建立學生思維能力評價體系

〔摘" "要〕" 培養(yǎng)學生科學思維能力至關重要。本文圍繞教科版科學四年級上冊《聲音的產生》展開，運用文獻研究、問卷調查與行動研究法，深入探究課堂教學、社團課程及學科特色活動等對小學生科學思維能力培養(yǎng)的作用。發(fā)現(xiàn)引導學生參與科學實驗活動，可有效鍛煉其觀察、邏輯、創(chuàng)新等思維能力。并構建了涵蓋思維品質、知識應用等評價指標，融合教師評價、學生自評互評等多元評價方法的科學思維能力評價體系，提出了針對性強、可操作的培養(yǎng)策略，為小學生科學思維能力培養(yǎng)提供理論與實踐支撐，也為推動教育教學改革、提升學生科學思維能力提供有力依據(jù)。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學思維能力；評價體系

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）20" " 0118-03

一、建立學生科學思維能力評價體系的意義

在“雙減”政策深化與核心素養(yǎng)培育的雙重背景下，小學科學教育從知識傳授轉向思維能力培養(yǎng)已成為必然趨勢。然而，當前小學科學教學中普遍存在“重活動設計、輕思維評價”的現(xiàn)象，缺乏對學生科學思維能力發(fā)展的系統(tǒng)性評價工具。如何構建一套既符合學生認知規(guī)律，又能精準反映其科學思維發(fā)展水平的評價體系，成為推動科學教育質量提升的關鍵抓手。本研究以西安市小學科學課程與社團活動為實踐場景，嘗試通過評價指標精細化、評價方法多元化、評價過程動態(tài)化的路徑，建立可操作、能推廣的學生科學思維能力評價體系。

二、學生科學思維能力評價體系的構建

科學思維能力評價是學生在科學探究過程中表現(xiàn)出的核心素養(yǎng)。根據(jù)《義務教育科學課程標準（2022年版）》，其具體包括：邏輯性思維、批判性思維、創(chuàng)新性思維、實踐應用能力。

在建構主義理論中，小學生科學思維能力的發(fā)展是在真實情境中通過“做中學”逐步建構的過程。因此，評價需關注學生在探究活動中的思維軌跡而非靜態(tài)結果。而多元評價理論（加德納）則主張，科學思維能力的評價應突破單一的紙筆測試，融合觀察、作品分析、同伴互評等多維度證據(jù)鏈。那么，如何設計評價，能夠讓評價更加準確地反映學生的科學思維能力，作者以教科版科學四年級上冊《聲音的產生》為例進行了一些嘗試。

三、學生科學思維能力評價體系的驗證

（一）多元證據(jù)采集：構建科學思維評價新路徑

教師在課堂上敲擊音叉，引導學生觀察“振動的音叉能否發(fā)聲”，并拋出核心問題“聲音是如何產生的？”學生通過初步觀察，提出假設“聲音可能由物體振動產生”。為驗證這一假設，教師組織分組實驗，鼓勵學生利用現(xiàn)有材料（音叉、水槽、碎紙屑、鼓面等）設計驗證方案。

在實驗過程中，教師幫助學生明確控制變量。學生選擇音叉作為研究對象，提出“通過觀察音叉振動現(xiàn)象驗證發(fā)聲原理”的思路，主動控制單一變量（敲擊力度相同），排除其他干擾因素。首次實驗，學生敲擊音叉后立即貼近耳朵，聽到聲音但肉眼難以觀察振動，意識到“需借助輔助工具”；隨之進行改進設計，將振動的音叉輕觸水面，明顯觀察到水花飛濺。在實驗過程中，通過“水花飛濺—音叉振動—產生聲音”的邏輯鏈，建立“振動發(fā)聲”的因果關系。補充驗證：用音叉接觸懸掛的乒乓球，觀察到乒乓球反復彈開，進一步佐證結論。教師通過繪制“音叉振動實驗示意圖”，幫助學生標注“水花飛濺”“乒乓球彈開”等關鍵的現(xiàn)象。學生最終得到結論：聲音由物體振動產生，振動停止，發(fā)聲也停止。

學生從“直接觀察失敗”到“設計間接驗證方案”的思維轉折，體現(xiàn)邏輯性思維中“問題解決路徑的合理性”；通過圖示與文字，固化“假設—驗證—結論” 的完整邏輯鏈條，為我們提供了可視化思維證據(jù)。

（二）突破假設邊界：挖掘批判性思維生長點

在小組分享環(huán)節(jié)，當各組匯報“振動發(fā)聲”的驗證方案時，一名學生敏銳地注意到，所有演示實驗均圍繞固體（音叉、鼓面、碎紙屑）展開。教師引導學生歸納“固體振動產生聲音”的結論后，該學生舉手提問：“實驗只用了固體，液體和氣體振動也能發(fā)聲嗎？比如水和空氣會不會振動發(fā)聲？”這一問題直指初始假設的局限性。

學生的質疑引發(fā)小組討論，最終自主設計跨物態(tài)對比實驗方案，目標為驗證“液體、氣體振動能否發(fā)聲”，并與固體實驗形成對照。通過跨物態(tài)對比，歸納總結全態(tài)振動發(fā)聲規(guī)律，教師得以從“單一的知識掌握評價”轉向“多元的思維能力評價”。這種證據(jù)采集方式不僅能精準定位學生的思維優(yōu)勢與不足，更能為個性化教學提供動態(tài)“診斷報告”，讓科學思維能力的培養(yǎng)真正落地為可觀察、可記錄、可發(fā)展的過程。

設計“小組合作思維能力互評表”，學生從“主動提出新觀點”“質疑他人不合理假設”“幫助同伴擺脫思維困境”等維度互評，培養(yǎng)批判性思維與元認知能力。

（三）基于實證反思：診斷評價體系現(xiàn)存問題

通過對《聲音的產生》一課中學生邏輯性思維與批判性思維表現(xiàn)的跟蹤分析，結合課堂觀察記錄、實驗報告、反思日志等多元證據(jù)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有評價體系在思維過程可視化、跨維度能力關聯(lián)、評價結果教學轉化等方面存在優(yōu)化空間。

（四）重塑評價生態(tài)：搭建思維生長立體支架

通過課例以及相關的社團活動，我們發(fā)現(xiàn)對評價體系的精細化迭代，實現(xiàn)了三大轉變。一是實現(xiàn)了從模糊評估到精準定位。將“邏輯性思維”“批判性思維”等抽象概念轉化為可觀察、可記錄的具體行為指標。二是從結果導向到過程賦能。通過“思維軌跡捕捉表”“發(fā)展處方”等工具，將評價嵌入教學全過程，使評價不僅是“衡量尺子”，更成為“成長腳手架”。三是從單向評價到多元共建。通過互評表、反思日志參與評價，家長通過家庭觀察表的參與，形成了“教師引導—學生自主—家長協(xié)同”的立體評價網(wǎng)絡。

四、問題反思與優(yōu)化路徑

（一）實踐中的挑戰(zhàn)

在對學生科學思維能力培養(yǎng)的實踐中，整個評價工具具有復雜性，實際操作中面臨了很多挑戰(zhàn)。首先，“課堂觀察量表”條目過多，難以在40分鐘內完成記錄。其次，標準化測試易忽視學生思維的個性化特征，量化與質性評價難以平衡。最后，家長的認知存在偏差。部分家長更關注“考試分數(shù)”，對思維能力評價的認可度不足。

（二）改進策略

1.精簡工具。開發(fā)“袖珍版觀察表”

考慮小學科學課堂節(jié)奏緊湊、學生注意力集中時間有限，“袖珍版觀察表”可以以極簡設計精準錨定核心思維目標。若課程聚焦“批判性思維”培養(yǎng)，觀察表便圍繞“能否提出問題”“能否對實驗方案提出改進建議”“能否發(fā)現(xiàn)他人觀點中的邏輯漏洞”三個關鍵維度設計。觀察表采用圖文結合的形式，用卡通圖標替代文字描述，如用放大鏡圖標表示“發(fā)現(xiàn)問題”，齒輪圖標代表“邏輯分析”。教師提前將觀察表印制成巴掌大小的卡片，方便在課堂上快速記錄，每完成一項觀察就在對應圖標旁畫星星標記。這種輕量化工具既能減輕教師記錄負擔，又能讓學生直觀了解本節(jié)課的思維訓練重點，課后教師還可將觀察表整理成冊，作為階段性評價的依據(jù)。?

2.建立思維成長檔案

借助智慧校園輔助記錄學生動態(tài)呈現(xiàn)發(fā)展軌跡。為了更全面、直觀地展現(xiàn)學生科學思維能力的發(fā)展，建立學生專屬的思維成長檔案，我們可以借助智慧校園、平板電腦等數(shù)字化設備，以“思維圖譜”為核心呈現(xiàn)方式。思維圖譜圍繞邏輯性思維、批判性思維、創(chuàng)造性思維、合作性思維等維度展開，每個維度設置1～5分的評分標準，并配以具體的行為描述。例如，在批判性思維維度，1分對應“很少提出問題或質疑”，5分對應“能多角度質疑實驗方案，并提出創(chuàng)新性改進思路”。每次授課過程中，教師根據(jù)學生表現(xiàn)在平板電腦上及時進行評分，并在圖譜上標注。隨著學習的推進，智慧校園的軟件可以讓思維圖譜上的線條逐漸形成獨特的輪廓，清晰展現(xiàn)學生在不同階段、不同維度的思維發(fā)展變化。檔案中除了思維圖譜，還可以收納學生的實驗設計稿、反思日志、小組討論錄音片段等材料，讓學生、家長和教師都能清晰看到思維能力成長的脈絡。學生可以定期回顧自己的思維圖譜，發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢與不足，明確努力方向；教師則能根據(jù)全班學生的思維圖譜分布，調整后續(xù)教學策略。?

3.開設家長學校

通過案例分享與親子活動展示科學思維價值。開展多樣化的家長培訓工作，助力家長理解科學思維培養(yǎng)的重要性，形成家校共育合力。舉辦案例分享會時，選取《聲音的產生》《聲音的傳播》等課程中的典型教學片段，例如，學生通過設計對比實驗驗證“氣體能否傳聲”的過程，播放學生從提出假設、設計方案到得出結論的完整視頻，并邀請參與實驗的學生現(xiàn)場講述自己的思考過程。同時，邀請教育專家解讀其中蘊含的科學思維要素，分析這些思維能力對學生未來學習和生活的積極影響。此外，組織親子探究活動，例如，“家庭聲音探秘之旅”，家長和學生一起利用家中常見物品，如玻璃杯、橡皮筋等設計探究聲音特性的小實驗。在活動過程中，教師現(xiàn)場指導家長如何引導孩子觀察、提問、思考，鼓勵孩子大膽質疑、創(chuàng)新實驗方法?；顒咏Y束后，設置親子分享環(huán)節(jié)，讓家長和孩子共同交流在實驗中遇到的問題及解決方法，分享孩子在思維能力方面的成長與變化。通過這些方式，家長能夠更直觀地感受到科學思維能力培養(yǎng)的價值，在日常生活中也會有意識地引導和培養(yǎng)孩子的科學思維。

本研究構建的科學思維能力評價體系，借助過程性觀察、表現(xiàn)性任務與量化測試形成立體證據(jù)鏈，成功實現(xiàn)對小學生科學思維發(fā)展軌跡的有效追蹤。在教學過程中，課堂即時點評、檔案袋反思等反饋機制的運用，顯著提升了學生的創(chuàng)新性思維與實踐應用能力；同伴互評、作品評審等多元評價方法，在提高評價準確性的同時，通過“以評促學”提升了學生的認知能力。

展望未來，相關研究可以借助AI技術開發(fā)“科學思維分析系統(tǒng)”，通過課堂錄像智能分析實現(xiàn)常態(tài)化評價；在不同區(qū)域、不同辦學水平的學校擴大樣本驗證，建立科學思維能力發(fā)展常模；并深度融合評價數(shù)據(jù)與教學計劃，為學生定制“思維能力發(fā)展處方”，推動個性化教學落地，持續(xù)深化科學思維能力培養(yǎng)的理論與實踐探索。

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[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]王麗偉.關于從“問”中培養(yǎng)小學生的數(shù)學思維能力研究[J].中外交流，2021（7）：980.

[34]張麥玲，唐章蔚.基于Scratch編程的小學生計算思維能力培養(yǎng)研究[J].中國教育技術裝備，2022（24）：33-36.

[4]李吉林.情境教育理論框架下的科學探究評價[J].教育研究，2021（4）：118-125