評(píng)價(jià)學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的PTA量表初探

高岱亮　田春鳳　陳云麗

摘 要：以科學(xué)探究能力中的“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力為例，制定了評(píng)價(jià)學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的PTA（基本要素分析）量表，為廣大一線教師提供一種新的評(píng)價(jià)工具。

關(guān)鍵詞：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；PTA量表；評(píng)價(jià)工具

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）1-0038-4

科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)是當(dāng)今物理教育研究的前沿與熱點(diǎn)。為了有效地評(píng)價(jià)學(xué)生在科學(xué)探究中“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的水平，筆者嘗試建構(gòu)了評(píng)價(jià)學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的PTA評(píng)分量表，為一線教師了解中學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的現(xiàn)狀，根據(jù)現(xiàn)狀及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式具有重要的實(shí)踐意義。

1 “進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”在科學(xué)探究中的地位

要素是構(gòu)成客觀事物最小的單位?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》提出了科學(xué)探究7個(gè)要素：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作[1]?！斑M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”在科學(xué)探究整個(gè)環(huán)節(jié)中占有重要的地位。只有科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，合理地收集證據(jù)，之前提出的問題與猜想假設(shè)才能得到有效的說明，同時(shí)也為“分析與論證”“評(píng)估”和“交流與合作”的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)?！斑M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”與科學(xué)探究中其他要素的具體關(guān)系如表1所示。

2 PTA量表簡介

PTA（Primary Trait Analysis）即基本要素分析，由美國教師Barbara E. Wal-voord和Virginia Johnson Anderson以及他們的同事研究的一種對(duì)學(xué)生開放性作業(yè)的專業(yè)評(píng)分工具。PTA確定了一個(gè)可以用來評(píng)價(jià)任何一種學(xué)生表現(xiàn)或者幾種綜合表現(xiàn)的評(píng)價(jià)方法，其評(píng)價(jià)分析模式對(duì)我國教育研究者進(jìn)行量化研究提供了一個(gè)客觀、可操作性強(qiáng)的評(píng)價(jià)工具，近年來有著廣泛的應(yīng)用。

PTA量表的理論假設(shè)是：任何一種行為和認(rèn)知表現(xiàn)都具備一系列的基本要素，只要將學(xué)生在這些基本單元的行為表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)定，則學(xué)生在完成由這些基本單元構(gòu)成的總體特征就可以得到比較恰當(dāng)?shù)脑u(píng)定[2]。

3 “進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的PTA量表制定

“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的PTA量表是指：把“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力要素分解成若干評(píng)價(jià)指標(biāo)并進(jìn)行細(xì)化，確定相應(yīng)指標(biāo)的權(quán)重從而形成的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3]。具體的編制有以下幾個(gè)過程：

3.1 確定要素的評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》在科學(xué)探究中對(duì)“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力提出了5點(diǎn)基本要求：①用多種方式收集數(shù)據(jù)；②按說明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，會(huì)使用基本的實(shí)驗(yàn)儀器；③如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義；④具有安全操作的意識(shí)；⑤認(rèn)識(shí)科學(xué)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性。為了提高對(duì)學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力量化評(píng)定的可操作性，需要確定“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”的評(píng)價(jià)指標(biāo)與對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1）“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力”要素的評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定

“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”是實(shí)驗(yàn)操作的重要環(huán)節(jié)，為后面的分析論證得出結(jié)論奠定基礎(chǔ)。在“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”的過程中，首先要正確、規(guī)范、熟練地使用實(shí)驗(yàn)儀器，只有這樣才能保證實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性。例如：“用電流表、電壓表測(cè)電流電壓時(shí)不要超過表的量程”，“滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)要將阻值調(diào)到最大”等。

其次，要掌握實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，能夠正確、熟練地操作從而安全地完成實(shí)驗(yàn)，這里說的“安全”是指學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中具有安全操作的意識(shí)。例如：使用電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要隨意拆卸實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的線路，以免引起事故。

再次，能夠具備一些實(shí)驗(yàn)操作的拓展技能。例如：正確地排除實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的故障、靈活地運(yùn)用器材獨(dú)立組裝儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作等[4]。因此，“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α币氐脑u(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

2）“收集證據(jù)的能力”要素的評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定

“收集證據(jù)”是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來的過程。首先，要求學(xué)生在“收集證據(jù)”的過程中，能夠準(zhǔn)確、完整、全面地進(jìn)行記錄，不遺漏任何重要信息。例如：在探究“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，要求當(dāng)水溫達(dá)到90度左右時(shí)，每隔1 min記錄一次溫度，水沸騰后再記錄5 min的溫度變化情況。學(xué)生在收集數(shù)據(jù)的過程中，注意力不能分散，否則水溫?cái)?shù)據(jù)的記錄會(huì)發(fā)生遺漏或偏差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其次，會(huì)采用表格、圖表等多種方式對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并且為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，能夠重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，“收集證據(jù)能力”要素的評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

3.2 確定評(píng)價(jià)要素與指標(biāo)的權(quán)重

在評(píng)價(jià)要素和評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重上，筆者通過對(duì)中學(xué)一線教師的調(diào)查以及結(jié)合課程與教學(xué)論研究方向的專家意見進(jìn)行了確定。通過調(diào)查以及專家的意見可知，“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力”能最準(zhǔn)確、最直接地反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩?，決定著提出的問題是否都能夠被解答和猜想假設(shè)是否能夠被驗(yàn)證。因此，筆者將“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力”給予了0.65的權(quán)重。“收集證據(jù)”是對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并整理，為后面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的“分析與論證”奠定基礎(chǔ)。該要素能從一個(gè)方面反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩停黄饹Q定性作用。因此，筆者將“收集證據(jù)的能力”給予了0.35的權(quán)重。在此基礎(chǔ)上，每個(gè)評(píng)價(jià)要素對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重也給予了相應(yīng)的確定，如表4所示。

3.3 量化賦分，形成量表

明確了“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”要素的評(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)后，根據(jù)設(shè)定的權(quán)重，對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行量化賦分。每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)滿分的計(jì)算方法為：指標(biāo)滿分=總分指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)此公式可以得知不同總分下每個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的滿分。

為了進(jìn)一步提高該量表評(píng)價(jià)的可操作性，筆者對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了編碼[5]：評(píng)價(jià)指標(biāo)為A～F。對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為An～Fn（n=1，2，3，4）。其中，對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的編碼同時(shí)也能表示每個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)所得的分?jǐn)?shù)。為了便于研究者對(duì)“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的不同指標(biāo)進(jìn)行量化分析，本量表根據(jù)不同指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際，設(shè)計(jì)了不同的計(jì)分方式。

明確了評(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重以及量化賦分等一系列編制環(huán)節(jié)后，“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的PTA量表初步形成，如表5所示。中學(xué)教師在運(yùn)用該量表評(píng)價(jià)學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”的能力時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行簡單的修改與完善。

4 結(jié) 語

PTA量表是運(yùn)用紙筆測(cè)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的有效方式，評(píng)價(jià)指標(biāo)清晰明確，可操作性強(qiáng)。通過PTA量表的量化評(píng)價(jià)，在一定程度上能清晰地反映出學(xué)生“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”能力的水平。教師應(yīng)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，以更有效的教學(xué)手段來培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究中“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]逄型玉.中學(xué)生科學(xué)探究能力評(píng)價(jià)量表初探[J].物理教學(xué)探討，2010，28（7）：27—29.

[3]（美）沃爾弗德，安迪生.等級(jí)評(píng)分——學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)的有效工具[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2004：59—84.

[4]馬先艷.對(duì)初中物理教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)踐體會(huì)[J].物理教學(xué)探討，2012，30（9）：34—35.

[5]江愛國.例談新課標(biāo)下如何建構(gòu)物理表現(xiàn)性評(píng)價(jià)[J].物理教學(xué)探討，2009，27（1）：19—20.

（欄目編輯 羅琬華）