酸中一次性倒入2倍以上量的碳酸钠溶液时，溶液中没有气泡产生。在“盐酸与碳