国外课改：美国padi：学生科学探究能力评价模式初探

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1、国外课改：美国国外课改：美国 PADI：学生科学探究能力评价模式初探：学生科学探究能力评价模式初探发布时间:2009-7-24 阅读:321一、一、PADlPADl 计划产生的背景及其目的计划产生的背景及其目的 科学探究是美国国家理科教育标准的核心内容，如何评价学生的科学探究能 力始终是教育者和教育研究机构关注的问题。支持复杂的科学探究的学习，其主要障 碍是缺乏高质量的、有深度的评价标准。方面,现有的评价标准有的并不能反映科学 探究方面的内容。有的则缺乏实践性或过于复杂难以应用。另一方面,以技术为基础的 评价标准缺乏指导性的理论框架，难以为不同领域投入策略来发展科学探究评价。探 究的原则性评价

2、设计方案(Principled Assessment Designs for Inquiry。简称 PADI) 是基于上述两个主要原因。并在跨行业问教育创始会(1nteragency Educational Research Initiative。简称 IERI)的支持和国家科学基金会(NSF)的资助下，由美国马 里兰大学的罗伯特密斯(Robert JMisley)教授联合 SRI 国际性组织、马里兰大学 加利福尼亚伯克利大学、劳伦斯科学大楼和密歇根大学 5 个教育组织的专家共同研发 的科学探究评价方案。 通常进行评价时会面对许多复杂的资料。为使其对评价有意义，需要从复杂资料 的关系网中进行推

3、理。一方面，要按照某些可能性对资料进行解释，其形式是一个叙 述性的、结构化的理论；另一方面，需要确立一个技术性统计模型；诚然，也可以是 两种方式的结合。PADI 评价计划的目的是从叙述性和技术性两个角度进行评价。即通 过认知心理学的发展、对科学探究的研究、测量法理论与技术这三者的结合给发展中 的科学探究评价提供一个实用的、有理论基础的概念框架。帮助设计评价探究的方案。PADI 形成评价标准离不开被评价的科学探究任务。通过任务，既可表达所要评价 的科学探究标准，又提供了进一步评价学生科学探究能力所需要的依据。而依据是 PADI 进行两种方式评价的重点。一种评价方式是对依据进行叙述性的评价，也就是

4、本 文所要介绍的重点科学探究评价设计模式(以下简称设计模式)，另一种是通过数 学或技术性方式(如测量模型、表达系统、人工或自动评分程序)对证据进行评价，但 其结果最终也应被转化成文字，以使非技术使用者也可以理解评价结果而不必了解技 术方法。 这两种评价方式实际上是 PADI 评价系统的两个阶段，设计模式是 PADI 计划的使 用者启动评价计划的起点，它的作用有两点：一是确定特殊主题领域中被评价的科学 探究知识和技能，二是通过指导任务创设来引发出评价所需要的能够证明学生是否达 到这些知识和技能的依据。 二、二、PADIPADI 模式的指导思想模式的指导思想 该设计模式包括许多内容，但决定评价证据

5、产生和获得的核心指导思想包括三个 核心要素。 1与探究有关的知识、技能或能力。这些内容在不同领域可能不同最好以跨学 科的知识、技能、能力作为起点构建一个一般性的设计模式满足跨学科的目的。如 “从科学的角度观察现实世界的情况”等模式没有明显的学科选择性这也正体现出 模式设计者的初衷即模式的普遍适用性。 2可以提供关于知识、技能、能力的证据的各种观察。观察到学生所做的各种事 情。可以帮助证明他们是否已经达到目标。3任务的显著特征。该要素描述的是能够产生所期望的各种类型证据的情况。任 务的特征包括刺激物材料、指导、工具、帮助等。 三、三、PADIPADI 模式的产生来源模式的产生来源 1通过分析国家

6、理科教育标准中内容标准所暗示的探究知识和技能，然后设 计任务、引发证据，从而形成设计模式。 2从科学教育实践的具体任务中抽象出设计模式的三个要素并形成新模式。例 如巴克斯特(Baxter)和格拉泽(Glaser)等人在评价复杂的科学推理时，设计了一 个魔盒任务，通过把电线、灯泡和(或)电池连接到两个伸向盒子的夹子上。要求学生 推断密闭盒子里面电线、灯泡、电池的构造。同时研究者还可以对计划的实施策略 进行监测并根据反馈来调整策略。利用这些信息，研究者们创造了一个“设计和指 导一个科学的调查研究”设计模式。在这个设计模式中，可以有四个子模式分别解决 调查研究的某一个特殊方面，如“设计解决策略”、“

7、实施解决策略”、“监测策略”和“在基本的原则基础上产生解释”。这些子模式可以帮助评价者获得不同方面的依 据。 3与前面提到的魔盒任务相比任务模板是为解决一类问题而设计的各阶段任务 的集合，因此任务模板也具有一定的可重复性，应用性也很强。 以 PADI 中的对环境有益的全球性学习与观察计划(Global Learning and Observations to Benefit the Environment简称 GLOBE)模板为例，其目的是使学生 亲自参与分析资料、参加研究、与科学家合作等具体任务以便提高学生对科学的理解 能力。GLOBE 任务模板是多个任务的集合包括 l0 个具体的调查研究的

8、阶段如提出 问题、计划调查研究、分析和和解释资料、指导调查研究、计划(新)调查研究、总结 资料等。这一任务模板共涉及 9 个设计模式，这 9 个设计模式又涉及各种知识和技 能而且有些设计模式可能在不同的阶段重复出现。在这些设计模式中。有的是在此 任务模板之前-已经存在，有的是从这个任务模板中的 个过程产生出来的。同时。从 GLOBE 模板中抽取出的设计模式可以跨多个领域使用，而并不仅仅局限于 GIJ0BE 内容。四、四、PADIPADI 模式酌原更模式酌原更 lIlI 和结构和结构 该设计模式遵循了以下基本原则：1)设计模式可以但不一定必须与科学探究标准 相一致；2)设计模式在细节上可能比科学

9、探究标准粗糙或精细，内容标准与设计模式 可能不一一对应；3)设计模式有指导评价任务创设的作用，但并不一定是严格的一一 对应关系。 在 PADI 计划中，涉及到了三种不同的课程：1)GLOBE；2)学生对不阿物种的探究 计划(BioKIDS：KidsInquiry of Diverse Species)；3)科学系统充分选择 (FOSS：Full Option Science System)的科学探究计划。这些计划是为试验和精化 PADI 进程而服务的。 在 PADI 计划的最初阶段。提出了“从科学的角度观察现实世界的情况”、“设计 和指导科学的调查研究”、“参与合作的科学探究”、“评估科学资料

10、的质量”等 l5 个设计模式。设计模式大多是以表格的形式表达的。一个基本设计模式的结构包括 题 目”、“概要”、“理论基础”等共 20 个要素。下面以“评估科学资料的质量”设计 模式为例简要地说明设计模式结构中每部分属性的含义(见表 l 至表 4)。 “题目”是设计模式的名字。“概要”是学生在任务中所遇到的评价情况的简介。 其中列举了与这一模式相对应的任务，此外，对学生的知识、技能、能力等方面也进 行了概括。“理论基础”对于设计模式的主题为什么是科学探究的一个重要方面作了 简单讨论。“主要的知识、技能、能力”是指被评价的学生应具有的主要的知识、技能、能 力，这里首先考虑的是学生评价资料质量的能

11、力以及对引起反常内容的各种错误的理 解。应该指出的是，这不能理解为是全部的能力,学生检查资料质量的倾向和能力会随 着不同知识领域或情况的变化而改变。 “其他的知识、技能、能力”是指设计模式中形成的任务所要求的其他知识、技 能和能力。这里应该意识到学生是否应该具有关于特殊内容的知识、测量手段和方法 或特殊表现形式的知识。例如，一个评价设计者应该考虑到任务的内容是否应该让学 生熟知，或者要考虑是否有提供熟悉内容的必要性。这样就不会在评价资料质量的过 程中造成不必要麻烦。“可能的观察”是指能够证明主要知识、技能和能力的学生的语言和行为。本例中就是考察学生能否确认资料中的反常内容、异常或不一致之处。并

12、对它们加以解释，把资料用不同的形式表达出来以揭示反常内容，并解释对错误的检查。“可能的工作成果 是指各种模型或表格 它可以表现为与学生主要的知识、技能 和能力有关的依据。这里考察的是对反常内容的书面以及口买的确认或解释，揭示错 误的新表现形式的_创造过程以及从已知的可能中选出反常情况的能力。 “ “可能的评价标准”与评分标准有关。评分标准可以帮助评估学生在与此模式有 关情况中的表现。 “显著特征”起着重要作用为了得到所需要的证据，特征必须在一定情况下出 现。 任务的“可变特征”是指任务的难度或重点是可以改变的。在此例中包括：可以 改变资料的数量和复杂程度，反常内容的精细性，学生对所提供的测量方

13、法的熟悉程 度，以及对学生关于评估资料质量能力的评价的论据结构。 “我是的一种”是与这个设计模式有关联的设计模式的清单。“评估科学资料 质量的能力”是更一般的“分析资料”设计模式的特例。 “这些属于我”是指这个设计模式下面有比这个更具体的设计模式。通常在评价 的任务上作了更确定的规定，“评估科学资料”可能包括特殊的设计模式，例如“评 估自己收集的资料的质量”，与本例所不同的是资料只是简单地提供给学生。 “内容标准”是指与国家理科教育标准密切相关的清单。例如。“评估科学资 料质量”这一设计模式与国家理科教育标准中科学探究的下列内容有关：首先是 进行科学探究的能力，如使用适当的工具和技术收集分析和解释资料；用证据描述、 解释、预测、建立模型；批判性地和逻辑性地进行思考，建立证据和解释他们之间的 关系；认识和分析可供选择的解释和预测等。其次是对科学探究的理解。如数学的主 要作用；科学解释；批判性评价的作用。 设计模式的目的不是创造“正确”或“完整”的科学探究评价设计模式，它的主 要作用是为使用者使用设计模式评价科学探究提供选择。另一方面又为使用者留下了 创造的空间。他们可以按照这种框架创造新的模式。或在原来的模式基础上进行改进。