小學(xué)低段學(xué)生科學(xué)探究實踐能力的區(qū)域調(diào)研及啟示

【摘 要】科學(xué)學(xué)習(xí)常以探究實踐的方式展開，小學(xué)低段學(xué)生科學(xué)探究實踐能力的培養(yǎng)十分重要但易被忽視。為了全面而系統(tǒng)地反映科學(xué)素養(yǎng)形成情況，了解低段學(xué)生在真實情境中運用所學(xué)知識解決問題的能力，浙江省杭州市上城區(qū)開展了低段學(xué)生探究實踐能力發(fā)展情況的調(diào)研，分層抽取區(qū)域內(nèi)69所學(xué)校的2070名剛升入三年級的學(xué)生作為樣本，并用SPSS等軟件對調(diào)研數(shù)據(jù)進行分析。結(jié)果顯示，性別、教師任教情況、實踐經(jīng)歷、記錄情況、提問方式、情感態(tài)度等對探究實踐能力水平具有較大影響。由此可見，區(qū)域應(yīng)在提高教師專業(yè)化水平的同時，引導(dǎo)教師豐富實踐活動，幫助學(xué)生進行多樣化的科學(xué)表達，鼓勵學(xué)生自主提問并進行記錄，關(guān)注學(xué)生能力與情感的協(xié)調(diào)發(fā)展，從而提升小學(xué)低段學(xué)生的探究實踐能力。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)低段；科學(xué)；探究實踐能力；區(qū)域調(diào)研

科學(xué)學(xué)習(xí)常以探究實踐的方式展開，小學(xué)低段學(xué)生科學(xué)探究實踐能力的培養(yǎng)十分重要但易被忽視。為了貫徹落實《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》《深化新時代教育評價改革總體方案》等文件精神，全面而系統(tǒng)地反映科學(xué)素養(yǎng)形成情況，了解低段學(xué)生在真實情境中運用所學(xué)知識解決問題的能力，浙江省杭州市上城區(qū)開展了低段學(xué)生探究實踐能力發(fā)展情況的調(diào)研，分析低段學(xué)生的探究實踐水平及影響因素。

一、研究工具的設(shè)計與開發(fā)

區(qū)域設(shè)計了特定的測評框架與測評工具，采用區(qū)別于紙筆測試的實踐測評方式。調(diào)研對象為區(qū)域內(nèi)剛升入三年級的學(xué)生。

（一）設(shè)計指向探究實踐能力的測評框架

探究實踐能力是科學(xué)核心素養(yǎng)的重要維度。本次調(diào)研以《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》中1～2年級學(xué)業(yè)質(zhì)量描述為參考，確定了觀察描述能力、科學(xué)測量能力和探究設(shè)計能力三個測評維度，并設(shè)計了相關(guān)測評內(nèi)容。橘子是學(xué)生熟悉的水果，且具有一定特點，因此區(qū)域選擇以“觀察橘子”作為測試主題。學(xué)生的觀察結(jié)果可能顯現(xiàn)出層次性和多樣性，據(jù)此可以了解他們在探究實踐活動中的表現(xiàn)?！坝^察橘子”探究實踐能力測評框架如表1所示。

（二）開發(fā)基于框架的測評工具

根據(jù)測評目標，區(qū)域組建了測評工具研發(fā)團隊。該團隊開發(fā)的試題和問卷經(jīng)過了命題專家多輪的審核和修訂。修訂后的試題和問卷均經(jīng)過了預(yù)測試，測試結(jié)果經(jīng)過了信效度檢驗。其中，問卷的Cronbach α系數(shù)為0.95>0.75，表明信度較好。試題難度為0.75，區(qū)分度為0.38，表明難度適中，區(qū)分度良好。

試題設(shè)計遵循能力導(dǎo)向原則，體現(xiàn)了以下思路：一是多角度觀察；二是突出工具；三是試題開放，突出設(shè)計。探究實踐能力測評試題具有以下特點。一是情境生活化。橘子是學(xué)生熟悉的水果，但學(xué)生不一定有觀察并測量橘子的經(jīng)歷。在測評情境中，學(xué)生可以觀察的形式進行探究，并完成學(xué)習(xí)遷移。二是問題實踐性強。從觀察橘子的大小、顏色、形狀和氣味，到了解剝開橘子的瓣數(shù)，再到測量橘子一周的長度，整個過程能激活學(xué)生的各種感官，使學(xué)生產(chǎn)生探究的興趣，突出了做思結(jié)合的本質(zhì)。三是活動趣味性強。測評的過程就是動手的過程，具有較強的互動性和實踐性，學(xué)生興趣十足。

二、測評的實施與數(shù)據(jù)的收集

本次探究實踐能力測評的樣本總量為2070人，涉及69所學(xué)校。區(qū)域在抽測前根據(jù)每所學(xué)校學(xué)生的科學(xué)綜合學(xué)習(xí)能力，按比例將其分為A、B、C三個層級，由評估督導(dǎo)中心分層抽樣30人。兩位科學(xué)教師負責監(jiān)考，并根據(jù)區(qū)域《小學(xué)科學(xué)實踐操作測試監(jiān)測人員操作指南》發(fā)布指令。測試結(jié)束后，試卷被送到評估督導(dǎo)中心進行掃描，根據(jù)探究實踐能力的三個維度切分相應(yīng)模塊，教研員召集區(qū)域骨干教師對試題參考答案進行討論，明確統(tǒng)一評分標準后正式開始閱卷。測評的答案相對開放，整個過程采用雙評的方式進行。獲得客觀數(shù)據(jù)后，區(qū)域根據(jù)日常教學(xué)作出假設(shè)，并運用SPSS25等工具進行相關(guān)性分析。

三、結(jié)果分析

對學(xué)生問卷結(jié)果和測評數(shù)據(jù)進行綜合分析，可以發(fā)現(xiàn)：性別、教師任教情況、實踐經(jīng)歷、記錄情況、提問方式、情感態(tài)度等對學(xué)生的探究實踐能力水平具有較大影響。

（一）性別與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系

不同性別影響學(xué)生的探究實踐能力水平。從測評結(jié)果來看，男、女生在探究實踐能力水平總體表現(xiàn)上存在差距：高分段女生的表現(xiàn)優(yōu)于男生。對探究實踐能力的維度進行分解，可以發(fā)現(xiàn)：男、女生在觀察記錄方面的能力水平差異較大。

（二）專、兼職教師與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系

對專、兼職教師任教情況與學(xué)生探究實踐能力水平的相關(guān)性進行分析，可以發(fā)現(xiàn)：專職教師與學(xué)生探究實踐能力水平呈正相關(guān)，結(jié)果如表2所示。

相關(guān)系數(shù)顯示，科學(xué)教師一直專職與學(xué)生探究實踐能力水平呈顯著正相關(guān)，而科學(xué)教師一直兼職與學(xué)生探究實踐能力水平呈顯著負相關(guān)。

（三）實踐經(jīng)歷與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系

本次測評選擇了一、二年級教材中的“觀察植物的葉”“觀察一種小動物”“用紙帶測量物體”“做一頂帽子”“做一個指南針”等實踐活動作為學(xué)生的實踐經(jīng)歷，并對這些實踐經(jīng)歷與學(xué)生探究實踐能力水平的相關(guān)性進行回歸分析。結(jié)果呈現(xiàn)：學(xué)生的實踐經(jīng)歷與學(xué)生探究實踐能力水平呈正相關(guān)。其中，“觀察植物的葉”這一活動經(jīng)歷與探究實踐能力水平的相關(guān)性最強。

（四）記錄情況與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系

記錄是探究實踐過程中的重要內(nèi)容。本次測評選擇了常見的四種記錄方式，即“只觀察不記錄”“根據(jù)觀察到的現(xiàn)象如實記錄”“根據(jù)老師給的答案記錄”“先自己記錄，然后補充老師的答案”，并對其與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系進行了回歸分析。結(jié)果顯示，“先自己記錄，然后補充老師的答案”這一記錄方式與學(xué)生探究實踐能力水平呈顯著正相關(guān)。

（五）提問方式與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系

活動中提出的問題是引發(fā)探究的重要基礎(chǔ)。針對提問，區(qū)域?qū)處煿膭顚W(xué)生提問的頻率和學(xué)生探究實踐能力水平之間的關(guān)系進行了回歸分析。結(jié)果顯示，“教師經(jīng)常鼓勵學(xué)生提出研究的問題”這一教學(xué)方式與學(xué)生探究實踐能力水平呈顯著正相關(guān)。而對學(xué)生提問的頻率與學(xué)生探究實踐能力水平之間的關(guān)系進行回歸分析，可以發(fā)現(xiàn)，“學(xué)生經(jīng)常能提出研究的問題”這一學(xué)習(xí)方式與學(xué)生探究實踐能力水平呈顯著正相關(guān)。

（六）情感態(tài)度與學(xué)生探究實踐能力水平的關(guān)系

對科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生開展探究實踐活動的基礎(chǔ)。區(qū)域?qū)W(xué)生的情感態(tài)度與探究實踐能力水平的關(guān)系進行了回歸分析，發(fā)現(xiàn)“非常喜歡科學(xué)課”這一情感態(tài)度與學(xué)生探究實踐能力水平呈顯著正相關(guān)。

四、啟示與建議

經(jīng)過分析，可以發(fā)現(xiàn)低段科學(xué)教學(xué)的部分規(guī)律。這也為教師提供了相關(guān)啟示，有利于進一步優(yōu)化科學(xué)教育。

（一）提高教師專業(yè)化水平

測評數(shù)據(jù)表明，教師的教學(xué)專業(yè)水平與學(xué)生的科學(xué)興趣、學(xué)業(yè)成績、探究實踐能力水平等都呈現(xiàn)出了顯著的相關(guān)性。但調(diào)查顯示，當前一、二年級的專職科學(xué)教師較少，其專業(yè)水平嚴重制約了小學(xué)低段學(xué)生探究實踐能力的形成和發(fā)展。建議從以下方面出發(fā)，提升小學(xué)低段科學(xué)教師的專業(yè)化水平。一是提高低段專職科學(xué)教師的比例，由具備科學(xué)教育背景的教師進行低段科學(xué)教學(xué)，更好地保護學(xué)生的好奇心和探究欲，幫助他們在科學(xué)學(xué)習(xí)初期形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和探究態(tài)度。二是加強低段科學(xué)教師的專題研訓(xùn)，如根據(jù)教師的專業(yè)水平開展分層研訓(xùn)。特別是無法安排專職科學(xué)教師的學(xué)校，更應(yīng)重視專業(yè)化研訓(xùn)，借助為兼職教師提供專業(yè)化研訓(xùn)的方式來彌補專業(yè)師資的不足。科學(xué)教學(xué)強調(diào)探究實踐，所以在開展專題研訓(xùn)時要讓教師充分參與實踐，落實具身教研與循證教研，真正實現(xiàn)以研促教，以研促學(xué)。

（二）豐富教學(xué)實踐活動

測評結(jié)果表明，學(xué)生的實踐經(jīng)歷與學(xué)生探究實踐能力水平呈正相關(guān)，表明學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)需要經(jīng)歷高質(zhì)量的探究實踐過程。對于教師而言，一要落實教材中的實踐活動，引領(lǐng)學(xué)生開展探究實踐活動，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在“學(xué)中做”，真正成為學(xué)習(xí)的主人。二要拓展教材外的實踐活動。低段學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)充滿好奇心和探究欲，他們對實踐活動的興趣不僅限于教材中的內(nèi)容。教師要充分利用這一特點，拓展教材外的實踐活動，豐富學(xué)生的實踐經(jīng)歷，讓學(xué)生更愿意與周圍事物進行互動，積極地構(gòu)建科學(xué)概念，創(chuàng)造性地解決問題。

（三）注重多樣化的科學(xué)表達

測評結(jié)果顯示，教學(xué)方式的多樣化與學(xué)生探究實踐能力水平呈正相關(guān)。這提示教師要重視科學(xué)表達。根據(jù)小學(xué)低段學(xué)生的認知水平和特點，教師可以借助多種可視化的思維呈現(xiàn)方式，使學(xué)生的思維過程清晰可見，便于學(xué)生之間進行深度交流。同時，教師應(yīng)基于學(xué)生之間的差異，為學(xué)生提供不同的科學(xué)表達支架，幫助學(xué)生提升表達能力。

（四）鼓勵學(xué)生提問并進行自主記錄

提問是探究的開始。研究發(fā)現(xiàn)，善于提問的學(xué)生成績更好，實踐能力更強。因此，在教學(xué)中，教師一要倡導(dǎo)學(xué)生多提問，鼓勵學(xué)生在觀察中提問，在比較中提問。二要鼓勵學(xué)生提出可以研究的問題。即在學(xué)生提問的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)其對問題進行篩選，有針對性地開展研究。測評還顯示，用“先自己記錄，然后補充老師的答案”的記錄方式有利于取得更好的學(xué)習(xí)成績。

（五）關(guān)注學(xué)生能力與情感的協(xié)調(diào)發(fā)展

學(xué)生的好奇心和求知欲是科學(xué)學(xué)習(xí)的情感基礎(chǔ)。分析數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)有較高的興趣，學(xué)習(xí)態(tài)度積極；情感態(tài)度好的學(xué)生能夠表現(xiàn)出更好的探究實踐能力?？梢?，教師要重視學(xué)生探究實踐能力與情感態(tài)度的協(xié)調(diào)發(fā)展。

總體而言，區(qū)域應(yīng)在提高教師專業(yè)化水平的同時，引導(dǎo)教師豐富實踐活動，幫助學(xué)生進行多樣化的科學(xué)表達，鼓勵學(xué)生自主提問并進行記錄，關(guān)注學(xué)生能力與情感的協(xié)調(diào)發(fā)展，從而提升小學(xué)低段學(xué)生的探究實踐能力。

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