基于新課程標準的小學科學問題提出能力的評價研究

史加祥

【摘 要】科學問題提出是學生在探究、分享、思考、重構(gòu)科學問題并呈現(xiàn)表達的連續(xù)動態(tài)的思維過程。小學生提出科學問題呈現(xiàn)出開放性、多樣性的特點。研究者在借鑒已有研究的基礎上，形成了包含問題速率、問題種類、問題質(zhì)量三個維度的提出問題能力評價框架，對不同維度的組成與權(quán)重進行了明確，為小學科學問題提出能力的評價提供了科學、有效的工具。

【關(guān)鍵詞】小學科學；問題提出能力；評價框架；建構(gòu)

科學問題的發(fā)現(xiàn)與提出是科學探究中的重要過程，提出科學問題在科學課程的學習中發(fā)揮著獨特的作用。問科學問題是學生的天性，不需要太多的知識積累，學生從小就對身邊各種自然和科學現(xiàn)象有著天然的好奇心，還沒有識字之前就喜歡問為什么。這就導致學生所提問題的多樣化、差異化。教師需要從課程角度對小學科學問題的提出進行深入分析、理解與評價。當前，國際有很多大規(guī)模的測評，諸如國際學生評價項目（PISA），該項目對形成科學問題能力進行了關(guān)注并將其納入評價結(jié)構(gòu)。科學問題對于科學學習的重要性毋庸置疑，在課堂教學過程中如何評價學生的科學問題提出能力？具體評價維度和框架如何確定與調(diào)整？本研究嘗試從課堂教學實踐出發(fā)，對上述問題進行探索與建構(gòu)，為促進學生科學素養(yǎng)發(fā)展提供抓手與借鑒。

一、小學科學問題提出的素養(yǎng)理解

科學問題提出有著科學課程自身的特點，對科學問題提出的評價需要建立在充分的認識與理解基礎之上，尤其需要從科學課程核心素養(yǎng)的角度進行解讀。

（一）提出問題的多元視角理解

提出問題從不同視角有著不同的解讀，國外很多研究者從不同方面界定了提出問題的概念。有人認為，提出問題不僅僅是一個認知過程，也是一種有效的學習方法和認知策略，還是有效的認知發(fā)展途徑［1］。也有人認為提出問題是一種情緒狀態(tài)，當學生作為問題提出者時，會更積極參與到學習過程中，對所要學習的知識也會有更深入的理解［2］。還有人認為提出問題是一種行為變化［3］，提出問題就是學生在一定情境中想提問，但又不能馬上知道處理這件事情需要采取的行動，提出問題不僅是外在的行為表現(xiàn)，也是學生個體內(nèi)在心理特征的行為表現(xiàn)。

對科學問題的理解與上面的表述有共同之處。有研究將科學問題提出過程詮釋為一種認知過程，需要與科學發(fā)現(xiàn)本身所提供的科學知識產(chǎn)生某種聯(lián)系，在此過程中對現(xiàn)有科學知識提出質(zhì)疑。提出問題一般包括三個階段：構(gòu)建問題、表述問題和確定問題。在這三個階段中涉及學生各種思維活動，如分析、概括、推理、想象、分類、歸納和評價。［4］胡衛(wèi)平等將創(chuàng)造性科學問題提出能力界定為依據(jù)一定的目的和情景，運用已有的學習經(jīng)驗或科學知識，在獨特地、新穎地、有價值地（或恰當?shù)兀┨岢龊捅磉_科學問題的過程中，表現(xiàn)出來的智能品質(zhì)或能力［5］?？梢妼茖W問題提出能力的不同理解體現(xiàn)了不同的側(cè)重點，或是強調(diào)外在行為表現(xiàn)與內(nèi)在心理狀態(tài)，或是重視提出問題的目的、過程與結(jié)果，在多重理解后需要從科學課程標準和教學實踐出發(fā)進行具體的分析與解讀。

（二）提出問題的課程標準理解

提出問題作為科學學習的重要過程，在課程標準中也得到了持續(xù)的關(guān)注與重視。2001年發(fā)布的《全日制義務教育科學（3～6年級）課程標準（實驗稿）》（以下簡稱“2001年版課標”），在基本理念中提到，讓學生自己提出問題、解決問題，比教師單純的講授、訓練更有效。科學探究的分目標也明確了課程需要培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力，將提出問題作為科學探究的第一步，并對提出問題的要求水平進行了區(qū)分。2017年發(fā)布的《義務教育小學科學課程標準》（以下簡稱“2017年版課標”）也將提出問題作為科學探究的第一環(huán)節(jié)，對三個學段的問題提出要求做了進一步的細化和明確。2022年發(fā)布的《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“2022年版課標”），提出問題作為科學研究能力的重要組成部分被再次強調(diào)，并從素養(yǎng)發(fā)展水平角度劃分出分段學習目標。筆者對不同版本課標中提出問題的要求進行了整理（見表1）。

從表1可以看出，不同版本的課標對提出問題的要求雖然存在差異，但都體現(xiàn)了提出問題能力需要在不同的學習階段通過探究與實踐持續(xù)地培養(yǎng)。從素養(yǎng)發(fā)展角度可將小學科學問題提出理解為，學生在已有認知經(jīng)驗和科學背景知識與課堂科學學習情境碰撞后，通過探究、分享、思考重構(gòu)科學問題并呈現(xiàn)表達的連續(xù)動態(tài)的思維過程，而問題提出能力則是指學生在此過程中表現(xiàn)出來的智能品質(zhì)。

二、小學科學問題提出能力評價的框架建構(gòu)

為了對學生的科學問題提出能力進行科學評價，教師需要從課程標準和相關(guān)理論出發(fā)，借鑒已有研究和科學方法進行整體建構(gòu)。

（一）科學問題提出能力評價的理論梳理

對于學習目標和能力的分析，布魯姆的貢獻不得不提，他將學習目標分為知識、理解、應用、分析、綜合、評估六個水平。布魯姆的分類法對教育教學評價起到了重要的作用，隨后很多研究者都對布魯姆分類法進行了改進與更新。安德森將目標分類從原來的名詞描述轉(zhuǎn)變?yōu)閯釉~描述的方式，將“知識”修改為“記憶/回憶”，將“綜合”修改為“評價”，將“評估”修改為“創(chuàng)造”，六個層次都是從認知角度出發(fā)進行修訂并調(diào)整。與此同時，他又對“知識”進行了更為詳細的劃分，在修訂本的目標分類法中增添了布魯姆目標分類法的影響力，并被廣泛用于各種教學與評價中。［6］馬扎諾教育目標新分類學沒有建立在對布魯姆目標分類的基礎上，但也受到了布魯姆體系的影響。馬扎諾提出了一個關(guān)于人思維的理論或模型，可以預測學習者在具體情境中的具體行為，從兩個維度闡釋了學習過程與目標成果達成。新分類法將安德森的知識和認知過程維度轉(zhuǎn)為知識和加工水平維度。［7］在對教育目標分類理論梳理后可以看出，分類維度逐漸全面與清晰，對學生的學習心理過程分析也逐漸深入，更加貼近學生復雜的學習過程。

彼格斯等在學習理解的基礎上建立了自身的理論。他們認為，一個人回答某個問題時所表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)與這個人總體認知結(jié)構(gòu)沒有直接關(guān)聯(lián)，但一個人回答問題和提出問題表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)是可以檢測的，稱為“可觀察的學習成果結(jié)構(gòu)（structure of the observed learning outcome，簡稱SOLO）”［8］。在對課程標準發(fā)展要求與學生提出的問題進行實際研究后發(fā)現(xiàn)，學生提出的科學問題主要是對學生提問行為結(jié)果的評價，筆者對其進行梳理，發(fā)現(xiàn)用SOLO分類理論來分析學生提出的問題較為合適。SOLO分類理論建立在皮亞杰發(fā)展階段論的基礎上，與目標分類相比，SOLO分類理論更加關(guān)注學生學習行為的結(jié)果，從學習結(jié)果結(jié)構(gòu)的復雜程度來評價學生的學習質(zhì)量，并且改變了目標分類法中線性累積的形式，水平層次呈螺旋式上升，形成點、線、面、體、系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)（如圖1）。

SOLO分類理論被廣泛應用于分析學生對某一問題和任務情境的理解與反應，以判斷和觀察學生的認知結(jié)構(gòu)與層次水平，反映的是學生動態(tài)化的發(fā)展過程。

（二）小學科學問題提出能力評價的框架建構(gòu)

對問題提出能力的評價需要建立一個多維度、可操作的編碼方法。在借鑒SOLO分類理論的同時，還需要借鑒一種建立評價標準的方法——基本要素分析［9］。因此，教師可以創(chuàng)建一個評價標準，從學生的科學學習與實踐出發(fā)，用來評估學生的表現(xiàn)或?qū)W生的表現(xiàn)組合，或用于制訂考試、課堂作業(yè)的標準。筆者梳理已有研究和2022年版課標要求后形成了小學科學問題提出能力的四個基本要素，分別是問題速率、問題種類、問題表達、問題質(zhì)量。

1.問題速率維度分解

當學生在面對真實科學探究情境時，教師要鼓勵他們在規(guī)定的時間內(nèi)盡可能多的提出問題，從而提升提出問題的速率。問題速率的計算公式如下：

問題速率=提出問題的數(shù)量（個）/提出問題消耗的時間（分）

在問題速率得出之后，按照具體數(shù)值進行等級劃分，一共分為五個等級（見表2）。

2.問題種類維度分解

問題種類主要針對學生提出的問題類型進行區(qū)分，主要分為非問題、科學問題、其他問題（見表3）。非問題是指學生提出的問題是非問題結(jié)構(gòu)或者是問題結(jié)構(gòu)但非有效的問題；科學問題分為與探究情境直接相關(guān)的科學問題、與單元或已學內(nèi)容相關(guān)的科學問題、與學習或生活相關(guān)的科學問題；其他問題則指與其他學科相關(guān)的問題，如語文、數(shù)學學科問題，綜合性問題等。

3.問題表達維度分解

問題表達主要是對學生問題表達的情況進行分析，主要從問題的完整性、流暢性、新奇性三個維度進行分析（見表4）。問題的完整性是指學生提出的問題是否有完整的問題結(jié)構(gòu)，是否可理解；問題的流暢性是指學生表達是否清晰，語句是否通順，邏輯是否可理解等；問題的新奇性則指學生提出的問題在班級中的低重復率。

4.問題質(zhì)量維度分解

問題質(zhì)量采用SOLO分類理論為基礎理論，將學生開放型的問題進行不同等級的劃分，基本結(jié)構(gòu)采用原有的形式，主要分為五級（見表5）。

三、小學科學問題提出能力評價框架的調(diào)整

在問題提出能力編碼方法確定之后，我們利用此編碼方法對三年級學生“電路連接”的問題提出進行了適用性、可行性的分析研究。

（一）從四維度至三維度的調(diào)整

研究之后發(fā)現(xiàn)，問題表達與問題質(zhì)量在分析過程中出現(xiàn)重合與難以厘清的情況。因此，筆者與學科專家、課程專家等交流討論并深入分析之后，將問題表達與問題質(zhì)量合并成問題質(zhì)量一個維度，最終形成問題速率、問題種類、問題質(zhì)量三個維度的新的問題提出能力編碼框架（見表6）。

由表6可知，調(diào)整之后的問題質(zhì)量融合了SOLO分類理論和問題表達兩個維度，使得問題質(zhì)量維度更為具體、更具可操作性。

（二）評價框架的信度和效度詮釋

在提出問題能力編碼工具確定后，需要對工具的信度和效度進行檢測。鑒于編碼工具與方法中的問題速率主要通過數(shù)學計算得出，不存在信度和效度問題，因此信度和效度的檢測與詮釋主要關(guān)注問題種類和問題質(zhì)量兩個維度。筆者將交互判斷一致性作為檢測信度的方法，讓不同的專家與教師對同一個或者幾個學生提出的問題進行水平劃分，對判斷一致性進行分析，從而得出編碼工具的信度情況。

為了檢測交互判斷一致性，本研究特選擇區(qū)域中的8位學科骨干教師參與交互判斷，同時以預研究班級中的10名學生在“電路連接”第一次活動中提出的問題作為判斷對象，對問題種類和問題質(zhì)量進行等級判定，并使用統(tǒng)計軟件對編碼工具的信度進行分析，具體結(jié)果見表7。

從表7可知，問題種類信度系數(shù)值為0.731，大于0.7，說明問題種類的量表在研究與分析學生提出的問題中數(shù)據(jù)信度質(zhì)量良好。問題質(zhì)量信度系數(shù)值為0.995，大于0.9，說明研究數(shù)據(jù)信度質(zhì)量很高，問題種類和問題質(zhì)量都可以用于對學生提出問題的進一步分析。

（三）評價維度的權(quán)重設置與能力評價標準

小學科學問題提出能力的評價從問題速率、問題種類和問題質(zhì)量三個維度展開，每個維度的權(quán)重沒有統(tǒng)一的標準。在文獻研究中發(fā)現(xiàn)，眾多的研究中的權(quán)重設置主要依據(jù)學科課程標準和專家、骨干教師的判斷，因此本研究中等級編碼表的權(quán)重依據(jù)2022年版課標，同時邀請學科高級教師和學科教研員作為專家進行判斷。在匯總2022年版課標和專家意見之后形成了小學科學問題提出能力編碼表各個維度的權(quán)重分布，如圖2所示。

為了能夠科學計算，針對三個維度先分別進行統(tǒng)計，再進行總分計算，具體計算與權(quán)重轉(zhuǎn)換方法見表8。

根據(jù)上述三個維度的分解，將小學科學問題提出能力總分確定為5分，同時根據(jù)專家、教師建議以及預研究實際將學生提出問題能力水平劃分為五個層級（見表9）。

由表9可知，為了激發(fā)學生提出問題的興趣，我們摒棄了能力水平劃分中“優(yōu)”“良”“中”“差”“很差”等常規(guī)描述詞，選擇了能夠保護學生探究和提問積極性的相關(guān)詞語進行描述。

綜上所述，對小學科學問題提出能力評價框架的建構(gòu)探索為在小學科學中開展以問題提出為中心的教學提供了工具支持，也為促進學生科學素養(yǎng)的發(fā)展提供了獨特的視角。教師需要在實際教學實踐中嘗試使用并進一步的完善與調(diào)整，使評價框架更為科學與適用。

參考文獻：

［1］TORRES B B. Learning by posing questions［J］. Biochemical education，1998（4）：294-296.

［2］HADLOCK E S .An examination of the types of questions asked by the young child［D］.New Haven：Southern Connecticut State University，l991.

［3］ESBENSHADE P H，ROSALES-RUIZ J. Programming common stimuli to promote generalized question-asking：a case demonstration in a child with autism［J］. Journal of positive behavior interventions，2001（4）：199-210.

［4］鄧秋露，楊繪繪，游子欣，等.用問題情境設置進行“提出問題”的思維訓練［J］.生物學教學，2019（1）：33-34.

［5］胡衛(wèi)平，韓琴.小學生創(chuàng)造性科學問題提出能力的發(fā)展研究［J］.心理科學，2006（4）：944-946.

［6］安德森，等.布盧姆教育目標分類學：分類學視野下的學與教及其測評：完整版［M］.修訂本.蔣小平，等譯.北京：外語教學與研究出版社，2017.

［7］馬扎諾，肯德爾.教育目標的新分類學：第2版［M］.高凌飚，吳有昌，蘇峻，譯.北京：教育科學出版社，2012.

［8］彼格斯，科利斯.學習質(zhì)量評價：SOLO分類理論（可觀察的學習成果結(jié)構(gòu)）［M］.高凌飚，張洪巖，譯.北京：人民教育出版社，2019.

［9］沃爾弗德，安迪生.等級評分：學習和評價的有效工具［M］.國家基礎教育課程改革“促進教師發(fā)展與學生成長的評價研究”項目組，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.

（責任編輯：羅小熒）