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第一章绪论
1.1问题的提出教育部制定和颁布的《普通高中课程方案(实验)》进一步明确了普通高中教育的性质和培养目标,倡导学生进行自主学习、探究学习和合作学习,特别强调“立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高21世纪公民的科学素养,构建‘知识与技能’、‘过程与方法’、‘情感态度与价值观’相融合的高中化学新课程目标体系”
[1]作为化学课程改革的突破口,化学实验在提高学生的科学素养和促进学生全面发展方面有着不可替代的作用新课程积极倡导学生自我评价、活动表现评价、过程性评价等多种评价方式,关注学生个性的发展,激励每一个学生走向成功因此,化学实验评价也应体现新的评价理念,不仅注重学生认知的发展情况,也要注重评价学生在实验活动中的情感、态度和价值观;对实验过程的体验和感受;对化学实验方法的了解和掌握情况;化学实验探究的能力以及实验探究的结果等,实现“由认知性评价转向对科学素养的评价”、“由要素性评价转向综合性评价”、“由静态结果评价转向实验过程与实验结果相结合的评价”注重化学实验评价的多元化、全程化和发展性
[2]但是,笔者通过调查发现第一,新课程虽然大幅度地增加了实验探究活动,但由于课时紧张、学校实验条件不足以及对化学实验教学的教育功能认识不足,不少学校反而削弱了化学实验的教学,把“做”实验变成了老师“讲”实验、学生“听”实验,学生动手率低,动手能力差,实验操作不规范的现象较为普遍第二,在中学化学实验教学的实践中,由于教师们往往对化学实验的教育功能缺乏深入的理解,极少开展化学实验活动表性评价,教师在对学生实验的活动表现进行评价时,给出的评语往往是笼统的、表面的、浅层的,其评价不能使学生明白自己的回答或做法中哪些是合理的,也不能促进学生反思自己思维中的错误和不足,不利于提高学生的实验能力和学科素养第三,分析新课程纸笔测试中的实验试题,许多试题命制依然“穿新鞋走老路”,考查不出学生真正的学科素养和化学实验能力,给学生造成“做实验”不如“背实验”更能取得高分数的习惯和思想因此,要使教师有效地实施新课程化学实验教学,真正提高学生的科学素养,有必要探讨与新课程相适应的化学实验评价策略,开展过程性实验评价,以比较全面地了解学生的化学学习经历,激励学生的学习和促进教师的实验教学的发展从目前国外的研究来看,TIMSS给出了科学实验探究能力测评目标分类体系,PISA和NAEP则给出了各自的科学过程技能测评目标分类体系
[3]从总体上看,这三种测评方法都是对学生的科学探究能力进行的终结性评价,而不是针对学生的化学实验能力进行系统的评价美国《国家科学教育标准》虽然列出了9-12年级学生进行科学探究所需要的基本能力,但对这些能力的描述还是比较模糊,不能直接作为评价学生化学实验能力的评价指标美国的EllenWeber.、RobertL.LimNormanE.Gronland.和W.JamesPapham.分别研究了有效的学生评价、教学中的测验与评价、促进教学的课堂评价(国家基础教育课程改革“促进教师发展与学生成长的评价研究”项目组译,2002),也没有特别针对化学实验评价进行研究总之,从所查询的文献来看,还未发现专门针对中学生在化学实验中的表现等进行较系统、科学评价的论述从国内的研究来看,对于化学实验活动表现性评价的专门研究也不多靳玉乐等构建了能够评价学生课堂探究活动表现的指标(2005年),但这些指标比较宽泛,对各个学科的探究学习都通用,并不仅仅针对化学学科赵二劳胡艳梅在分析中学化学教学评价现状的基础上对构建新课程标准下的中学化学教学评价体系的原则、方法等进行了探讨(2005年),但缺乏对化学实验活动表现评价实践的具体研究在实验评价中,强光峰等编制了初中物理探究学习评价表(2006年),陈芳桂构建出了中学“分组实验开展情况”评价标准(2007年),但这些研究并不是针对化学实验的郑长龙、周仕东等比较细致地研究了化学实验教学评价,重视建立促进学生科学素养全面发展的化学实验教学评价观和评价体系,特别关注化学实验教学中的档案袋评价和活动表现性评价方法,通过具体应用的实践研究,他认为,作为质性评价的一种重要评价方式,档案袋评价和活动表现性评价适应了促进学生科学素养主动全面发展的化学实验教学观
[4](2004年),但缺乏能够证明其效果的实验研究鉴于国内外研究现状,本研究在已有相关研究的基础上,侧重对化学实验活动表现评价作进一步研究,初步构建出供教师评价学生的化学实验活动表现评价指标,并根据评价指标制定针对具体实验活动的评价表,还针对具体的实验教学,研制出学生评价自己化学实验的自评指标以及相关的评价表,供一线教师在化学实验教学中进行实验评价时参考最后,笔者对化学实验活动表现评价研究的效果进行了初步研究,希望能引起国内学者对这一研究领域的重视或讨论,促进研究的进一步深入由于本研究涉及到教育测量与评价的内容,因此将对这些方面做必要的综述和介绍
1.2教育测量与评价的发展历史
[5]我国早在西周时期,在初步建立了学校教育制度时,就开始了教育评价近代教育测量和评价的研究始于20世纪初,美国心理学家桑代克(R.L.Thorndike)的心理统计方法和编制测验的基本原理及书写、作文、图画测验等标准测量工具,使教育测量开始走向科学化的道路自20世纪30年代以来的几十年中,泰勒(R.W.Thler)“目标评价模式”理论一直占据着主导地位“目标评价模式”以教学目标为导向,把教学目标转化为可测量的学生的行为目标,并根据这些行为目标编制课程、教材或教学方案,开展教学活动,然后依据行为目标对教学活动的效果进行评价,判断实际教学活动的效果达到预期教育目标的程度,并根据反馈信息修改活动方案泰勒模式具有较强的可操作性,是教育评价理论发展史上第一个比较完整的评价模式,但是,其不足之处是忽视对教育目标自身的评价,并忽视过程性评价和对学生个性发展的特殊性的关注此后,美国教育心理学家布卢姆(B.S.Bloom)等的教育目标分类学理论进一步完善了教育评价理论20世纪
50、60年代,许多教育家从不同的需要、不同的观点出发,提出了许多不同的评价模式,如CIPP评价模式、自然主义评价模式、应答评价模式等这些评价模式的共同特点就是在评价中不只是单纯从评价者的需要出发,而考虑到所有评价参与人的需要,强调个体的经验、活动和主观认识的作用,不过分追求客观性,并试图摒弃数量特征,重视人文精神、社会科学方法在评价中的运用20世纪80年代,美国学者萌发“共同构建”、“全面参与”、“多元价值”的评价思想,认为评价并不是“外在的”、“纯客观”的过程,而是参与评价的所有人,特别是评价者与其对象双方交互作用,共同建构统一观点的过程这种观点大大提高了评价对象在评价活动中的“主体”地位主张让参与评价的所有的人都有机会表达自己的观点,获得自然条件下不能获得的观测结果目前欧美等国家在发展性学生评价的研究上已取得一定进展,如澳大利亚昆士兰州高中阶段采用接受调控的校本评价制度与外部跨学科的标准化考试相结合的方法,评价结果主要记录于“学生教育档案”中,“学生教育档案”是高中毕业的学业成绩证明这种评价达到选拔、监督和评定绩效的目的,反映了当代评价方式的转型从考试文化转向评定文化这种方法比较精细,公平,但需要投入大量人力与财力教学测量与评价也是当前国内教育、教学改革研究的重点和难点在较长的一段时间里,我国对于教学质量评价的研究主要依据外国教育测量与评价理论,侧重于定量化的实证研究,人的因素在评价中的作用被忽视尤其是在中学教学中,由于受到中考、高考的制约,基本上只是通过对考试成绩的量化比较,来评价学生的学习能力和水平进行课程改革以来,教学质量的评价标准已经有了一定的改变
1.3进行化学实验活动表现评价的意义化学是一门实验的科学,新课程背景下开展化学实验活动表现评价对深化化学课程改革具有十分重要的意义,它直接影响着实验教学的有效性、教师教学的积极性和学生学习的主动性主要体现在以下几个方面
1.
3.1促进化学实验教育、教学功能的全面发挥新课程提倡的化学实验评价,强调通过评价去激励学生,帮助学生认识自我、建立自信,促进每一个学生在原有基础上的发展新课程化学实验评价功能从过分强调甄别转向强调发展,促进实验教学目标的有效落实,使化学实验的教育、教学功能得以全面发挥
1.
3.2促进化学实验学习方式的根本性转变化学实验活动表现评价凸显学生在评价中的主体地位,让评价成为多主体的交互化活动,这种交互使学生从多个侧面了解自己、认识自己,从而使学生在评价中获得更大的收益
[6],促进化学实验学习方式的根本性转变
1.
3.3增进学生对化学学习的兴趣定性评价和定量评价各有优势,由于化学实验活动的复杂性以及学生实验过行为表现的不确定性,并非所有的学生行为都能以量化测定例如,像“过程与方法”或“情感、态度、价值观”这种非学业评价具有不可量化的特点,对它赋予某种权重是不恰当的
[7],因为不能将不同质的评价结果强行整合定性评价不能完全被定量评价代替,应在定量分析中合理运用定性方法,使量化指标的含义更清晰,在定性分析中充分利用量化手段,使定性分析指标更易于操作定量评价更关注成绩好的学生,量化成绩不好的学生,学习积极性必定受挫在开展化学实验活动表现评价后,实现了定量评价与定性评价的有机结合,所有的学生都能看到自己的进步,学习积极性得以提高,学习兴趣得以增进
1.
3.4促进学生的反思和发展Towler和Broadfoot指出,“反思和评估可以促进学生思考自己到底期望从学习中得到什么,可以提高学生的学习动机,让他们对自己在学习上取得的成绩感到骄傲,对自己的弱点有客观的评价”以被评价者学生作为评价主体,强调充分发挥被评价者在评价中的作用,强调被评价者与评价者之间应建立良好的关系,并进行有效的沟通与协商这样,学生知道自己将在哪个方向上继续发展,并通过积极的反思知道自己思维的不足或错误究竟出在哪因此,如果建立“教师评价+学生自我评价”的化学实验活动表现评价模式,能引发学生对自己的化学实验活动的反思并提高实验探究学习的动机
1.
3.5促进教师的专业发展化学实验活动表现评价将使教师调整实验课程,重新思考实验教学设计,在设计教学时将学生的意见考虑进去,以便让所有的学生都参与实验活动和评价这就要求教师在教学研究中更新理念、拓展专业知识、不断反思,提升自我,促进自身专业素养的提高第二章新课程背景下化学实验评价的内涵
2.1对化学实验评价的认识化学实验评价是从化学实验教学目标的角度,对学生进行测量和测验所提供的数量化的资料及通过观察等所获得的质的分析的资料作出解释,从而对学生学习结果与进展达到预期目标的程度做出价值判断的过程
[2]化学实验的教学目标能否有效落实、化学实验的教育、教学功能能否全面发挥、化学实验的学习方式能否发生转变、化学实验探究活动能否顺利开展、现代信息技术与化学实验教学能否有机整合等,所有这些方面的改革,都离不开化学实验评价理念的更新、评价内容的发展以及评价方式的转变因此,从某种意义上说,化学实验评价体系的重新设计也是化学课程评价改革的突破口根据《普通高中化学课程标准》对教学评价的要求,从评价的目的(为什么评)、评价的内容(评什么)和评价的方法(怎么评),对化学新课程实验评价进行设计
2.
1.1化学实验评价的方法根据不同的标准和依据,化学实验评价方法有不同的分类例如,按实验教学中运用的时机分为诊断性评价、形成性评价和总结性评价;按量具的标准化程度分为标准化测验和教师自编测验;根据评价是否关注过程分为过程评价和结果评价;按测验执行方式分为纸笔测验评价、实验档案袋评价和活动表现评价;等等针对我省教学实际及本研究需要,下面只对“测验执行方式”的3种实验评价方法以及与之有关的“实验教学中运用的时机”的3种评价方法作说明
2.
1.
1.1化学实验的诊断性评价、形成性评价和总结性评价
[5]诊断性评价在学生开始新的化学实验前,为使实验教学有效地进行而对学生实际已具有的实验知识和技能水平进行评价,也称事前评价诊断性评价可以为分类指导、因材施教提供依据形成性评价在化学实验进行的过程中,为了解学生对化学实验目标的实现程度,以便调整、改进实验教学活动,发现存在问题,有效控制化学实验过程而进行的评价形成性评价只涉及学生是否达到实验教学目标规定的水平,不问及差异,因而测评内容应与实验教学目标相对应将这种评价手段用于实验教学活动,可以充分利用评价的反馈机制,使它成为改进化学实验教学,提高化学学习效果,促进学生健康发展,充分挖掘学习潜力的重要手段终结性评价在阶段性化学课程结束或学年末,为把握化学实验教学成果而进行的全面性实验水平测试其特点一是注重对学生学习和对实验教学效果的鉴定结论,一般要求分出等第;二是评价的组织严密、实施正规,结论具有一定权威性;三是不仅评价实验认知领域的化学知识、能力的发展状况,而且注重情感领域的教学效果
2.
1.
1.2化学实验学习档案评价、活动表现评价和纸笔测试评价化学实验学习档案评价指教师和学生有意识地将各种有关学生实验表现的材料收集起来,进行合理的分析与解释,以反映学生在实验、学习和发展过程中努力、进步的状况或成就
[5]化学实验活动表现评价是在学生完成一系列任务(如实验操作、交流辩论、实验方案设计等)的过程中进行的它通过观察、记录和分析学生在实验活动中的表现,对学生的参与意识、合作精神、实验操作技能、实验探究能力、分析问题的思路、知识的理解和应用水平以及表达交流技能等进行评价
[1]活动表现评价的对象可以是个人或团体,评价的内容既包括学生在具体的化学实验活动的过程,又包括学生的实验学习活动的结果美国教育评定技术处将活动表现评价界定为“通过学生给出的问题答案和展示的作品来判断学生所获得的知识和技能”纸笔测试评价是一种重要而有效的实验评价方式纸笔测试评价最突出的优势是考查内容的多样性,科学合理的化学实验试题既能检查学生对实验事实知识的记忆和理解、考查实验基本原理的应用,也能考查对复杂项目的分析、综合与评价,还能对学生在学习过程中表现的情感、态度和价值观等进行有效的评价此外,纸笔测试评价具有设计灵活、实施便利、评分简易的优点当然,纸笔测试评价也有其局限性,例如,它不适合检查学生的实验动手操作能力,也不适合检测、观察学生实验的过程、能力发展情况实际上,实验评价方式的划分没有严格的界限,新课程化学实验评价应是多种实验评价方式的融合由于研究时间、研究条件限制,本文侧重从过程评价的角度进行化学实验的活动表现评价研究
2.
1.2化学实验评价的理念要使实验评价能够真正促进新课程的实施,必须更新评价的理念《国家基础教育课程改革纲要(试行)》将评价改革列为课程改革的目标之一,提出“要建立促进学生全面发展的评价体系评价要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展的需求,帮助学生认识自我、建立信心发挥评价的教育功能,促进学生在原有水平上的发展”
[1]发展性评价理念适用于基础教育阶段学生在所有学科上的学习评价,因此发展性评价理念必然能给化学实验的评价带来启示
2.
1.
2.1评价功能从过分强调甄别转向强调发展传统评价忽视了评价促进学生发展的功能,用各种考试甄别、比较和选拔学生,并且用公布分数、排名次等方法,使学生不断尝到失败的痛苦,挫伤了学生的自信心和自尊心
[7]发展性评价则强调通过评价去激励学生,帮助学生认识自我、建立自信,促进每一个学生在原有基础上的发展因此,在化学实验的评价中,首先要关注每一位学生的发展,重视评价学生在化学实验及其教学过程中的个性发展,尊重学生的个性差异和个性特点,重视评价学生在化学实验活动中的表现和对小组解决问题所做的贡献其次,关注每一位学生思维发展的历程以及实验探究能力的提高,从“不知”到“知”、“知之不多”到“知之更多”、不仅“知其然”且“知其所以然”的过程性表现如果一个基础较差的学生表现得仍不够好,但比起以前表现有很大进步,该生就应得到肯定和表扬,这对促进每一位学生在科学素养的各个方面得到主动发展是非常有利的
2.
1.
2.2评价实施从过分强调终结性评价转向重视形成性评价现行的评价实施过分强调终结性评价、过分重视学习的最终结果,这种评价的实施是静态的,评价与教学是分开的,缺乏应有的联系和反馈调节的机制而发展性评价更关注过程,强调评价与教学的有机联系以及评价的连续动态过程这种评价重视对学生在日常学习中的表现进行及时地评价在不以评价结果作为奖惩依据的轻松氛围下去发挥评价的反馈、诊断等积极的功能,促进学生自觉地发展
[7]因此,在化学实验评价中,期中、期末考试等化学测验或考试并不仅仅是评价学生实验探究水平和能力的唯一手段教师依据实验指标对学生在实验过程中的表现给出及时的、有针对性的评价能更好地促进学生的学习
2.
1.
2.3评价主体从单一转向多元化、交互化传统的评价主要是由教师评价学生,学生处于被动的位置,这对于学生学习的主动性、责任感以及自信心的培养是非常不利的在新课程的化学实验过程中,发展性评价凸显学生在评价中的主体地位,让学生参与评价,同时关注其他评价主体的作用这种多主体的交互化活动使学生从多个侧面了解自己、认识自己,从而使学生在评价中获得更大的收益
[7]这种多评价主体交互的理念在建构主义的和多元智能的学习评价观中也有所体现
2.
1.
2.4过程性评价重视质性描述传统的量化评价过分强调用分数去推断学生学习的成效这种方法把复杂的教育教学现象简化为数量或数字,学生在学习中表现出来的创造力、努力、兴趣态度等不容易量化的品质被排除在评价范围之外这种单纯的量化评价丢失了学生的发展中最有意义的内容,评价显得不够客观发展性评价认为纸笔测验等定量评价仅仅是评价的一种方法,还应结合观察、访谈等描述性的质性评价方法,才能更真实地反映学生发展的情况
2.
1.
2.5实验评价从侧重结果转向侧重学科思维能力评价化学实验是一种学习活动,一种学习过程,一种学习方式化学实验传统纸笔测试评价比较多地对实验现象、实验结论进行考查,学生仅凭记忆和背诵就能得分,无法将做实验和不做实验的学生、实验水平有差异的学生加以区分因此,“黑板实验”、“叙述实验”常常代替了真实的动手实验,依靠“背诵实验”、“想象实验”来解答实验题也可获得不低的分数这种评价脱离学生实际,孤立地进行化学实验知识与技能地考核,无法真正考查学生的创新精神和科学素养新课程化学实验活动表现评价主要包括对化学实验知识与实验技能掌握情况的评价,对化学实验探究能力的发展情况的评价,对化学实验态度、情感与价值观形成情况的评价在评价中紧密联系学生的生活实际和社会实际,使学生在真实的情景中解决与化学实验有关的问题,以促进学生化学思维能力的提升
2.2化学实验评价的理论基础建构主义学习理论和多元智能学习理论是实施化学实验教学的重要依据建构主义学习理论强调让学生积极主动地探究知识,人的知识要在具有真实性和复杂性的感性材料基础上建构,离开主体的建构就没有知识的产生;多元智能学习理论认为每个人身上至少存在八又二分之一种智能
[8]语言智能、数理逻辑智能、空间智能、身体运动智能、人际交往智能、自我认识智能、自然观察智能、存在智能这些智能同等重要,个体间智能的差异是由于智能的组合方式不同,每个学生都有发展的潜力建构主义学习理论和多元智能学习理论都有各自对应的学习评价观,这两种评价观适用于基础教育阶段所有学科的学生学习评价,能够为化学实验评价带来重要启示
2.
2.1建构主义理论的学习评价观建构主义理论的学习评价观包括目标自由的评价;以知识建构过程为核心的评价;强调对学生自我成分和元认知发展的评价;多侧面、多形态的评价标准;动态化评价
[9]建构主义的学习评价要求用需求评价法去确定教育的目标,认为经证实的需求可提供用以评价任何过程和结果的最客观的评价标准
[10];诊断性和反思性是建构主义学习的核心特征之一
[10],建构主义认为,教学评价的重点应该是评价学生知识建构的过程,包括如何寻找知识、认知策略与自我监控以及知识建构中的探究与创新能力等;建构主义强调学习者积极主动地参与教学,从事自我监控、自我评价、自我检查等活动;建构主义学习评价常涉及“动态评价”,强调个体表现在同他人相互作用的过程中被评估,从而确定个体能力从帮助和指导中获得提升;建构主义学习评价认为,仅用一套标准评价结果的质量或者仅对一种类型的结果进行评价都是不可取的,评价学习者如何进行知识建构要比评价由此产生的结果更为重要
[11]
2.
2.2建构主义学习评价观指导下的化学实验活动表现评价根据建构主义的学习评价观点,有效的评价必须与教学整合在一起,成为教学的一部分与教学相结合的评价能给教师和学生提供重要的及时反馈,有效促进教与学质量的提高
[9]因此,化学实验的评价应与化学实验教学整合在一起,即教师对学生在化学实验学习中的表现进行细致的、有针对性的实时评价,促进学生进一步思考,推动探究学习的深入建构主义的学习评价观十分强调学生的自我评价,认为最好的评价者是学生本人教师应该给学生提供更多的自我分析和元认知工具,以使他们能够自己反思和评价其学习的过程和结果,使其自我促进、自我控制因此,教学评价应是外在评价和内在评价的结合,且以内在评价为主
[9]所以,化学实验活动表现评价指标不能仅仅供教师评价学生使用,还应编写出能够让学生评价自己实验表现的自我评价指标,以有效地促进化学学习根据建构主义学习评价观,在化学实验活动表现评价中,面对不同的实验探究问题及学生多样的观点和具体表现,教师不应把评价指标当成僵死的教条,应当根据具体情况灵活而合理地制定、使用评价指标另外,学生进行化学实验的结果不仅包括知识和技能、学习方法的提高,还包括情感态度的发展因此,化学实验评价的目标与内容应当是认知与非认知的统一,评价的指标应当包括评价认知、方法、情感态度的指标
2.
2.3多元智能理论的学习评价观加德纳提出的多元智能理论认为,一个人的智能高低要以他在实际情境中解决问题的能力和创造能力为判断依据
[12]每个人身上都蕴含着多种强弱不同的智能,只不过每种智能在个人智能总和中所占的比重不同如果给予适当的激励和训练,这些潜能都可能发展到很高的水平
[13]多元智能的学习评价观包括
[14]:设计多元的、弹性化的评价标准,用个体内差异评价法使每位学生都可能在原有基础上得到肯定的评价;评价是分阶段、有层次的,关注学生不同阶段的成长,因为学习者的智能在其发展的不同阶段以不同方式呈现;评价采用“情境化评估”方式,使评价与实际的教学情景结合在一起,成为自然学习情景的一部分;评价是以人为本的主体性评价,强调评价主体的多元化,重视学生自评、互评的作用;评价是对具有内在性、模糊性的心理因素进行评价,必须把质性评价与量化评价结合起来,以质性评价统整量化评价
2.
2.4多元智能学习评价观指导下的化学实验活动表现评价根据多元智能学习评价观,具体实施学生的学习评价时,应该全面反映评价对象,在评价功能、评价内容、评价方法等方面,充分体现评价的多元性
[13]在进行化学实验评价时,应使多元、多角度的观点真正落到实处因为化学实验教学的实际情况是千变万化的,学生的基础也各不相同,所以不能仅用固定的指标来评价学生在实验过程中的表现,必须增加一些弹性的指标充分反映师生教学互动的各个方面,以适应不同的实验教学设计和学生不同的学习基础多元智能理论认为,智能是一个人在现实生活情景中解决问题的能力和创造出新产品的能力,智能的发展是情景化的因此,实验评价要与实际的教育教学情景结合在一起
[14],教师应创设真实的实验探究情景,情景中包含待解决的问题,使得解决问题的过程成为学生学习的过程,教师依据合理的实验评价指标评价学生在解决问题过程中的表现同时,多元智能的学习评价观指导下的化学实验评价应把质性评价与量化评价结合起来这与建构主义评价思想非常相似第三章新课程背景下化学实验活动表现评价的实践
3.1中学化学实验教学与评价的调查和分析
3.
1.1调查方法以问卷调查、课堂听课观察为主,与教师和学生访谈为辅
3.
1.2调查对象调查问卷发放对象是随机抽取的我省九个设区市(福州、厦门、莆田、泉州、南平、宁德、漳州、龙岩、三明)的九所中学(包括一级达标学校、二级达标校和三级达标学校)的部分初三~高三化学教师及学生共1855名教师有效问卷回收率为
87.3%,学生有效问卷回收率为
89.7%2007年9月至今,笔者利用经常下基层调研的工作之便,随机选取不同类别中学的不同年段的化学课进行化学实验的听课观察,共听课159节,并在课后与教师、学生进行座谈53次,了解实验教学与评价情况
3.
1.3调查内容调查问卷的内容、课堂听课观察的重点、教师和学生访谈的提纲都是以化学新课程实验评价最基本、最主要的特征为依据来设计的
3.
1.
3.1调查问卷调查对象有化学教师和学生,故本研究调查问卷的内容根据调查对象的不同而有所不同具体见本文附录1考虑到开展化学实验评价的各种影响因素,根据不同设区市、不同类别中学所处的环境、教师和学生的比例分配调查问卷,以减少分析误差同时,为了保证调查问卷的真实性,要求实事求是,不相互讨论,集中填写,并当场收卷
3.
1.
3.2听课观察、访谈在听课过程中,主要观测点放在有关实验活动中实验活动的形式(指演示实验或学生分组实验等)、实验内容的设计(指探究实验或验证实验等)和时间分配、教师的基本状态和施教行为、学生的学习状态和学习行为、教师对学生的实验评价情况等在访谈中,了解学校实验开设情况、实验评价的实施情况及影响因素,倾听教师和学生对实验开设和实验评价情况的感受
3.
1.4调查结果分析
3.
1.
4.1中学化学实验开设情况
(1)调查结果化学实验在高中化学新课程内容中占有较大比重在必修课程共计34个主题内容中,与化学实验相关的内容有12个,占“内容标准”的
35.3%;40个“活动与探究建议”中,与化学实验相关的有17个,占“活动与探究建议”的
42.5%在选修课程共计101个主题内容中,与化学实验相关的内容有18个,占“内容标准”的
17.8%;122个“活动与探究建议”中,与化学实验相关的有44个,占“活动与探究建议”总数的
36.1%总体上,化学实验在课程内容中所占的比例是与化学实验相关的内容,约占“内容标准”总数的
22.2%;化学实验活动占“活动与探究建议”总数的
37.7%可以看出,新课程赋予了化学实验前所未有的重视化学实验在高中化学新课程的教材中以两种方式加以组织一种以分散的方式,将化学实验分散在《化学1》、《化学2》、《化学与生活》、《化学与技术》、《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》等相应的模块课程内容中;另一种以集中的方式,将化学实验单独作为一个课程模块——《实验化学》来呈现基于我省化学教学的实际情况(不要求开设《实验化学》模块),笔者着重调查了高考必考模块——《化学1》、《化学2》和《化学反应原理》的教学中实验的开设情况,调查情况如下
①对于《化学1》、《化学2》模块中的实验,教师问卷和学生问卷的调查结果差异不大见表3—1表3—1选项教师问卷百分比学生问卷百分比A.不做演示实验,也不做学生实验
3.80%
5.2%B.偶尔做演示实验
35.9%
37.5%C.经常做演示实验
57.0%
54.1%D.经常将演示实验改成学生实验,尽量为学生提供动手实验的机会
3.3%
2.5%E.经常将验证实验改成探究实验
8.5%
6.7%对于《化学反应原理》模块中的实验,教师问卷和学生问卷的调查结果有所差异见表3—2表3—2选项教师问卷百分比学生问卷百分比A.不做演示实验,也不做学生实验
0.4%
2.0%B.偶尔做演示实验
22.9%
43.5%C.经常做演示实验或设计替代性实验
58.0%
34.9%D.经常将演示实验改成学生实验,尽量为学生提供动手实验的机会
18.7%
19.7%E.经常将验证实验改成探究实验
12.6%
10.3%
②有
68.7%的化学教师重视化学实验的操作和学生在实验中各方面能力的培养,而且很有兴趣;
19.5%的化学教师只重视学生的化学实验基本操作技能训练,但不愿意指导学生进行化学实验探究;
11.8%的化学教师非常重视实验型题目的训练,但认为学生的成绩与做不做实验无关,因此根本不做实验
③有
91.59%的学生表示喜欢自己动手做化学实验喜欢的理由主要是化学实验生动有趣,自己动手实践,可以清楚地观察实验现象,印象更深刻,有助于认识物质性质、了解物质性质与用途之间的关系和理解化学基本概念和理论,提高动手能力不喜欢自己动手做化学实验的学生比例极小,原因是化学实验常涉及一些有毒、有害或危险的物质,害怕因实验影响身体健康
(2)调查结果分析
①相比较而言,《化学1》、《化学2》模块的实验教学统计中,C(经常做演示实验)、D(经常将演示实验改成变为学生实验)两项的数值比《化学反应原理》少,其主要原因之一是《课程标准》对每个模块的限定课时数为36,而《化学1》、《化学2》教学内容相对较多,很多教师无法把握教学难度,教学内容无法正确取舍,课时不足,只好减少演示实验,压缩学生实验开设次数
②半数以上的化学教师重视演示实验,忽视学生探究实验原因是演示实验需要的教学仪器、药品简单,容易操作,实验现象直观有趣很多二级达标以下的学校,实验设施不能满足正常学生实验教学的需要
③大多学校高
一、高二学生所做学生实验的总次数都大大少于课程标准(或课本)中所要求做的实验
④教师实验教学的主动性不足,很少能根据需求,将演示实验改成学生实验,将验证实验改成探究实验总之,目前我省各级各类学校的化学实验教学情况不容乐观,学生的实验操作基本技能和探究能力得不到应有的培养和训练造成这种状况有很多原因,大致可归结为其一,很多学校教育经费不足,实验配套设施跟不上,无法开齐、开足实验课;其二,部分教师尚未接受新课程理念,教学观念仍然落后,穿新鞋走老路,导致实验教学方式和教学内容依然陈旧,不能引发学生对化学实验的学习热情;其三,目前实验考核和评价制度不太合理,纸笔测试的单一评价模式很难反映学生的真实的实验水平,严重抑制了学生的实验探究学习兴趣和创新思维;其四,根据《课程标准》的要求,每个模块限定课时数为36节,目前很多教师无法把握教学难度,教学内容无法取舍,导致课时不足,实验教学的时间被压缩,把“学生做实验”变成“课堂讲实验”、“考试背实验”
3.
1.
4.2化学实验评价的调查情况
(1)调查结果
①调查问卷统计情况(见表3—3)表3—3项目选项教师问卷百分比学生问卷百分比对学生进行实验与收集资料过程的评价如何?A.对“能使用基本仪器进行安全规范的操作;能从多种信息渠道选择有关信息;能进行一系列观察、比较和操作;能引用简单表格、图形、统计等方法处理观察的结果;理解实验对科学探究的作用”等做出观察和评价
44.9%
17.7%B.对“能使用基本仪器进行安全规范的操作;能从多种信息渠道选择有关信息;能进行一系列观察、比较和操作;能引用简单表格、图形、统计等方法处理观察的结果”等做出观察和评价
27.7%
17.9%C.对“能使用基本仪器进行比较规范的操作;能引用简单表格、图形、统计等方法处理观察的结果”等做出观察和评价
19.2%
33.7%D.对“能使用基本仪器进行操作并能得出初步结论”等做出观察和评价
8.2%
30.7%对学生正确但质量不高的回答(或提出问题、方案设计、实验评价等)一般会有什么反应?A.从学生的实验能力或实验态度方面予以评价
38.9%
19.7%B.不予评价,提问其他学生,直到回答正确
8.8%
15.8%C.自己给出答案
6.1%
16.7%D.引导学生分析原因并找出正确方法、答案
46.2%
47.6%在实验过程中,在学生回答问题(或提出猜想、方案设计、实验评价等)后,对学生的评价形式如何?A.直接给出是非好坏,但不给出合理答案
5.0%
3.9%B.通过举例、暗示等方式让学生自我反思而获得实验评价结果
60.7%
50.3%C.不给出是非好坏,直接给出正确答案
3.4%
15.6%D.不立即评论,而留下时间让学生继续补充、完善回答
30.9%
30.2%在教学过程中是否有适时对学生进行纸笔测试实验评价?纸笔测试内容是否能真正考查学生实验能力?A.有适时实验测试,试题针对性强,能有效考查学生实验水平,测试成绩按一定比例计入模块学分
7.8%
7.2%B.在某一个学段后,有专门实验测试以备考(如期末考试、高考等),成绩不计入学分
60.4%
55.6%C.没有专门测试,要求学生完成一定数目的实验习题,定性评价
33.9%
35.2%
②通过课堂观察和访谈得出的结果ⅰ.大多化学教师在课堂上对学生的实验评价基本上能够做到基于实验事实、公平地对待学生、评价结果较客观但是,教师们往往对某个实验探究要素缺乏具体而深入的理解,导致教师在对学生实验探究学习中的表现进行评价时,给出的评语通常是笼统的、表面的教师对学生的评价有同意、否定、鼓励和批评,但同意和鼓励的次数较多对学生的同意,通常是“正确”;对学生的鼓励通常是“很好”、“非常好”、“很聪明”,至于什么是“很好”或“非常好”,没有指出好在什么地方和为什么好;对学生的否定通常是“不对”、“错了”,没有指出什么地方“不足”和“错了”和为什么错;有些教师甚至不给出是非好坏,直接给出正确结论和实验方案这种评价不能使学生明白自己的实验操作过程中哪些想法(或方案设计、实验评价等)是合理的,也不能促进学生反思自己思维中的错误和不足,不利于提高学生的实验探究能力;ⅱ.对于学生正确但质量不高的回答(或方案设计、实验评价等),教师引导学生分析原因并找出正确答案(或方案设计、实验评价等)的方法不够有效,在学生做完实验、回答问题或得出结论之后,教师对学生的评价形式过于简单、笼统;ⅲ.化学实验纸笔测试仍孤立地对化学实验的基础知识和基本技能进行测试,大多数学校或教师只随中、高考指挥棒转,训练相应的实验试题以应付考试;ⅳ.绝大多数学校的化学实验活动表现的过程性评价几乎空白
(2)调查结果分析调查结果表明,我省中学化学实验评价方面存在的问题令人担忧,严重影响了化学新课程的实验教学,已经成为继续推进化学新课程的瓶颈,主要表现为以下几个方面
①受高考指挥棒的影响,在教学实践中各级、各类中学的化学实验评价方法,大多仍以纸笔测试评价为主,实验评价依然过分关注结果、过分强调评价的甄别与选拔功能,不敢也不愿放开手脚进行实验评价改革表现在重视强化解答实验习题的技能,孤立地对化学实验的基础知识和基本技能掌握情况的进行评价;测试重点放在对化学知识的记忆和重现上而纸笔测试中的实验试题大多不能有效考查学生综合运用所学知识、技能和方法分析和解决具体实验问题的能力,即不能全面地评价学生的实验能力和科学素养
②实验教学过程中,教师不能有意识地通过实验评价,对学生独立思考、批判性思考和反思能力等的过程性活动做出评价,无法有效诊断学生的优势和不足教师缺乏评价学生多元素质的经验,不知道如何用质性评价的方法,科学有效地评价学生的各种素质和能力例如,教师片面强调相对性评价标准,不重视以学生在化学实验过程中的进步为参照标准进行评价;或者评价过多强调共性和一般趋势,忽略学生的个性发展和个体间的差异性
③在实验评价主体上,学生处于消极的被动地位,其意见没有得到应有的尊重教师忽视了学生发展过程中的自我评价和自我调控的作用,导致评价的针对性不强,也降低了学生参与化学实验的积极性
④评价内容注重可以量化的内容,如学生在化学实验基础知识和基本技能方面的掌握情况,忽视学生在实验过程中的方法、情感、态度与价值观方面的评价,如创新精神、心理素质、实验习惯等评价内容的选择,过分强调从学科角度出发,注重学术性和所谓的“规范化”,脱离学生的生活实际;评价内容停留在浅层次的记忆、操作和简单应用上,难以考查学生的化学思想和科学的实验方法、化学知识与技能的应用能力、分析和解决实际问题的能力
⑤教师对学生的评价或缺乏有针对性的引导、点拨和具体帮助,其评价没有促进学生对实验问题本质的思考;或指导过多,介入过早,没有给予学生充分的思考时间;或指导太空泛,评价不够全面、具体和深入,实验活动表现评价呈现表面化、浅层化,教师对学生实验的评价缺乏有效性总之,目前的化学实验教学评价无论评价的形式还是评价的标准、评价的过程以及评价结果的使用上都存在诸多问题严重影响了评价在教学质量管理中的作用因此,构建科学的化学实验教学评价体系势在必行
3.2开展化学实验活动表现评价的尝试目前国内外对于化学实验活动表现评价指标的研究比较匮乏,更缺乏对已构建的指标在高中化学实验教学中的具体应用为提高新课程化学实验教学的有效性,笔者通过分析、综合化学实验评价的相关文献以及近3年的调研、听课和跟踪观察,尝试构建新课程化学实验活动表现评价指标,付诸相关学校试验,在实践过程中不断反思、修正、完善
3.
2.1构建化学实验活动表现评价指标的依据美国加利福尼亚大学评价研究中心的报告指出,基于标准的教育体系的成功依赖于两个要素强有力的标准和能够衡量出标准所期望的学习结果的评价
[16]只有实验评价基于标准,化学实验教学才能基于标准,高中化学课程标准才能真正发挥作用,实现促进学生全面发展的初衷因此,构建化学实验活动表现评价指标的依据是我国高中化学课程标准对化学实验能力的要求根据课程标准的要求,化学实验探究能力主要是通过在化学实验活动中灵活运用提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等8个探究要素来体现的
[1]表3-1以化学实验的活动表现评价为例,呈现评价的要素与学生在化学实验中的相应外显行为表现表3-4化学实验能力的评价要素及相应外显行为表现
[17]评价要素学生在化学实验中的外显行为表现化学实验知识方面化学实验事实、有关化学实验仪器和药品方面的知识、化学实验安全方面的知识·认识常见的化学物质(药品)·能正确地描述化学实验现象·认识常见的化学实验仪器,知道其操作方法·了解化学实验仪器和药品的选择依据·了解化学实验药品和化学实验操作中的安全性问题化学实验操作技能方面化学实验基本操作技能、化学实验仪器和药品的选择技能、化学实验操作的综合运用技能·能正确进行化学实验基本操作·能根据一定的化学实验目的对化学实验药品和仪器进行选择·能根据一定的化学实验目的和化学实验仪器的特点,安装一些常见的、简单的化学实验装置·能根据一定的化学实验目的,综合运用化学实验基本操作技能和化学实验安全方面的知识,进行一些简单的化学实验活动化学实验探究能力方面发现和提出问题的能力·能否发现有探究价值的化学问题,并比较明确地表述猜想与假设能力·能否对解决问题的方法和问题的答案提出猜想或假设·能否对猜想或假设所依据的事实或证据的可靠性进行分析制定计划与设计实验能力·能否根据所要解决的实验问题设计实验方案,并对其可行性进行论证控制实验条件与收集数据能力·能否根据实验方案独立或与他人合作来完成化学实验·能否独立或与他人合作对有关的化学实验条件进行控制·能否运用多种方式和方法对实验进行观察、记录和思考,并对所获得的证据运用化学用语、表格、线图等形式进行处理解释与得出结论的能力·能否对实验现象、数据进行分析处理或对猜想与假设进行解释·是否尝试分析假设与实验结果间的差异,获得体验性结论,并规范地书写实验报告反思与评价、表达与交流能力·能否对结论的可靠性进行简单的评价并对自己在化学实验研究活动中的表现进行反思·能积极参与实验活动,有合作精神,能主动交流各种化学实验信息和实验结果·能提出有新意的化学实验设计方案,并主动地进行可行性论证·注意实验中未解决的矛盾,发现新问题,吸取教训,改进实验方案此外,在实施评价的过程中,教师还应关注学生在实验探究活动中有关态度、情感与价值观的外显行为表现,例如,学生是否对生活中和自然界中的化学现象具有好奇心,并试图通过简单的化学实验来探究其中的道理;是否对化学实验具有较高的兴趣,能体会化学实验的美,体验化学实验探究活动的乐趣和活动成功的喜悦;是否客观、准确地观察和记录实验现象,实事求是地完成实验报告;能否节约和合理使用化学药品,从可持续发展的角度,认识化学实验绿色化和爱护环境的重要性,等等
3.
2.2构建化学实验活动表现评价指标根据表3-4,笔者在参考相关资料的基础上,结合对化学实验要求的理解,将学生在实验探究活动中的外显行为表现作为教师对学生活动表现的评价依据,制定化学实验探究中学生活动表现评价指标(见表3-
5、表3-6),为化学实验教学中评价学生的活动表现以及学生自评提供参考表3-5化学实验活动表现评价指标(教师版)评价要素一级指标二级指标提出问题问题的性质提出的问题运用了以前学过的化学知识,揭示出问题与所学化学知识之间的矛盾,问题具有一定科学性问题的表述对问题的表述明确、具体、清楚猜想与假设对实验方法进行预测可以针对问题提出猜想,并从多个角度猜想解决问题的方式对解决问题的实验方法进行预测时,具有一定的科学性对实验结果进行猜想或预测对实验的结果进行猜想(预测)时,猜想与实际实验结果的符合程度对猜想或假设的解释运用课堂上的观察、生活经验或者化学知识为自己的猜想提供依据,解释猜想的逻辑正确进行实验与收集数据设计实验设计的实验方案明确指向实验的目的设计的方案能依据正确的实验原理,选择科学的实验方法独立或与他人合作对有关的化学实验条件进行控制药品和仪器的选择科学、合理,实验容易操作、装置简单依据设计出的实验方案进行定量实验时,误差小有创新意识,不局限于课桌上摆放的仪器和药品,设计出独特的、合理的实验方案进行实验、收集数据规范使用各种基本的实验仪器,操作安全,能及时有效地排除实验故障仪器按事先的设计组装正确无误,实验观察认真、细致、有序用多种方式收集数据,如实记录实验数据、化学现象用其它方式(课外书籍、互联网、调查等)获取资料时,能正确地分析这些资料的科学性分析与论证对数据或现象的分析处理正确运用表格、图象等方法处理实验数据,运用适当的化学知识分析现象对假设所依据的实验事实或证据的可靠性进行初步论证对结论的描述和解释概括、精炼地陈述结论成立的条件比较探究结论和探究假设结论与取得的数据或观察到的实验现象有因果关系解释结论的逻辑正确、严密评价交流合作对假设与实验结果间差异的分析运用化学知识或生活经验分析实验结果与假设之间的差异(强调分析的过程)提出进一步的探究方案以证实自己提出的解释和分析对未解决的矛盾的关注能够注意探究过程中未解决的矛盾能够从未解决的矛盾中发现新的问题尝试对新发现的问题给出自己的解答对探究过程和结论的质疑和改进对探究过程或结论中确实存在的问题质疑能从探究过程(实验方案、实验操作、分析论证)和结论中找出可改进之处,提出的改进方案切实能克服探究过程或结论中存在的问题合作精神在小组中认真完成自己的分工能尊重和欣赏其他同学,认真倾听并思考别人的观点对他人观点无论赞同还是反对都及时表达自己的观点,反馈及时乐于采纳别人意见中的长处以改进自己的研究表达交流坚持以证据为依据,实事求是,不盲从他人观点在证据和已有化学知识的基础上逻辑地表述自己的观点清晰、准确地表述自己的观点,使别人容易理解能用图表、模型等直观形象的其他形式辅助语言文字表达表3-6化学实验活动表现评价指标(学生版)提出问题·我用学过的化学知识对看到的现象做了进一步的思考·我提出的问题明确、具体、清楚*我要问的是一个现象产生的原因或规律猜想与假设·我的猜想有一定的根据·我提出的多个假设之间没有自相矛盾·我对问题答案的猜想与正确答案的符合程度()A.完全符合B.部分符合C.完全不符合制定计划与设计实验·我明白设计实验是要解决什么问题的·我设计的实验的实验原理是科学的·用我设计的实验方案容易观察到化学变化的现象·用我设计的实验方案能正确地测出所需要的数据·用我设计的实验方案做实验不会误差很大·我选用的仪器或化学装置不会过于复杂·如果实验中涉及到多个自变量,我能把这些自变量区分开来研究——每次只研究一个自变量跟因变量之间的关系分析与论证·我用学过的数学知识,正确运用了表格、图像等方法处理数据(或我正确地运用了学过的化学知识去分析现象)·我得出的结论有充分的证据·我得出结论的逻辑很严密*我得出的结论与生活经验或已经学过的化学知识不矛盾·我得出了正确的结论评估·对于实验结果和预想之间的不同,我能够运用课堂上的观察、化学知识或者生活经验去分析*对于实验结果和预想之间的不同,我的解释结果是正确的·我能够注意到研究过程中没有解决的矛盾,从中发现新的问题并尝试解答·我把自己的观点同别人的观点进行了认真地比较、分析·我能够指出研究过程和结论中确实存在的不足或错误·对于研究过程和结论中存在的不足或错误,我能够提出切实有效的改进方案注前面带*号的指标是弹性指标,用以适应不同的教学设计和学生不同的学习基础
3.
2.2化学实验活动表现评价指标的应用根据具体的实验教学活动,教师可灵活地参照表3-
5、表3-6,制定化学实验活动表现评价表,适时地对学生的实验活动表现进行定性或定量评价现以选修模块——《物质的结构与性质》中“配合物”
[18]实验探究为例加以说明教学设计思路结合学生的生活经验和已有化学知识,通过实验引导学生探究[CuNH34]SO4的形成,了解配位化合物的基本概念和主要性质在具体的实验探究过程中,让学生经历“动手实验-提出问题-猜想和假设-设计实验方案-收集证据-得出结论”的基本过程,并对学生实验探究的活动表现进行自我评价教学活动过程实验一取两支试管分别加入2mL
0.5mol·L-1的CuSO4溶液再逐滴加入2mol·L-1的氨水2mL观察现象(现象先产生蓝色沉淀,沉淀逐渐增多,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液)实验二分别向
0.5mol·L-1CuCl2溶液、
0.5mol·L-1CuNO32溶液各2mL,逐滴加入浓氨水现象是否相同?[交流讨论]学生观察到实验二与实验一的现象完全一致,为什么改变阴离子种类(将SO42-换成Cl-、NO3-)现象不变?如何预测实验一的各步产物?Cu2+与NH3是如何形成最终产物的?(一方面通过实验帮助学生形成配合物的感性认识;另一方面引导学生利用联想、类比的方法分析NH3与H+生成NH4+,了解简单配合物形成的基本原理,解释实验一深蓝色溶液产生的原因—生成了[CuNH3]4]2+)[提出问题][CuNH34]SO4水溶液中,存在哪些微粒?[实验设计](如实验三将实验一的CuSO4溶液与氨水恰好完全反应的溶液分成两等份,其中一份加入浓NaOH溶液(没有沉淀生成),加热(闻不到刺激性气味),用湿润的酚酞试纸放在管口(也不变红)检验不出Cu2+和NH3实验四另一份铜氨溶液中加入BaCl2溶液(产生白色沉淀),检验出铜氨溶液中有大量的SO42-离子)[结论]进一步说明了CuSO4溶液与氨水反应是Cu2+与NH3分子作用形成了稳定的、难电离的、复杂的铜氨配离子——[CuNH3]4]2+;[CuNH3]4]2+和SO42-离子是相对独立地存在于铜氨溶液中两种粒子,实验事实证明猜想
(2)是正确的[实验拓展]现有两种配合物晶体[CoNH36]Cl3和[CoNH35Cl]Cl2,设计实验方案区分两种配合物根据以下评价表进行学生实验活动表现评价表3-7化学实验活动表现评价表(教师版)评价教师时间学生姓名性别班级座号评价要素评价指标评价要点评价结果ABC提出问题(猜想或假设)能否查阅相关资料或根据已有化学知识,提出自己的想法,提出的问题明确、具体;能对现象产生的原因或规律做进一步的思考,猜想或假设有一定的根据,且提出的多个假设之间没有自相矛盾
[5]进行实验一后能否提出猜想
①有新物质生成;
②SO42-参与深蓝色物质的形成;
③Cu2+参与深蓝色物质的形成在提出问题“在[CuNH34]SO4水溶液中,存在哪些微粒?”后,能否提出猜想
①同时存在Cu2+离子、NH3分子与SO42-离子;
②存在[CuNH34]2+和SO42-设计实验方案(实验原理、实验计划、方案反思)能否明白设计实验的目的,能描述实验原理;能正确列出所有的药品、仪器,能详细清晰地写出实验步骤;能考虑实验方案的多样性;设计的实验,原理和方法是科学的,能选择可行性强和简约化的方案进行实验通过实验一观察到有不同于CuOH2的物质生成,能否用控制变量的方法设计实验证明Cu2+参与新物质的生成,而SO42-没有参与新物质的形成能否设计实验证明[CuNH34]SO4水溶液中不存在Cu2+离子、NH3分子在实验拓展中,
①能否进行思路分析在水中发生电离[CoNH36]Cl3==[CoNH36]3++3Cl-;[CoNH35Cl]Cl2==[CoNH35Cl]2++2Cl-根据通过测定相同物质的量的两种晶体中Cl-的含量的方法来区分这两种配合物;
②能否设计实验方案区分两种配合物晶体往等物质的量的两种物质的溶液中,滴加足量的AgNO3溶液,过滤,所得固体质量多的即为[CoNH36]Cl3,所得固体质量少的即为[CoNH35Cl]Cl2实验、分析与论证(实验操作、实验观察形成实验结论)熟练使用各种基本的实验仪器;按事先的设计,操作规范、安全,观察认真、细致、有序,能如实记录实验现象;能对实验现象进行解释或根据实验现象进行分析和推理得出的结论有充分的依据且科学合理实验基本操作是否规范、安全,是否认真观察、及时如实记录实验现象能否演示或观察实验
一、二,通过阅读教材,分析、解析实验现象开始反应时CuSO4过量,反应生成CuOH2蓝色沉淀(Cu2++2NH3·H2O=CuOH2↓+2NH4+),再滴氨水,沉淀开始溶解,当CuSO4和氨恰好完全反应,即nCuSO4∶nNH3=1×10-3mol:4×10-3mol=1∶4时,沉淀恰好溶解(CuOH2+4NH3=[CuNH3]4]2++2OH-)是否能利用联想、类比的方法分析NH3与H+生成NH4+,推测配合物[CuNH3]4]2+的形成原理,解释实验一深蓝色溶液产生的原因是Cu2+与NH3相互作用生成的结果了解配位化合物的基本概念能否通过实验
三、四,得出[CuNH3]4SO4=[CuNH34]2++SO42-的结论,即铜是以[CuNH3]4]2+不是Cu2+的形式存在于铜氨溶液中,进而了解配位化合物的主要性质实验反思(情感体验)实验态度认真、积极、主动,能与他人合作交流,共同做好实验;能对自己和他人实验结果的可靠性进行评价;能反思实验的成功或失败,并能提出具体的改进意见;能感受到成功的喜悦能否与他人合作交流、讨论,通过系列递进的实验,在“提出问题-猜想和假设-设计实验-收集证据-得到结论”各个环节上进行反思,能评价实验方法、结论的可靠性实验后能否结合已学知识提出问题,并进行质疑与反思,与老师、同伴协作尝试解答向Fe2SO43溶液中分别加入过量的NaOH溶液、氨水,现象是否与实验一相同?向Al2SO43溶液中分别加入过量的NaOH溶液、氨水,现象又如何?为什么说明矾是复盐而不是配合物?[CuNH34]SO4却不是复盐?等等表3-8学生自评表要素一级指标二级指标评价结果ABC提出问题问题的性质提出的问题运用了以前学过的化学知识,揭示出问题与所学化学知识之间的矛盾,问题具有一定科学性问题的表述对问题的表述明确、具体、清楚猜想与假设对实验方法进行预测可以针对问题提出猜想,并从多个角度猜想解决问题的方式对实验结果进行猜想或预测对实验的结果进行猜想(预测)时,猜想与实际实验结果的符合程度对猜想或假设的解释运用课堂上的观察、生活经验或者化学知识为自己的猜想提供依据,解释猜想的逻辑正确进行实验与收集数据设计实验设计的实验方案明确指向实验的目的,设计的方案能依据正确的实验原理,选择科学的实验方法;独立或与他人合作对有关的化学实验条件进行控制;药品和仪器的选择科学、合理,实验容易操作、装置简单;依据设计出的实验方案进行定量实验时,误差小;有创新意识,不局限于课桌上摆放的仪器和药品,设计出独特的、合理的实验方案实验观察观察认真、细致、有序读数准确数据收集如实记录实验数据重复收集足够的实验数据分析与论证对数据或现象的分析处理正确运用表格、图象等方法处理实验数据,运用适当的化学知识分析现象对假设所依据的实验事实或证据的可靠性进行初步论证对结论的描述和解释概括、精炼地陈述结论成立的条件比较探究结论和探究假设结论与取得的数据或观察到的实验现象有因果关系解释结论的逻辑正确、严密评价交流情感体验实验态度认真,实验积极、主动能与他人合作交流,共同做好实验能反思实验的成功或失败有信心独立完成实验,能感受到成功的喜悦注表3-
7、3-8中,将学生在化学实验中的活动表现水平由高到低分为A、B、C三个等级,表3-9中举例说明三个等级的含义,供教师评价学生或学生自评时参考表3-9项目ABC提出问题(猜想或假设)能提出科学的、利于探究的问题;能对现象产生的原因或规律做进一步的思考,猜想或假设有根据能提出表面性的问题;能对现象产生的原因或规律进行思考,猜想或假设有一定的道理不能发现问题;对现象产生的原因或规律不能做出思考设计实验方案能理解设计实验的目的和原理;所设计实验的方法是科学的,设计实验方案可行性强基本能了解实验原理;所设计实验的方案比较科学对设计实验的目的和原理不够理解;所设计的实验可行性差实验、分析与论证熟练使用各种基本的实验仪器;操作规范、安全,观察认真、细致、有序,能如实记录实验现象;能对实验现象进行解释或根据实验现象进行分析和推理得出的结论有充分的依据且科学合理基本实验仪器的使用较熟练;实验操作较规范,观察、记录实验现象较认真;能对实验现象进行解释或根据实验现象进行分析和推理得出的结论较合理实验操作不够规范;不能对实验现象进行解释或根据实验现象进行分析和推理从而得出实验结论实验反思实验态度认真、积极、主动,能与他人合作交流,共同做好实验;能对自己和他人实验结果的可靠性进行评价;能反思实验的成功或失败,并能提出具体的改进意见;能感受到成功的喜悦基本上能与他人合作完成实验;能对自己和他人实验结果的可靠性进行初步评价;能进行实验反思,但提出的实验改进意见不够合理实验态度不够积极、主动;对自己和他人实验结果的可靠性无法进行评价;反思实验的能力较弱供参考的评价标准综合上述评价表中要素,设定A为10分,B为6分,C为3分,将得分加起来,总分大于80分为优,大于60分(包括60)且小于80分(包括80)为良,小于60分为差依据评价标准,初步评定等级,并做出质性评价
3.3化学实验活动表现评价的效果——对学生实验能力及化学素养影响的研究
3.
3.1实验方法设计本实验为单因素两水平设计,该因素为实验教学方法,它有两个水平第一个是在实验教学中应用活动表现性评价指标并适时进行有针对性的化学实验活动表现评价,第二个是在实验教学中不使用活动表现评价指标,仍用传统的方法进行评价考察的因变量为学生反思能力(包括反思实验方案或实验结论的能力)、实验思维能力(包括发现问题、分析问题和解决问题的能力)
[19]
3.
3.2被试选取某中学高一年级的两个平行班,
(1)班作为实验班,
(2)班作为控制班对两个班入学后的化学测验成绩进行独立样本t检验统计结果见表3-10表3-10化学测验成绩的独立样本t检验班别人数平均成绩(满分150分)标准差t值P值控制组实验组
4545109.
1571106.
50919.
33168.
7663.
801.431上表结果表明,两班学生的化学基础无显著差异
3.
3.3实验过程实验班和控制班均由原课任教师张老师(20年教龄)任教笔者与张老师根据实验设计有针对性地挑选了普通高中课程标准实验教科书《化学1》、《化学2》、《化学反应原理》、《物质结构基础》及《有机化学基础》中的某些课,就教学内容中能够进行实验探究教学的部分内容进行探究实验教学设计,并根据活动表现评价指标为实验班设计化学实验活动表现评价表和从学生版自评指标中选择恰当的自评指标,进行化学实验活动表现评价(本文
3.
2.2为实验过程中实施化学实验活动表现评价的其中一个教学案例)实验时间为2007/10/5——2009/5/62009年4月,对两个班进行实验水平测试并组织两个班参加福建省理科综合质量检查测试
3.
3.4实验结果
3.
3.
4.1实验活动表现评价情况张老师根据活动表现评价指标为实验班设计化学实验活动表现评价表和从学生版自评指标中选择恰当的自评指标,进行化学实验活动表现评价(案例见本文附录2),实验班得优、良、差等级的学生百分率分别为28%、55%、17%,控制班得优、良、差等级的学生百分率分别为11%、55%、34%实验结果表明实验班和控制班实验活动表现成绩有明显差异
3.
3.
4.2实验水平纸笔测试情况所用测试卷由笔者设计(见附录3实验水平测试卷),本测试特点一是注重对学生学习和对实验教学效果的鉴定结论;二是评价的组织严密、实施正规,结论具有一定权威性;三是不仅评价化学实验认知领域的化学知识、能力的发展状况,而且注重情感领域的教学效果实验班和控制班实验水平测试各题实测得分率比较结果如下图所示图3-1统计结果表明,两班学生的化学实验能力或实验水平有显著差异实验班明显优于控制班
3.
3.
4.2参加福建省理综质量检查情况(试卷见本文附录4)
(1)福建省所有实际参加考试的考生实测情况表3-11标准差
23.24最高分100最低分0信度
0.86效度
0.51难度难题小于
0.35中等
0.35-
0.7容易大于
0.
70.
30.
480.22区分度不理想小于
0.3好
0.3-
0.4优秀大于
0.
40.
040.
150.81说明试卷的信度指内部一致性信度,根据克伦巴赫公式计算获得;试卷的效度是反映一份试卷准确性和有效性的指标,指每道题目的区分度之和/题目数,即试卷的平均区分度区分度表示试题区分高低能力考生的能力,用试题得分与总分的相关系数表示难度值(得分率)越大,则该题越简单;试题区分度高,则高水平者得高分,低水平者得低分,而区分度低则反映不出应试者的水平差异主观题区分度通过计算积差相关系数获得;客观题区分度通过点二列相关计算获得区分度≥
0.4时,说明该题目能起到很好的区分作用;区分度≤
0.2时,说明该题目的区分性很差区分度值为负数或者空时,说明试题几乎没有什么区分度
[20]本次统计质量统计分析公式参考《高考数学测量理论与实践》(教育部考试中心,2004年2月出版)
(2)实验班和控制班参加福建省理综质量检查的实测成绩如下表3-11实验班和控制班实测成绩统计题号/分值6/67/68/69/610/611/612/623/1524/1425/1630/13(选做)31/13(选做)全省平均分/分
5.
2503.
7595.
0705.
5443.
7734.
1714.
4619.
3527.
1225.
7806.
8036.944控制组平均分/分
5.
3503.
8615.
0835.
6544.
0154.
2204.
7039.
3047.
3117.
1816.
5726.721实验组平均分/分
5.
6714.
3765.
5585.
8864.
7315.
7935.56112.
5610.
899.
7816.
9637.892全省平均得分率/%
0.
8750.
6270.
8450.
9240.
6290.
6950.
7430.
6230.
5090.
3610.
5230.534控制组平均得分率/%
0.
8910.
6440.
8470.
9420.
6690.
7030.
7840.
6200.
5220.
4490.
5060.517实验组平均得分率/%
0.
9450.
7290.
9260.
9810.
7890.
9660.
9270.
8370.
7780.
6110.
5360.607实验班和控制班省质检各题实测得分率比较结果如下图所示图3-2
(3)通过上述统计表、图分析及全省数据,可以看出
①理科综合质检化学科试题的整体难易度适中,实测结果难度值为0.614,试题能有效检测化学教学效果试题区分度好试卷中,区分度优秀的试题占81%,良好以上的试题占96%,全卷区分度达到优秀水平
②实测结果显示化学试题的信度(
0.86)和效度(
0.51)较高,标准差为
23.24;从以上图、表也可以看出,我省各市的化学试题成绩总体较为均衡,各题得分情况的走势具有相当高的一致性,这表明试题测试结果具有相当高的考试可信度,基本达到测量理论的要求而且从得分情况看,第
7、
10、
11、
24、
25、
30、31为本测试卷中的较难题,学生的得分率均较低
③实验班和控制班的考试结果均高于全省平均水平,但两班具有明显的差异,考试成绩(平均分或得分率)实验班比控制班好可见,实施化学实验活动表现评价能有效提高学生的学习能力和化学素养第四章对实施化学实验活动表现评价的思考实验评价是一个持续的过程,指导着化学实验教学实际上,化学实验评价应该是既有形成性的,又有终结性的
[21],也就是说,注重过程的形成性评价和注重结果的终结性评价并不是截然分开的,它们所使用的方法和要求在很大程度上是共通的
[15]基于新课程背景下的化学实验活动表现评价,符合《基础教育课程改革纲要试行》提出的“评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展中的需求,帮助学生认识自我,建立自信”的要求,同时改变了评价与教学分离的现象,实现“发挥评价的教育功能,促进学生在原有水平上的发展”
4.1实施化学实验活动表现评价的成效
4.
1.1活动表现评价能帮助教师提高评价的针对性和有效性,引发学生对自己探究活动的反思,从而提高实验探究能力,有助于培养学生的发散思维和创新意识
4.
1.2评价并不是目的,目的是促进学生的学习学生对自己在探究中的表现进行自我评价,能更有效地反思自己的实验活动,更好地自我监控、自我调节探究学习的过程;通过评价使学生认识自我,明确自己的优势和存在问题,激励自己不断进取,释放发展潜能
4.
1.3化学实验活动表现评价的目标包括对学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的进步与发展等,三维目标之间相互影响、相互交叉、相互制约,是密不可分的整体实验活动表现评价由静态结果评价转向实验过程与实验结果相结合
[2],这种评价促使学生投入到他们自己的学习中,帮助他们成为关注进步和成长的善于反思和自我调控的学习者
[21]
4.
1.4开展实验活动表现评价有利于教师自身的发展针对具体化学实验,参照化学实验活动表现评价指标制定活动表现评价表并适时实施评价,必然要求教师加大备课深度,深刻理解课程标准的要求、教材的内容和教材赋予实验活动的教育功能,理解评价对教学、教育的真正意义,熟悉评价科学同时,要求教研组或集体备课组团结协作,加强教研活动,教师在教学研究中不断提升自我
4.2对实施化学实验活动表现评价的反思
4.
2.1本文中的实验活动表现评价指标还有待于在今后的实验教学实践中不断补充和完善;对应用评价指标可能会产生的效果,如提出问题的能力、设计实验的能力、自我效能、学习兴趣、反思能力等的变化还需要进一步地研究
4.
2.2高中化学新课程中涉及的实验探究活动较多,在有限的课时内,选择哪些实验进行活动表现评价更有效,需继续探究
4.
2.3实施实验活动表现评价的最大问题是学生参加的活动数量有限,覆盖面小,难以准确推断学生在知识掌握与能力发展上的一般性结论
4.
2.4由于实验评价标准由不同的教师把握,主观因素无法避免,如何保证评价的公正性?实际的化学实验教学是千变万化的,教师应如何根据教学的实际情况灵活地做出变通?考虑到教师、学生要在一定的时间内完成评价与自我评价,所制定的评价表如何尽可能简洁、具体、指向明确,便于操作?等等
4.
2.5实验活动表现评价如何与高考命题和高校招生改革挂钩,也是一个值得探讨的问题总之,化学实验评价改革的实践涉及到教学的各个方面,构建一套与新课程相适应的、科学的、可操作的化学实验活动表现评价体系是深化基础教育课程改革的重要课题,它是一个不断生成和不断变化的问题,需要不断从理论到实践进行研究和探索,在“学中做,做中学”,才能使化学实验的过程性评价日臻完善1。