美国华盛顿州生物学结业考试中的科学写作评析

杨 帆

(江苏省南京晓庄学院食品科学学院 211171)

陈 凯* 陈 悦

(江苏省南京晓庄学院环境科学学院 211171)

1 华盛顿州生物学试题简介

Biology End-of-Course Exam(EOC)是美国华盛顿州生物学结业考试，所有美国华盛顿州的10年级应届生都需通过此考试才有资格参加国家的高中水平测试。与此同时，命题者根据考试结果划分等级水平，并反思科学考察题目设计及知识点的安排，为下一年的科学课程结业考试的改进与发展做准备。华盛顿州生物学结业考试试题总是以情境性材料为基础，主要包括单项选择、简答题(表1)。

表1 美国华盛顿州生物学结业考试题型

表1中描述简答题的作答形式并非简单的概念陈述或答题要点的罗列，而是基于问题解决的科学写作，其评分标准由科学写作框架要求及内容要求分项计分——写作框架及其格式、写作内容项目各占4分，总计8分。依据各项写作框架要求及内容要求设置评分点，最后以各题得分点通过特定计算方法得出分值。本文从2013—2014年中抽取部分试题作为案例加以评析。

2 EOC科学写作题示例

2.1 美洲大树莓 2013年EOC科学写作题。

2.1.1 阅读材料 美洲大树莓在太平洋海岸被发现，其作为太平洋海岸生态系统中的许多动物(包含蜂鸟，熊和鹿)的一种食物来源。科学家进行了田地研究来了解华盛顿州的不同栖息地的美洲大树莓的数量(图1)。

问题：美洲大树莓数量在栖息地的变化是怎么样的？

图1 美洲大树莓栖息地

2.1.2 步骤 ①在美洲大树莓的研究区域，记录地点、日期、时间和温度；②在森林边缘的栖息地选择一个随机实验点；③测量一个5 m×5 m的试验田，标为1号试点；④计算在1号试点的美洲大树莓的数量，并记录为森林边缘栖息地的1号试点；⑤2号试点和3号试点重复步骤②～④，在每个森林边缘的栖息地实验点选择一个新的试点；⑥在溪流岸边和森林栖息地重复步骤①～⑤；⑦计算和记录每个栖息地的美洲大树莓的平均数量。

2.1.3 数据收集 ①地点：森林边缘、溪流岸边和森林栖息地；②日期和时间：5月1日，从11时到14时；③温度：10℃～15℃(表2)。

表2 栖息地对美洲大树莓数量的影响

2.1.4 写作任务一 栖息地研究的结果已展示在“栖息地对美洲大树莓数量的影响”的表格中，请对在森林边缘栖息地和森林栖息地的结果分别表述一个科学原因。在你的描述中，需要体现以下要点：①描述一个在森林边缘栖息地的结果的科学理由；②描述另一个在森林栖息地的结果的科学理由；③包括“栖息地对美洲大树莓数量的影响”的表格中每一个支撑科学理由的数据。范文满分示例：(略，参考表3)。

表3 范文评分点评

2.1.5 写作任务二 一些熊在森林附近的野营地进入垃圾桶。公园的护林员计划设置陷阱并迁移这些熊，来解决这些熊进入垃圾桶的问题。描述当捕获和重新安置这些熊时，公园的两个护林员可能遇到的约束条件，成本除外。在描述里，需要体现以下要点：①确定两种在设置陷阱和迁移这些熊时的约束条件，成本除外；②描述每个约束条件是如何限制的。

范文满分示例：(略，参考表4)。

2.1.6 写作任务三 计划实施一个田地研究来回答下面的问题，你可能在过程中使用到任何材料和设备。保证在过程描述中包括以下要素：①在田地研究中要有逻辑性步骤；②自变量；③数据的收集(因变量)；④收集数据的方法；⑤应收集的数据和记录的频率；⑥环境条件记录。

表4 范文评分点评

问题：在不同年代的全部降雨量怎样影响美洲大树莓的结实量？

范文满分示例：(过程略，参考表5)。

表5 范文评分点评

2.2 蛾子和树 2014年EOC科学写作题。

2.2.1 阅读材料 森林生态系统图展示一个森林生态系统中的部分情景。丛蛾产于森林生态系统。在秋天，丛蛾在道格拉斯冷杉树上产卵。在春天，丛蛾幼虫吃道格拉斯冷杉树的针叶(图2)。

图2 森林生态系统

2.2.2 写作任务一 如果随着丛蛾数量快速增加，被使用的树遭到毁坏。方法之一是使用杀虫剂杀死蛾子来阻止蛾子毁坏树木。描述使用杀虫剂后的两个可能产生的无意识后果。在描述中要表达以下几点：①描述在森林生态系统中使用杀虫剂时产生的两种影响，不包括有意识地为了保护树木而减少蛾子的影响；②描述每个影响是如何引起森林生态系统中其他部分的改变。

范文满分示例：(略，参考表6)。

表6 范文评分点评

2.2.3 写作任务二 学生设定在一个森林生态系统中模拟温室来预测气温改变对森林中丛蛾的影响。描述两种差异，温室模型可能会导致的不可靠预测，和有关气温变化对一个蛾种群在森林生态系统的影响。在描述中要确定：①描述森林生态系统比温室效应更为复杂的两点；②描述不同的差异会怎样导致学生对于森林生态系统中的一个蛾种群的预测是不可靠的。

范文满分示例：(略，参考表7)。

表7 范文评分点评

3 EOC写作试题的特点分析

3.1 关注多元情境和核心概念 命题情境化是国际科学素养命题共有的特色，科学写作试题的情境设计在于提供写作的任务导向和问题解决的环境。语言学科的写作选材多关注社会问题、情感表达、历史文化和生活叙事等，科学写作和这些方面联系紧密，体现多元化特征，也要彰显自然科学学科特色。EOC命题中的科学写作：①注重突出生命科学学习中的探究实验背景，虽不用动手操作，却要求对实验情境进行深度思考和方法训练；②突出对生态系统的关注——无论是动物的习性还是植物的成长，或是生态系统中有趣的关系。

例如，在“美洲树莓”的栖息地的探究和“蛾子和树”的生态关系等，依据写作情境不仅要求简单描述现象，更要求学生能够透过现象寻找科学解释——生态系统复杂为什么多样化，要求学生在学习生物学过程中从多方面来看问题。

3.2 科学阅读和科学写作的融合 华盛顿州生物学结业考试的试题中，无论什么类型的题目，题干总是由阅读材料作为支撑，围绕阅读材料开展各种试题的编写。科学阅读主要以文字形式表现出背景及相关知识的阅读，完整的表述实验过程以及明确的写作指向的阅读。而科学阅读又不仅仅是单一而又普遍的文字形式，同时还包含一些情境再现的图像阅读和数据收集的图表阅读。科学阅读是一个不断假设、证明、想象和推理的积极能动的认知过程[1]，写作任务的阅读理解则是写作的基础。科学写作作为一项重要的考核内容，不是简单地对题目中材料的复述，需要从案例中看到对于实验细节的关注，对于每个步骤都有明确的要求。

例如，“蛾子和树”题目展示蛾子和森林生态情境图，为学生在回答“使用杀虫剂时产生的两种影响”的写作任务提供了一定的指引；在“美洲大树莓”题目出现的数据收集的表格，很好地融入到“写出支持科学理由的数据”写作任务中，展现了用数据事实论证现象和结果的科学精神。

3.3 关注方法运用、体现学术训练 EOC的科学写作任务中包含了各种科学方法元素。考生在试题情境中汲取任务信息后，或设计实验控制变量解决问题，或对比实验数据分析实验现象，或理顺逻辑关系展开有序阐述：如“溪流生态系统”话题中，要求设计实验调查水深对于溪流水温的影响，在设计中必定要涉及到测量、控制变量等实验方法；在“蛾子和树”话题中，要求写出使用杀虫剂可能造成的影响及原因，这是一种预测的表现。在研究森林生态系统时，建立温室生态系统模型就用到了模型建立的方法。EOC尤其突出科学论证，这是一种批判性思维技能，学生应用科学论证进行关于科学问题的假设、支持、批判和提炼，并为自己的主张进行辩护，提供证据支持自己观点的合理性，对于证据进行科学解释。

例如，在“美洲大树莓”中，任务之一是对探究问题的数据分析以及结果的总结，任务之二是在题干原有情境中，要求学生举一反三，对新问题的实验步骤进行探究和计划。要求充分利用实验数据，学会分析数据，使用数据作为结果现象的支撑依据。这样的试题导向有利于教师在日常教学中对论证技能的强化。

3.4 重视解决问题能力和思维深度评价 EOC的评价不着重于知识点复述或要点罗列到位，而侧重学习于者对学科的深度理解，从实验方法选择、步骤设计和结果分析等方面评测是否已经达到作为一名高中生所应有的问题解决能力。这种评判方式不同于我国的评分标准，不是只以标准答案为参照标准，有利于使那些具有科学素养的学生得到真正的发展。

例如，参考“美洲大树莓”评分标准部分内容，评价的项目是为了确定在实地研究的每个步骤中的方法是否到位。该题评分标准的后半部分，是针对细节上的说明，对部分术语的使用以及相关语句的说明做出了细致的描述，供阅卷人参考，需要在评价之前仔细研读。