“教—学—评”一致性的初中化学实验教学探析

程仁军 ,  代鹏

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (10) : 29 -33.

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实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (10) : 29 -33. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.10.009
实验教学研究

“教—学—评”一致性的初中化学实验教学探析

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摘要

“教—学—评”一致性强调教学、学习、评价的三位一体性,凸显评价不是孤立的,而是持续地镶嵌在教学全过程之中。针对教师难以知道学生“是否学会”等问题,构建该视域下的课堂程序。以“实验方案设计”的教学为例,从课前明确学习目标和确定评估任务出发,再到课中运用多样化的学习活动并依托PTA量表为测量工具组织学生学习,不仅能够提升学生的多项能力,还可以帮助教师揭开学生“是否学会”实验设计方案的谜底。

Graphical abstract

关键词

PTA量表 / “教—学—评”一致性 / 实验方案设计 / 课堂程序 / “是否学会”

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程仁军,代鹏. “教—学—评”一致性的初中化学实验教学探析[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(10): 29-33 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.10.009

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教了不等于学了,学了不等于会了,这是很多教师都懂的常识,可现实中却存在太多的常识背离[1]。譬如,有部分教师总认为“我教过,学生一定学会了,考试肯定也考得出来的”。这些教师在整个教学过程中更多关注的是“自己在课堂上有没有讲过,是否讲完或讲漏等问题”,而很少关注“学生真的能听懂我所讲的内容吗?是否真的学会了课堂上所教的东西呢?”实际上,这样的常识背离反映的是一个专业问题,即这些教师个体缺乏对“教—学—评”一致性的思考。那么,“教—学—评”一致性的含义是什么?如何开展基于这种一致性的课堂教学?又何以知道学生“是否学会”了呢?

1 “教—学—评”一致性视域下的课堂程序构建

华东师范大学崔允漷教授认为:“教—学—评”一致性连通了宏观的路径设计与微观的课程实施,有利于将课程方案层面理想的育人蓝图转化为课程教学层面的实景图,既是深化基础教育课程改革的关键所在,也是撬动基础教育高质量发展的重要支点[2]。“教—学—评”一致性强调的是教学、学习和评价的三位一体性,评价不是孤立的,而是和教师的教、学生的学紧密联系在一起的,相互影响、相互制约,持续地镶嵌在教学全过程之中。

“教—学—评”一致性中的教学评价,是形成性评价,而不是终结性评价,更不是教或学后的一个独立环节。涂晓锋[3]依据“教—学—评”一致性的内涵指向,围绕“学生要学会什么”“何以知道学生学会”以及“怎样让学生学会”3个核心问题,同时借鉴格兰特·威金斯提出的逆向教学设计理论,构建了如图1所示的“教—学—评”一致性视域下的课堂程序。

由图1可知,“教—学—评”一致性视域下的课堂程序是以学习目标为起点和核心,教师先确定评价的标准和评价任务,再设计一系列的学习活动,最后重新审视学习目标的达成情况。在学习过程中,教师扮演的是“质量监测员”的角色,即在教学过程中积极做到围绕学生达到什么水平、离目标还有多远、根据学习目标教学等环节,设计真实的评价任务,并搜集学生是否达成学习目标的证据。在教学中,整个课堂循环反复,不断地发生教与学的改进,从而让学习真实发生。

2 “教—学—评”一致性视域下的课堂案例实施

《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)指出,化学课程核心素养包括化学观念、科学思维、科学探究与实践和科学态度与责任4个方面。学生实验方案设计能力的培养是科学探究与实践素养维度下的一项重要指标,故笔者尝试以图1所示的课堂程序为参考,并以“实验方案设计”为学习内容,例谈如何依托“教—学—评”一致性视域下的课堂程序开展教学。

2.1 明确学习目标,保证教学方向

学习目标是课堂的灵魂。缺乏合理的学习目标,教学活动便会失去方向。对于“实验方案设计”,“新课标”有以下要求:学生能从问题和假设出发确定探究目标,依据探究目标设计并实施实验方案,通过观察和实验等方法获取证据,分析、解释数据,形成结论等[4]。

基于对“新课标”的解读和思考,笔者针对“实验方案设计”在课前梳理出了如图2所示的学习目标。通过图2很容易看出,“实验方案设计”的学习目标主要包括:引导学生针对具体问题情境确定科学、准确的自变量和因变量,控制好无关变量,以及在探究因变量和自变量的关系时要遵循4个设计原则,同时明晰具体的实验步骤,以使整个实验方案有序化和科学化。

2.2 确定评估证据,落实评价任务

逆向教学设计与传统教学设计的区别在于:当确定目标后,先确定评价任务,再安排学习活动,保证评、教、学的深度融合,以便课堂教学有始有终、清晰可测。

针对“实验方案设计”这一学习内容的评价,笔者采用PTA量表进行评价。PTA是基本要素分析的意思,故PTA量表法又被称为基本要素分析法。浙江师范大学的孙雅静等[5]将PTA量表应用于化学实验教学评价,很好地阐述了如何实现PTA量表与化学实验教学评价的整合,为化学教师应用该评价方法开展实验教学评价提供了参考。此外,莱州市玉皇中学的潘书朋[6]也将该表应用于实验操作考试评价中,打破了传统评价方式存在的弊端。

(1) 制定评价标准。

在探究实验中,一般会提供实验材料和器具,当学生明确了实验目的后,就要开始思考该实验是否需要设置对照组以及设置怎样的对照实验,并确认实验中的自变量、因变量、无关变量,分析自变量的改变对因变量的影响,同时还要确定具体的因变量观察指标或测量指标,以及考虑无关变量的控制等要素。根据上述分析,结合“新课标”、教材和学情,笔者把评价要素确定为:①陈述自变量与因变量的关系;②观察和测量因变量;③控制无关变量;④列出重要的步骤和材料器具。

(2) 落实评价任务。

当确定评价要素后,教师就要从各要素水平的划分和每一水平表现的准确描述角度为各要素编制不同水平的量表。实际上,划分要素水平才是编制量表的关键,需要根据评价目标、要素的性质以及学生可能会出现的表现而定,水平层次既不能太多也不能太少。笔者针对上述4个评价要素分别从3个水平维度的评价标准进行语言描述和赋分,并从自评(10%)、他评(50%)和师评(40%)的视角确定最终的评价得分,如表1所示。

当然,PTA量表的编制过程主要是确定评价要素及水平划分的过程,是一个不断修正、不断完善和不断循环的过程,需要依靠教师间和师生间的交流与合作。因此,在PTA量表编制完成后,笔者先尝试对学生进行实验评定,再根据存在的问题及时修改和完善,最终形成PTA量表。

2.3 设计学习活动,助力思维发展

(1) 借助结构化策略展开教学。

如何优化课堂学习活动?对此问题,布鲁纳指出:掌握事物的结构,就是以允许许多别的东西与它有意义地联系起来的方式去理解它。简单地说,学习结构就是学习事物是怎样关联的。其实,“实验方案设计”有其内在的骨架和规律,整个探究活动就是在讨论3种变量与实验对象的关系[7]。因此,笔者根据其内在骨架和结构化思维的特点,确定了如图3所示的教学策略。学生在审完题后要能明确题目中的实验对象,会根据题目来确定实验的自变量和因变量,进而形成可探究的科学问题。当探究问题形成后,教师继续引导学生针对自变量设置实验组和对照组,控制其他影响实验对象的变量相同,同时针对因变量的度量问题作出设计。

(2) 依托PTA量表展开评价。

在课堂上立足学习目标开展一系列教学活动后,教师可以用设计好的习题进行评价。例如,笔者采用了下述的测试习题1来监测学生学习目标的达成情况。具体要求:给全班每个学生10 min的答题时间,然后教师收齐试卷,开始第一次师评,并根据学生的答题情况组织学生按小组完成自评和他评。为了不干扰学生的自评和他评,教师的师评结果暂时不会记录于PTA量表中。

【环节一】初次答题和评价。

测试习题1:小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应,比较铁和铜的活动性强弱,发现铁丝的表面有紫红色物质析出,溶液颜色也从蓝色逐渐变为浅绿色,但有时溶液颜色会变为淡黄绿色或淡蓝色,甚至无明显变化的异常现象。

针对上述异常现象,他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致的。为了进一步探究此问题,请你设计实验方案并写出步骤。

建议:①实验可分成4~5组;②实验时每支试管取用硫酸铜溶液5 mL;③每次实验时间为20 min。

实验室提供铁丝、质量分数为16%的硫酸铜溶液、蒸馏水,以及其他实验所需的仪器。

图4是学生A的初次答题情况,可以看出她的答案距离PTA量表中的评价要素相差甚远,说明该学生在经历了课堂上的学习后,并没有很好地掌握相关知识。

【环节二】再次答题和评价。

可以预见,学生在经历了初次答题和评价后,脑海里的设计方案可能还是多种多样,所以在环节二中,教师先把PTA量表发给学生并指导他们解读量表中的要素,接着重新答题;然后,再次组织学生对重新答题后的结果进行自评和他评;评价结束后收齐试卷,教师进行第二次师评。图5为学生A的再次答题情况。对比图4和图5,可以明显地看出学生A把握答题方向的能力有了明显提高,科学性更强,准确性更高。

【环节三】评价答案迎挑战。

经历上述两个环节后,教师达成了对学习目标的检测,这就为下一步教学提供了依据。多数教师认为,“实验方案设计”的学习评价已经结束,可实际上还有一个非常好的评价机会,那就是引导学生利用PTA量表对该题的参考答案作出评价。为此,笔者尝试鼓励学生利用PTA量表大胆地对参考答案作出评价。图6和图7是班级内两位学生作出的评价,由图可以看出,他们借助PTA量表顺利地从答案中找到了“实验方案设计”的4个要素。

【环节四】验证方案做实验。

绝大多数教师认为,经历了以上3个环节后,评价任务总该结束了吧。客观地说,从应试角度看,多数学生已收获颇丰,暂时找到了解答该类试题的“套路”了;可站在学科本质和学生能力发展的角度看,笔者认为还需要再给出精心的评价,那就是给学生搭建平台,让学生有机会通过体验的方式检验设计方案是否可行。

为此,笔者还特地给学生准备了相关的实验素材,引导学生借助实验来验证自己的方案,在课堂上通过实验解决真实问题,得出结论。可喜的是,通过实验的验证,学生不仅破除了原有的疑惑,还发现了意料之外的现象并产生了新的疑问。例如,当学生把铁粉放入硫酸铜溶液后,除了看到有红色物质析出外,还提出铁粉表面为什么有气泡产生这一问题。当然,这个问题在集体的努力下最终得到了解决。

3 “教—学—评”一致性视域下的实践效果分析

PTA量表的一轮使用,使学生从知识、能力层面进行自我修正和完善,并从中归纳出科学探究实验方案设计的一般要素;PTA量表的二轮使用,使学生清晰认识自己在某个要素上所处的水平,定量地发现自己从原水平到现水平的进步幅度,最终通过对参考答案的评价和带着方案进行实验,更是求证和发现的过程。可有部分教师认为,从精准设计学习目标到精确制作PTA量表,最后到精心检测学生的掌握程度,需要太多的时间投入,这样的投入和付出是否有意义?

笔者选取所授班级人数均为45人的两个平行班级作为实验对象,其中立足于“教—学—评”一致性视域下进行授课的班级记为A班,按照常规授课方式进行授课的班级记为B班。在“实验方案设计”学习内容授课结束后,就运用上述呈现的测试习题1对两个班级的学生进行监测并采用SOLO分级评价法确定试题的评价标准(满分为6分),并在课后把两个班级的测试结果汇总于表2之中。

3.1 横向对比分析

表2为两个平行班关于测试题1的测试结果统计表。由表2可知,无论是得满分人数,还是得大于等于4分人数、得大于等于2分人数及得少于2分人数,A班都要好于B班。尤其是得满分的人数,A班已经是B班的两倍不止。因此,从横向对比分析的结果可以初步得出,应用“教—学—评”一致性视域下的课堂教学效果明显要好于传统的教学方式。

3.2 纵向对比分析

为了确定“教—学—评”一致性视域下的课堂教学有利于帮助学生更好地完成“实验方案设计”的学习,笔者对B班学生在经历了测试习题1的监测后(不做试题讲评),立刻改用“教—学—评”一致性视域下的课堂教学重新组织学生学习“实验方案设计”。学习结束后,立即组织学生借助测试习题2进行后测。

测试习题2:不锈钢一般不会生锈,但小明发现如果有菜汤残留时,不锈钢锅与菜汤接触的部位也会生锈,而普通铁锅只要沾水就会生锈。于是,他猜想金属生锈的快慢可能与材料和盐水浓度都有一定的关系。

为了进一步验证猜想,请你帮助他设计实验方案并写出实验步骤。实验装置如图8所示,实验试剂与器材有蒸馏水、质量分数为20%的盐水、直径为0.15 mm的不锈钢丝和铁丝若干、烧杯等。

笔者用测试习题2对B班学生进行测试,仍然采用SOLO分级评价法确定试题的评价标准(满分仍为6分),并在课后把B班前后测的结果汇总于表3之中。

由表3可知,在开展“教—学—评”一致性视域下的课堂教学后,无论是得满分人数,还是得大于等于4分人数、得大于等于2分人数及得少于2分人数,B班的后测结果较前测结果都有较大的正向转变。尤其是从得满分的人数和表3中的增值度,均能得出正向转变效果非常明显。因此,从纵向对比分析的结果能得出:“教—学—评”一致性视域下的课堂教学效果,明显要好于传统的教学方式。

4 结语

“教—学—评”一致性视域下的课堂教学,做到了依托课程标准把握教学方向、基于学情视角了解现实起点,且在过程中关注学习策略,进而完善过程方法。对学生而言,其学习能力得到提升,学科素养得到发展,对学科本质也有进一步了解;对教师而言,其评价路径会倒逼教师能力的提升,如对课程标准、中考试题等的研究会更深入,且能帮助其揭开学生某方面能力“是否学会”的谜底。

参考文献

[1]

崔允漷,夏雪梅.“教—学—评一致性”:意义与含义[J].中小学管理,2013(01):4-6.

[2]

崔允漷.教—学—评一致性:深化课程教学改革之关键[J].中国基础教育,2024(01):18-22.

[3]

涂晓锋.教学评一致性的含义、实践困境与突围之策[J].教学月刊小学版(语文),2022(04):4-8.

[4]

中华人民共和国教育部. 义务教育化学课程标准(2022年版) [S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[5]

孙雅静,赵雷洪.PTA量表法在化学实验教学评价中的应用[J].化学教学,2013(12):17-19.

[6]

潘书朋,汤金波.基于PTA量表实验操作考试评价标准研究:以“探究平面镜成像的特点”评价量表研制为例[J].实验教学与仪器,2022,39(01):3-5.

[7]

程仁军.结构化思维视域下中考复习阶段的深度备课:以“物理探究题的复习”为例[J].物理教学,2024,46(06):39-42,38.

基金资助

2025年浙江省教育信息化研究课题“省统考背景下名师网络工作室赋能中考备考的路径探析”(2025ETD43)

2024年浙江省教研重点课题“设计型学习:发展初中学生‘工程思维’的路径研究”(Z2024019)

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