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英国GCSE科学课程评价的目标与方法

2016-01-11杜明荣

物理教学探讨 2015年12期
关键词:科学课程科学素养评价

作者简介:杜明荣,女,2008年毕业于西南大学课程与教学论专业,师从廖伯琴教授,获教育学博士学位,现任河南大学物理与电子学院副教授,物理教育专业硕士点负责人,大学物理教研室主任,教育部大学物理课程教学指导委员会中南地区工作委员会委员,河南省教育学会中学物理教学专业委员会常务理事。

曾参与或主持的项目有:全国教育科学规划项目、河南省教师教育课程改革项目、河南省教育科学规划项目、河南省哲学社会科学规划项目等。研究论文曾在《比较教育研究》《课程·教材·教法》《外国中小学教育》《教育科学研究》《中学物理》《中国考试》《物理通报》《物理教学探讨》《基础教育课程》等刊物上发表。曾获全国第四届教育硕士优秀教师、国家级教学成果二等奖、河南省教育厅教学成果一等奖、河南省教育系统教学技能竞赛一等奖、河南大学教学质量特等奖等。

摘 要:英国GCSE科学课程评价的目的在于激发学生对科学的兴趣和热情,引导学生在科学课程学习的过程中,关注科学与人类社会发展之间的关系。本文以英国GCSE《科学B》课程评价为例,具体分析了英国GCSE科学课程评价的目标与方法。

关键词:科学课程;评价;科学素养

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)12-0001-4

科学课程是英国GCSE课程阶段学生的必修课,在GCSE课程体系中设有多门与科学相关的课程供学生自由选学,其中有《物理》《化学》《生物》《科学A》《科学B》《应用科学》《人类健康与生理学》《电子学》《环境科学》等。这些课程从不同的侧面为学生展示科学,其中每门课程都有相应的评价体系。这里,我们以英国评价与资格考试联盟(AQA)提供的《科学B》课程评价为例,从科学素养的视角审视英国教育评价者对科学课程评价的理解和把握。

1 评价的目标与要求[1]

英国GCSE科学课程评价的终极目的在于发展学生对科学的兴趣和热情,使学生通过科学课程的学习,理解科学知识、科学过程以及科学在社会中的本质作用,并获得对科学证据与科学方法进行批判性评价的方法,同时为以后进一步学习科学知识打下良好的基础。下面的表1具体展示了《科学B》课程评价的目标。

表1表明,英国GCSE科学课程评价的目标具体包括三个方面,要求学生在理解和应用科学知识的同时,掌握科学研究的方法以及认识科学研究的过程。显然,此评价目标对培养学生的科学素养有着直接的导向作用。从这个角度看,与我国科学课程的三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是一致的。

2 评价的内容与方式

《科学B》课程评价共包括四个评价单元,通过四个单元的考试,学生可获得GCSE科学课程的合格证书,在我国相当于通过了初中科学这门课程的毕业会考。四个单元的评价内容与形式具体如表2所示:

该表中,生物、化学、物理这三个单元,每个单元的纸笔测试,学生都有两次考试机会。这样的安排有利于考查出学生的真实水平,降低了因一次考试发挥失常而影响整个考试成绩的风险。另外,这三个单元的纸笔测试同时提供初级水平和高级水平两个等级的考试,学生可自由选择。参加初级水平的考试可获得G-C等级的成绩,参加高级水平的考试可获得D-A*等级的成绩。表中的单元4是基于平时课堂教学实践的中心评价单元,包括对探究技能的评价和对实践能力的评价两部分。其中,对探究技能的评价依据学生在45分钟内完成给定探究任务的质量进行判断,对实践能力的评价则完全取决于学生在平时学习中的表现。

3 评价的命题与立意

在AQA提供的《科学B》课程评价试题中,几乎没有直接考查科学知识的试题。试题对科学知识的考查一般都寓于一定的情境之中,且命题立意直接导向科学教育的核心目标,引导学生在科学课程学习中关注与科学相关的方方面面,如科学与社会、科学与技术、科学与探究等等。

3.1 命题立意突出“科学与社会”

典型试题[2]:饼图1展示了某电力公司发电所用的能源情况,则:

1)该公司所用的哪两种能源不会产生任何空气污染?

2)计算该公司使用不会产生任何空气污染的能源所发电量的百分比。

3)图2(a)(b)(c)中,哪一个图最有可能显示了一天中从风轮机向外输出电能的情况:

4)政府宣布要更多地使用可再生能源来发电。某报纸报道如图3所示,请解释为什么报纸上的陈述是错误的?

试题评析:本题以某电力公司发电所用能源情况为背景,考查了学生对不同能源的认识,以及解读图像,获取有效信息处理实际问题的能力。本题引导学生在科学课程学习中,关注科学知识与日常生活的紧密联系,关注人类活动对环境的影响,树立环保意识,倡导低碳生活。

3.2 命题立意突出“科学与技术”

典型试题[2]:图4所示是控制铝箔碾压厚度的控制系统,其中用到了辐射源和辐射探测器。

1)在这个控制系统中,应该用哪种辐射源,α、β、γ?为什么另外两种不合适?

2)图5展示了在一段时间内,探测器记录的计数率的变化情况。根据该图说明铝箔的厚度怎样变化?控制系统将做出怎样的反应?

3)初次使用时,放射源锶-90有6毫克,图6显示了锶-90的质量随着核衰变而变化的情况。直到辐射源中75%的锶-90发生衰变之前,控制系统都会正常工作,那么多少年后需要更换辐射源?说明你是怎样计算以及怎样根据图示得到答案的?

试题评析:本题以铝箔碾压厚度控制系统的技术原理为背景材料,考查了学生对α衰变、 β衰变、γ衰变、半衰期等相关知识的理解,引导学生正确理解科学与技术的关系,树立将科学知识应用于生产技术的意识。

3.3 命题立意突出“科学与探究”

典型试题[2]:冬天野生鸟类觅食不太容易。一位同学想弄清楚冬天在外面为这些野生鸟类放置哪种食物最好,为此她实施了一项调查研究:她首先在一片木板上固定了六个黑色盘子,并在每个盘子中分别放入100 g不同的食物。然后她把木板放在她的花园中,在上学前、放学后以及周末的时间观察野鸟光临每个盘子的次数。最后,她称量了每个盘中所盛下的食物,计算了每一种食物被野鸟食用的比例。

1)请写出本次研究中的两个控制变量。

2)她记录了野鸟光临每个盘子中食物的次数,结果如研究数据记录1所示。由此可知,光临哪种食物的野鸟种类最多?

3)研究数据记录2显示了每种食物被野鸟吃掉的百分比,以及每种食物中脂肪含量的百分比。由此,这位同学得出结论:脂肪含量最高的食物最受野鸟欢迎。根据研究记录2中的数据,她的结论合理吗?为什么?

4)商店出售的冬季鸟食中,绝大多数包括油菊籽和向日葵,为什么?请根据研究数据记录1和2提供的信息,给出两个理由。(下转第10页)(上接第3页)

试题评析:本题以冬季野生鸟类觅食困难为背景,引出某同学为弄清楚冬天在外面为这些野鸟放置哪种食物最好而实施的探究,借此考查了学生对科学探究过程与方法的理解。这样的命题方式,暗示学生科学探究不仅仅是发生在实验室中的事情,在我们的日常生活中,随时随地都可以进行科学探究,科学就在我们身边,我们要学会用科学的方法正确判断身边的事情。同时,引导学生正确认识人与自然的关系,树立人与自然相互依存、和谐相处的生态道德观,养成保护野生动物的意识和行为习惯。

4 评价的导向与启示

我国中学科学学习领域的相关课程标准中,明确指出了科学课程的目标在于提高全体学生的科学素养。那么,什么是科学素养?目前,各种文献中对科学素养的表述并不统一,其中一种比较有影响的表述是美国著名学者米勒提出的,他对上个世纪后半叶以来关于科学素养的定义进行了分析,提出了当今科技社会背景下科学素养的三个维度:①对科学规范和科学方法的理解;②对主要科学概念和科学术语的理解;③认识并了解科技对生活的影响。由于米勒的界定简单而更具概括性,所以被广泛地应用到各国公民科学素养的调查上,我国也采用这种标准[3]。

显然,按照科学素养的上述标准,英国GCSE《科学B》课程评价的命题立意正在于考查学生的科学素养。我们知道课程评价对课程教学起着重要的引领作用,旨在考查科学素养的科学课程评价必将引领旨在培养学生科学素养的科学课程教学。在以培养学生科学素养为目标的科学课程教学中,不仅重视科学知识的学习,更重视科学能力和科学态度的培养。有研究表明,学生所掌握的科学知识与所具备的科学能力之间并不完全成正相关关系[4]。这就要求我们科学教育工作者努力探索科学课程教学的方法,使我们的学生通过科学课程的学习,既丰富科学知识,又提高科学能力,成为有较高科学素养的公民。

参考文献:

[1]AQA. General Certificate of Secondary Education, Science B 2011, SPECIFICATION [EB/OL]. http://www.aqa.org.uk.

[2]AQA. General Certificate of Secondary Education Foundation Tier January 2011. Science B Unit Physics P1 Written Paper[EB/OL]. http://web.aqa.org.uk/qual/newgcses/science/new/scienceb_materials.php?id=03&prev=03

[3]郭元婕.“科学素养”之概念辨析[J].比较教育研究,2004(11):12—15.

[4]Lei Bao, et al. Learning and Scientific Reasoning[J]. Science, 2009, VOL 323:586—587.

(栏目编辑 廖伯琴)

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