第三次国际数学和科学研究的科学探究能力评价体系及其启示_学生语言文字应用能力评价体系
时间：2019-01-30 03:40:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
作者简介：罗国忠，副研究员，生于1968年9月，广西教育学院教研部物理教研员，兼广西教育学会物理教学专业委员会秘书长。主要研究中学物理教学与科学探究能力评价，在《中国教育学刊》等刊物上发表论文20余篇，在陕西师范大学出版社等主编与合编著作6本。
摘 要：本文主要介绍第三次国际数学和科学研究的科学探究能力评价体系，并讨论其对我国科学探究能力评价的借鉴意义。
关键词：�TIMSS�；科学探究能力；评价；工作单
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2007)6(S)-0001-2���
在20世纪70、80、90年代，国际教育成就评估协会（IEA）分别进行了三次大规模的科学研究，即第一次国际科学研究（FISS）、第二次国际科学研究（SISS）、第三次国际数学和科学研究（TIMSS），它们都包含了科学探究能力评价，这里主要讨论90年代的�TIMSS。TIMSS�评价对象是来自美国、英国、加拿大、挪威、新加坡等19个国家9岁、13岁以及初中毕业年级的学生（Garden，1999； Harris， 1999； Zuzovsky， 1999）。［1］［2］
1 第三次国际数学和科学研究的科学探究能力评价体系�
1．1 评价目标�
�TIMSS�对科学探究及其能力的基本假设是：尽管科学探究能力复杂，但其包含一些要素能力，并且这些要素能力相对稳定，可以可靠地被测量出来。因此，为了确保评价任务的开发有据可依，以及评分可靠，�TIMSS�把科学探究能力解析成一系列要素能力，其评价目标把这些要素能力分成两部分：①常规程序；②探究自然世界。这两部分侧重点不同，第一部分侧重于常规的实验能力，包括使用仪器、设备和计算机、做常规的实验操作、收集数据、组织和呈现数据、解释数据；第二部分侧重于探究能力，包括找出要探究的问题、设计探究方案、做探究、解释探究数据、从数据中形成结论。�
1．2 评价任务�
对于科学探究能力的评价方式，现场观察被国际科学教育界公认为最有效的，但其高成本却制约了其大规模的广泛使用，更多的国际评价项目则采用更低成本的工作单。所谓工作单（worksheet），即让一群学生动手探究，同时把探究过程和结果写在一张纸质单子上，然后评分者按照评分标准进行延时评价。有研究发现，如果学生已经做了探究，那么其工作单能可靠地记录其探究过程和结果（Woolnough& Toh，1990）。［3］
TIMSS�也采用工作单来评价科学探究能力。�TIMSS�有12个探究任务，包括科学和数学各5个，科学和数学结合2个。这12个任务安排在9个工作台，每个工作台安排一个长任务或两个短任务，长任务主要是开放性任务，短任务主要是常规程序性任务，长任务探究时间为30分钟，短任务探究时间为15分钟。在两个短任务中，一个是数学任务，一个是科学任务。9个学生为一组，每个学生只需访问其中的3个工作台，做4~5个任务，共需90分钟。�
每个任务的工作单包括材料单、指导语和探究框架。表1、表2给出了两个长探究任务的探究框架（材料单、指导语略）。�
这个任务评价的能力包括：按照程序操作、观察、构建表格、记录数据、把数据转换成图、从图中获取信息、概括结论。�
在这个任务中，学生在前半部分并没有经历自主假设、制定探究方案等过程，而是按照既定的程序进行操作，只是在后半部分才能自主地记录数据、转换数据、分析数据。总体而言，这个任务的探究程度不高，类似于菜单式实验。�
这个任务评价的能力包括：设计方案、操作、观察、构建表格、记录数据、概括结论、解释结论、方案修订等。这个任务比上一任务更开放些，从方案制定到得出结论、解释结论、方案修订等全由学生自主建构。但是，与第一个任务一样，都只有一个自变量，任务本身不复杂，缺乏挑战性。�
1.3 评分标准�
TIMSS为每个探究任务开发了相应的评分标准。首先，把每个任务解析成若干探究步骤，诸如设计方案、使用器材、执行常规程序、数据收集、数据组织和转换、数据分析、概括结论、应用等等，当然不是每个任务都全部具有这些步骤。然后，再把各步骤解析成一些关健成分，如对于“数据组织和转换”步骤，解析成制作表格、数据的排序、坐标图的标示和单位等关键成分，不同关键成分的权重不一样，1、2、3分不等，视其复杂程度而定。最后，预评一些抽样出来的工作单，对学生的各种建构反应进行归类，把经常出现的建构反应类型用来做编码，不经常出现的用作“其他”。这样，每个编码用两个数字表示，第一个数字表示该成分的得分，第二个数字表示学生对该成分的建构反应类型，包括所用的方法、错误等。例如，对于某个关键成分，两个学生的得分编码分别为10和11，第一个数字1表示他们都得1分，第二个数字0和1表示不同的建构反应类型。�
2 讨论及启示�
从以上看到，TIMSS采用较低成本的工作单来评价科学探究能力。一般地，工作单可划分为开放性工作单、结构性工作单和引导性工作单。开放性工作单只要求学生把探究过程和结果写在空白的工作单上，没有其他限制；结构性工作单要求学生按照工作单的提示结构写上过程和结果；引导性工作单针对具体探究任务一步步地引导学生探究并写在工作单上（Woolnough& Toh�，1990）。［4］显然，以上�TIMSS�的两个工作单分别属于引导性工作单和结构性工作单。�
Woolnough & Toh�认为，如果工作单引导过多，可能有利于中下水平学生按照既定程序探究下去，也有利于他们描述探究过程和结果，但会使探究性实验演变成了菜单式实验，破坏了科学探究的整体性，难以体现学生真实的科学探究能力。［5］但�Germann & Aram�（1996）发现，开放性工作单没有给出描述的框架，给学生提供自由发挥的空间，有利于高水平学生发挥创造性和灵活性，但不利于中下水平学生，中下水平学生失去了描述的框架，也难以体现他们真实的探究能力。［6］因此，�Donaldson & Odom�（2001）认为，采用哪种类型的工作单，不仅跟评价目的有关，也跟评价对象等有关。［7］
应该说，�TIMSS�采用引导性工作单和结构性工作单，是充分考虑到了大多数学生实际探究水平的，这对我国中学生探究能力的评价无疑具有借鉴意义。受各种因素的影响，目前我国探究教学处于初级阶段，学生探究经历少，难以独立完成探究，让学生自主探究的开放性工作单显然是不合适的。而引导式评价可能更适合于中下水平学生，有利于鼓励和保护中下水平学生的探究热情，但可能会束缚高水平学生的灵活性。相对而言，结构性工作单处于开放性工作单和引导性工作单之间，它给出描述的框架结构而不是探究的操作步骤，让学生按照框架把探究过程和结果描述下来，但它不引导学生的探究，因此能保持实验的探究性。可以预计，随着探究教学的深入开展，学生探究能力的逐步提高，可以逐步发展到适度开放的工作单。�
参考文献：�
［1］Garden,R.A. Development ofTIMSS performance assessment tasks. Studies in Educational Evaluation，1999,25(3):217-241.�
［2］Zuzovsky,R. Problematic aspects of the scoring system of the TIMSS performance assessment:Some examples. Studies in Educational Evaluation,1999b,25(3): 315-323.�
［3］［4］［5］Woolnough,B.E., Toh,Ka. Alternative approaches to assessment of practical work in science. School Science Review,1990,71(256):127-130.�
［6］Germann,P.J., Aram,R.J. Student performances on the science processes of recording data, drawing conclusions, and providing evidence. Journal of Research in Science Teaching, 1996, 33(7):773-798.�
［7］Donaldson, N.L., Odom,A.L. What makes swing time? A directed inquiry-based lab assessment.?Science Activities, 2001,38(2):29-33.�
�(栏目编辑廖伯琴)
