研究背景与问题提出

科学教育作为基础教育重要的组成部分，近年来其发展愈益受到重视。当今世界，科学技术的井喷式发展对如何培养应对未来挑战的公民提出了更高的要求，亟须面向未来的科学教育，提升公民的科学素养。科技馆作为科学教育的重要环境之一，要做好“双减”背景下的科学教育加法，更需完善馆校结合科学教育活动的相关设计内容。学生如同完成校外活动任务一样的“网红打卡”式教学活动不可取，而与学校等正规教育同质化严重的“照猫画虎”类教学活动则会造成教育资源的浪费。随着突出育人导向的《义务教育科学课程标准（2022年版）》落地实施，其中核心素养的确立不仅引领着学校课程设计的方向^[1]，也指导着馆校结合科学教育活动的开发与设计。ADDIE（Analysis，Design，Development，Implementation，Evaluation）通用教学设计模型最早由美国教育专家提出，在国内外教学领域及其他领域均有广泛应用，包括分析、设计、开发、实施、评估5个阶段。在ADDIE教学设计模型中，评价是影响分析、设计、开发、实施的核心步骤。因此，要发挥评价对教学的导向功能，应以核心素养要求的科学观念、科学思维、探究实践、态度责任4个方面作为馆校结合活动效果评价的设计方向，将有助于馆校结合活动的发展与提升。如此，研究问题转换为：科技馆如何设计指向核心素养的馆校结合活动评价。

核心素养导向的馆校结合科学教育活动效果评价设计

核心素养是教育要培养学生应对当下与未来发展的重要能力与素质。由此，在评估馆校结合活动效果时，要从考知识向考素养转变，将核心素养转换为可观察的外显表现^[2]。需要注意的是，改进评价并非不需要总结性评价，也不是对以往评价方法的全盘否定，而是在原有的基础上加以改进，采用更科学、更符合培养目标的方式进行评价。因此，设计馆校结合活动评价方案时，应根据活动具体实施内容与侧重点，对接国际、国内前沿研究成果进行评价设计，并采用总结性评价、过程性评价、表现性评价等多种方法有机结合的方式评估活动效果，让教学者进行有效反思，同时达到指导活动本身再次优化的目的，助力馆校活动迭代升级（图1）。

图1 基于ADDIE的馆校结合科学教育活动评价设计模型

评估科学观念：基于展品的情境化的“绿色试题”

纸笔测验作为经典的总结性评价方式，往往是学校教育中验证科学教育活动是否有效的主要方法。在正规教育中，学校常用纸笔测试评价学生所学知识，并一度成为唯一的评判标准。但是，在评价方式上，要改变过去考查技能或程序的记忆性考试方式，关键在于创造情境，在情境中学生必须“使用”而非“识别”探究技能才能解决问题^[3] 。

自国际学生评估项目（PISA）开展以来，研究者逐渐发现情境化试题在纸笔测试中的重要性。PISA旨在测试15岁左右即将完成学校义务教育阶段学习的学生是否具备适应现代社会的关键知识和能力，科学素养即为其中核心测试的领域之一。故情境化试题需要精心设计一个能够暴露学生前概念的情境，引出并挑战学生的前概念，激发认知冲突，使学生处于一个转变的准备状态^[4]。

作为非正规科学教育场景，科技馆的科学教育活动同样可以应用以纸笔测试为载体的总结性评价。与此同时，科技馆具有天然的情境化优势，其环境较学校教育环境更为真实、更为“接地气”，也更有利于基于展品为学生创建真实情境，从而考查学生运用科学观念解决生活中真实问题的能力。因此，在馆校结合活动中，开发基于展品的情境化“绿色试题”，测评学生对科学观念的掌握情况，为改进总结性评价的上策之一。

以“离心现象”展品（图2）为例，在学生完成以离心现象为主题的馆校结合活动后，要评估学生是否拥有“认识离心现象，了解生产生活中的离心现象及其产生的原因”等科学观念时，可以基于科技馆已有展品为学生创造如下情境化试题。

图2 “离心现象”展品

静止情况下，我们可以观察到铁球静止在水管底部，乒乓球悬浮于水管顶部。按下操作按钮，我们会发现在底盘高速旋转时，水管中的铁球到达顶部，而乒乓球却在水管底部。停止旋转后铁球再次缓缓落至底部，乒乓球上升至水管顶部，恢复原状。

如果在转盘静止情况下，此时有一颗小球静止悬停于水管的中间部分，那么按下操作按钮使水管高速旋转后，请你设想并回答：

①这颗小球会发生什么变化？

②底盘旋转停止后，这颗小球会发生什么变化？为什么？

在设计情境化问题时，应避免选择、填空、计算、有标准答案等良好结构的问题，而是倾向于使用半开放的简答或论证题，让学生进行开放性回答，将“命题作文”变成“材料作文”。如只是让学生做一道填空题，让学生填写“产生‘旋转后铁球上升，乒乓球下沉；停止旋转后铁球下沉，乒乓球上升’的原因是什么？”这一问题的答案，即使大部分学生写出了“离心现象的存在”这样看似满分的回答，仍然无法了解学生对本次活动所要达到的科学观念的掌握程度。

题目设计为由简至繁的多层次设问，不仅可以让学生基于展品的真实情境，运用所学知识展现解决问题的能力，作为馆校结合活动的设计者与实施者也可了解活动的真实效果，以及是否还需要作针对性的改进。在情境化试题的评估标准制订中，应将学生的答案分为不同等级。以上题为例，如学生只正确描述出小球变化，但是并没有表述出为什么会产生这样的变化，则为低水平的回答；学生正确描述出了小球变化，同时对变化产生的原因进行了解释，但解释只有部分正确，此种回答可以归类为中水平的答案；如学生既正确描述出小球变化，也进行了正确解释，则为高水平答案。而既没有正确表述小球变化，也没有对变化作出解释的，可归类为其他答案。

将学生对情境化试题的答案分类后，研究者可依次对答案进行其他、低、中、高水平的编码，以便进行后续的量化分析处理，评估学生是否达到本次馆校结合活动的培养目标。比起以往简单判断对错、只打分数等评估方式，情境化试题下的分水平等级答案不仅可以了解学生对科学观念的掌握情况，还可了解学生在科学观念方面存在的具体问题，如是否受前概念影响等更深层次、更具体的原因，从而为评估馆校结合活动效果提供依据，为后续改进提供明确方向。

评估科学思维：融入论证教学的过程性评价

纸笔测试结果可以帮助馆校结合活动教师量化分析学生的科学观念，分析其在经过科学教育活动后是否达到了所期望的效果。而核心素养导向的其他方面，则需要多种非总结性评价方法进行评估。关于科学思维这一核心素养，主要包括模型建构、推理论证与创新思维等。有关科学思维的评估探索，国际上的研究，比如PISA中非常重视解释，国外也有学者曾研究证明，分析学生的科学论证能力可以提供许多信息，比如学生如何理解科学内容，学生的科学推理能力，学生的科学认识信念，学生如何与他人交流并辩护自己的观点等^[5]。

可见，科学论证能力是科学思维的重点，在实施馆校结合活动时，不能忽视论证能力的评估。科学论证的要素主要包含主张、证据、理由、反驳4个方面，参照科学论证整体水平及质量表现评价标准，在活动过程中，要有意识地设计并加入论证环节，同时识别出学生在此环节表现出的论证要素^[6] 。以“离心现象”为主题的馆校结合活动为例，可以开展一系列问题设计，在学生回答过程中进行记录，提供评价依据。

Q1（指向证据与主张）：底盘旋转时，左边的水槽出现了什么现象？为什么会出现这样的现象？

Q2（指向理由）：水面中间“凹陷”，外圈“提升”，能否用探究所得知识解释这一现象？

Q3（指向反驳）：你不同意他/她的理由，那你对这个现象的解释是什么？

在馆校结合活动中引入融入论证教学的过程性评价，需要在活动中更多地将话语权交给学生，学生在面对教师提问时，有时不能通过一次回答直接给出答案，教师可对问题进行适当的分解或追加问题，并根据实际情况有意识地引导学生产生质疑，利用所有的证据解释自己的主张。鼓励学生之间互动，同时注意把控课堂氛围，确定学生是基于证据而辩论，为科学思维的发展提供良好的活动氛围，在学生表现良好时适当给予肯定，从而达到更为良好的活动效果。

评估探究实践：引入竞赛驱动的项目式学习与表现性评价

拥有开放性场馆与多种展品的科技馆具备开展项目式学习的先天优势。近年来，科技馆也常采用项目式学习方式进行馆校结合活动设计，但其中一些活动忽略或未凸显出表现性评价的作用，缺少相应环节，导致学生积极性不高。

同样以“离心现象”为主题的馆校结合活动为例，若加入学生利用离心现象的竞赛环节，让学生自制“链球”，进行小组内合作、小组间竞争的挑战赛，带领学生通过实际应用感受离心现象的影响，深刻认识离心现象，利用所学离心现象相关知识达到目的，可在项目式学习过程中完成对学生的表现性评价。

生活中的诸多场景都离不开离心现象的应用，比如奥运会上我们常看到紧张激烈的田径赛事之一——链球比赛。现在大家已经知道了影响离心现象的因素，那么请各小组利用刚刚所学知识和教师提供的材料进行一次小型“链球”比赛，看谁扔得准，得分高。

学生活动：“链球”比赛

活动场地布置示意（图3）：①在活动区域展项中间空隙挂好防护软绳网，留出U型投掷口；②U型投掷口对面架设A、B两种内外区域得分毛毡靶；③准备若干毛毡球，若干棉线。

图3 “链球比赛”场地布置示意

比赛规则：①投掷进内圈得5分、投掷进外圈得10分，压线取平均分；②每组选派1名代表进行比赛，有2次试投机会、2次正式投掷机会，最终得分为2次正投得分相加；③每次投掷时间控制在30秒内，超出不得分；④教师担当计分员，其他小组成员共同监督。

馆校结合活动大部分面对的是义务教育阶段的学生，考虑到此阶段学生活泼好动，同时具有乐于进行动手操作探究的能力，引入竞赛驱动的项目式学习，在项目式学习中进行表现性评价，学生的学习热情得以调动，组内合作、组间竞争的荣誉感被激发。同时，教师在学生动手操作时不应“看热闹”，在“热闹”的活动中应注重引导学生思考，观察学生进度和小组情况，鼓励学生相互交流，引导学生积极主动学习，同时培养合作意识，达到核心素养中探究实践素养要求。

评估态度责任：融入科学精神和科学家精神的自我评价与教师评价

核心素养中要求的态度责任主要提到了科学态度与社会责任两方面，属于层次较高的素养要求^[7]。从国际学者常用的测评角度看，可在成熟量表基础上开发适合馆校结合活动的师生态度责任评价量表，检验其信度、效度后于活动结束时发放，再基于定量研究软件分析学习者的自我报告，通过学生自我评价量表了解学生在活动前、后态度责任的变化。需要注意的是，使用态度责任量表的目的是为了更好地发挥评价的诊断功能，帮助学生更好地理解所学科学观念，帮助场馆合理调整馆校结合活动内容。除开发量表外，还可运用多种方法进行学生自评与教师评价，如使用课堂观察法。在馆校结合活动中，应充分发挥校内教师作用。校内教师对学生更为了解，通过对学生表情与语言的观察分析，可观察了解学生在科学态度与社会责任中的表现水平。

在馆校结合活动设计中，还可结合科学史发展，融入弘扬科学家精神的活动内容。仍以“离心现象”主题的馆校结合活动为例，在活动内容中，可沿“哥白尼之前对圆周运动的认知，到伽利略分析曲线运动，笛卡儿提出涡旋假说，认识到物体的离心趋势，到惠更斯量化笛卡儿惯性力概念，开普勒设想向心趋势，到牛顿真正明确并定义向心力的概念”这一科学史发展脉络，让学生感受追求真理、实事求是的科学精神。同时，结合近年来浙江大学“国之重器”之超重力离心模拟与实验装置的研发与启动，在我国科学家的不懈努力下，使得我国在这一方面的科学技术达到了国际领先水平，从而让学生感受爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神。

参考文献

[1]胡卫平. 在探究实践中培育科学素养——义务教育科学课程标准（2022年版）解读[J]. 基础教育课程，2022（10）：39-45.

[2]褚宏启. 推进“素养导向”的义务教育课程建设[J]. 中小学管理，2022（5）：59-60.

[3]钟媚，苏咏梅. 国外情境性试题对科学探究测评的启示[J]. 现代教育科学，2010（12）：135-137.

[4]罗星凯. 学生面对情境性试题为何如此失常[J]. 人民教育，2010（11）：32-35.

[5]Douglas B. Clark, Victor D. Sampson. Personly-Seeded Discussion to Scaffold Online Argumentation[J].International Journal of Science Education, 2007, 29: 3, 253-277.

[6]陈运保，刘青，杨兆媛. 初中生科学论证思维的评价研究[J]. 物理教学，2022，44（11）：35-38.

[7]田晓梅，何文，英华，等. 基于化学核心素养之“科学态度与社会责任”的评价与思考——2019年高考（天津卷）理科综合化学部分的分析与启示[J]. 考试研究，2020（2）：59-70.