核心素养视阈下的科学课堂教学质量评估新范式：CCPN课堂观察模式

周丐晓 刘恩山

（1 北京师范大学生命科学学院 北京 100875 2 温州大学生命与环境科学学院 浙江温州 325035）

当前我国基础教育课程改革中，核心素养已成为深化课程改革的首要关键词。 核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力［1］。 核心素养在课堂教学中的深入落实离不开评价机制的同步改进和支持，而当前课堂教学质量的评估依旧采用原有的观评课经验，未依据核心素养的人才培养目标及时跟进和改进，严重阻碍了核心素养在教育教学中的贯彻落实。 观评课作为我国中小学常规的教研学习活动，对教师专业发展和课堂教学质量的提高具有潜移默化的指导作用，如何构建基于核心素养培养目标的新型观评课范式已成为当务之急。

1 当前核心素养视野下观评课范式的实然困境与应然追求

传统观评课范式面临的实然困境主要有以下3 点：①传统的观评课较为关注知识点的讲授，而非核心概念的深入理解。 ②对教师教学能力的关注度远超过对学生学习机会和能力发展的需求供给。③缺乏理论的顶层设计和支持，往往聚焦于零散表层的课堂表现，缺乏对教育教学理念的深入挖掘和研究，致使观评课的建议缺乏可推广性，教师往往只知此节观评课如何改进，而不知如何将观评课的建议应用于其他内容的设计和备课中，严重阻碍了教师的可持续专业发展。另一方面，核心素养为教育教学的应然追求提出了新的诉求，核心素养指向学生应具备的最关键的共同素养，是知识、技能和态度等多元维度的综合表现，教学中需关注学生在其培养过程中的体悟，而非结果导向［1］。由此，课堂教学及其评估体系急需与之同步进行改进，以全面实现学生核心素养的提升。

依据相关理论构建指向核心素养的新型观评课范式，以教学研究和课堂改进为主要目标，开展科学的评课活动，将有助于教师深入剖析课堂教学设计和行为背后的意义和优、缺点，有效帮助教师广泛迁移评课经验，提升教学质量和对学生核心素养的培养。

2 CCPN 课堂观察模式的理论基础

CCPN 模型构建的指导理念是核心素养和学习化评估（assessment as learning）的基本理念。 学习化评估作为一种新兴评估理念，其核心要义即强调评价与教学融为一体，评价本身即是学习过程，旨在追求“评估即学习”，促使学习和评估一体化，让学生成为评估活动的主体，对学习活动展开自我评估和同伴互评，随时反思、监控和调节自己的学习过程，在评估过程中获取有效的反馈信息，丰富评估活动经验，增长评估知识与技能，养成可持续发展的评估素养，成长为优秀的自我评估者和自主的终身学习者［2］。

CCPN 的内容构建借鉴和参考了学科教学知识（pedagogical content knowledge，PCK）、学习进阶、核心概念、学习机会、科学本质和科学探究等众多理论的精华和要义。依据核心素养对知识、能力和态度等多维表现的要求，CCPN 共分为4 个维度：1）教学知识（pedagogical knowledge，P），即课堂教学的方法、原则与策略、对学生及其特征的认识。该维度的一大亮点在于强调学习机会的获得，学习机会是指“在一定教学情境下，教师为学生呈现的内容学习或实践练习的机会”［3］。国际上对学习机会的研究已持续了50 多年，当前相关研究成果已被PISA［4］、TIMSS［5］等大型国际测评项目采 纳，并融入其测试内容中，学习机会已成为分析课堂教学质量的重要指标之一，重视课堂高质量的学习机会评估，也是CCPN 模型与国际先进观评课理论接轨的显著体现。2）学科知识（content knowledge，C），即教师所具有的学科方面的内容知识［6］。 核心概念相关理论为该维度提供理论基础，教学中能否帮助学生深入理解核心概念是科学教学活动的重要目标，也是有效教学能否实现的关键。 具体来说，核心概念是位于学科中心的概念性知识，包括重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，这些内容能展现当代学科图景，是学科结构的主干部分［7］。3）能力（capacity，C），具体分为智能和技能。该维度主要参考了学习进阶相关理论。 学习进阶是指当儿童在一个时间段内学习某一主题时，对这个主题的一系列复杂思考路径的描述［8］。 学习进阶的理念使学生的学习不再一蹴而就，而是一个长期、持续和渐进的过程。 学生通过对一系列技能的有序学习，发展对技能日臻精细、真正深入的理解和应用。 4）理科属性（nature of science and inquiry，N），即指科学本质和科学探究。 科学本质和科学探究一直是科学课程改革的关键议题，是突出科学课程理科属性的核心特征。 科学探究是指科学家研究自然界并基于此种研究获得的证据、提出种种解释的多种不同途径，科学探究也是指学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动［9］。在科学教育中，科学探究既可作为一种有效的教学策略，也是重要的学习内容。理解科学的本质和特征包括诸多方面，主要包括：科学知识来自于对先前的科学知识的探索，是不断改变的；虽然科学以知识经验为基础，但它包含人类的想象力和创造力；科学工作在很大程度上依赖于观察和推理；科学知识，至少部分是主观的；定律和理论之间有联系也有区别，定律是陈述观察到的现象之间的关系，理论则是观察到的对现象的推断解释；科学影响并受到社会和文化背景的影响； 科学研究在很大程度上采用基于实证的范式［10-11］。因此，科学本质和科学探究的体现是有效科学课堂实现的决定性因素之一，将其作为科学课堂观评课的重要学科特征维度。

3 CCPN 课堂观察模式

CCPN 课堂观察模式指向核心素养，高度关注学生关键知识、能力和态度的综合发展，以“学习化评估”为评估指导理念，强调评价本身即是学习过程，在此基础之上提出科学课堂观评课应聚焦在教学知识、 学科知识、 能力和理科属性4 个维度。 图1详细展示了CCPN 课堂观察模式的结构和内容，其中小圆圈内是4 个维度，箭头内是每个维度依据的主要教育教学理论，4 个圆角矩形内是各维度的具体参考指标。

在教学知识维度，CCPN 课堂观察模式强调3个要点： 学生的认知、 教学策略和学习机会的获得。 之所以强调学生的认知，是因为在实践教学中，新教师往往忽略学生的认知基础和特点，未充分利用学生的前概念引发认知矛盾，帮助学生完成概念转变的过程。 而能否创设高质量的学习机会，也是影响教学效果的重要因素之一。新教师通常在课堂学习机会的创设方面较为薄弱，或创设的学习机会质量较低，认为有动手类的“小组活动”即可，尚未认识到高质量的学习机会强调“智能参与”，既要动手更要动脑，不需要动脑的学习机会难以为学生提供实质性的学习帮助，是对课堂时间和资源的极大浪费。

学科知识维度关注核心概念、广度和深度及连贯性3 个要点。基于核心素养的新一轮科学课程改革的一大亮点，即是强调核心概念的深入理解，因此将核心概念、 广度和深度作为前2 个重要指标。此外，连贯性也是知识学习的一个重要目标。 学科课程内容是一个知识系统。该系统由概念和概念之间的联系组成，大系统之下还有若干子系统，各层级子系统之间都有一定联系。 在学习新内容之前，

学生通过生活经验和课堂学习已具备一定的经验和知识。先前概念是支持理解核心概念所必须的事实性知识和概念。 此外，关联概念是指对理解核心概念有帮助的概念，但不一定是必须的。 先前概念和关联概念都有助于理解核心概念。例如在生物学教学中，生物学知识的连贯性是指概念和概念间的联系是按一定的层级顺序编排的，从具体到抽象，从宏观到微观，涉及生物学的不同组织水平（分子、细胞、组织、个体、种群、群落）。

能力维度关注学生智能和技能的充分发展。首先，智能的发展目标是学生理性思维的发展，促进其思维品质的提高。理性思维高度强调批判性思维和科学推理能力，基于此，通过逻辑论证对事物进行理性思考和判断。因此，智能应包括批判性思维、科学推理和论证能力，以及问题解决和应用能力。在技能方面，科学课程的主要目标是培养学生的探究技能，逐渐熟练应用探究过程中的各项技能。 此外，学生还需掌握一定的实验操作常规技能。

表1 CCPN 各维度理论基础、指标及其内涵、课堂观察要点

最后是理科属性维度，该维度的核心要素是深入领悟科学本质和科学探究的内涵。学生通过教师创设的课堂学习活动，体验科学探究的过程和方法，从而深刻领悟科学探究的实质内涵：探究精神和循证属性，并进一步深入理解科学的主要特征，逐渐使学生自觉内化科学的情感态度与价值观。

上页表1分别呈现了4 个维度的理论基础、指标及其内涵、课堂观察要点。

4 CCPN 课堂观察模式的优势、特点及应用

CCPN 课堂观察模式构建了教学知识、学科知识、能力和理科属性4 个维度、10 个指标、17 个观察要点的科学课堂观察模型，旨在促进学生对科学概念原理的深入理解、智能的充分发展、技能的逐渐精熟，以及科学情感态度价值观的内化认同，为科学课程的观评课提供了清晰的认知地图和实用的评估框架。 以下针对CCPN 课堂观察模式的优势、特点及应用等进行简要阐述。

4.1 CCPN 既体现高质量课堂的学科共性，也体现科学学科的理科属性 观评课作为一种专业的研究活动，需建立在坚实的教育教学理论之上，体现教学研究的探究属性，应有坚实的理论基础并体现学科的特性，方可为教学改进提供有依据、可参考的实质性建议。 CCPN 课堂观察模式的优势在于其建立在扎实的教育教学理论基础之上，能体现高质量课堂的学科共性。 其次，CCPN 指向核心素养的提高，因此，高度关注学生学习机会的获得和学生的学习参与水平，其聚焦点自始至终都指向学生课堂学习的改善。 最后，CCPN 构建的评估模型和理论框架，通过对课堂质量影响因素的剖析和解构，极大地丰富了有关课堂的知识，也为开展科学课堂观察提供了强有力的知识基础。

在尊重高质量课堂学科共性的同时，CCPN 亦独具科学学科的鲜明特色，CCPN 在第4 维度提出理科属性这一要素，包含对科学探究和科学本质内涵的深入理解。 这一设计有2 层考虑：首先，已有研究显示，学生对科学本质的理解存在严重偏差，教师对科学本质教育的地位和价值认识不足［10］。 其次，有效科学教学最为关键的突出特征即是科学探究和科学本质的领悟。 参考CCPN 开展观评课活动，既可实现高质量课堂学科共性的评估与改善，也可为科学课堂中理科属性的教学设计提供改进建议。

4.2 使用CCPN 观评课需关注4 个维度的相互渗透 在观评课时，除关注上述4 个维度及其具体指标的达成，还需注意的是关注4 个维度之间的相互渗透，即科学课堂中教学策略、学科知识、能力培养和理科属性4 个方面的有机融合，使之相互支持、相互促进。新教师常难以根据学科知识的特征选择适合学生学习的教学策略，例如在讲授“叶绿体”这一新概念时，某新教师选择科学探究策略让学生分组讨论探究这一概念的内涵。 这一设计反映了教师的教学知识与学科知识无法融会贯通，造成二者之间的配合默契度不高，学生的学习效果不尽人意。 有效科学教学的设计是一个内部连贯、相互支持的统一系统，观评课也应关注维度要素间的相互渗透和支持，从而进一步促进科学课堂教学质量的提升。

4.3 使用CCPN 观评课并不要求每节课均需包含所有观察点 真实课堂是十分复杂且多样的，授课内容等因素的差异导致观评课有时无法兼顾CCPN 所提供的17 个观察要点。 这里需要强调的是，使用CCPN 观评课并不要求每节课均包含所有观察点。 CCPN 的构建旨在帮助观察者厘清科学课堂观察的理论框架和操作细则，通过科学解构课堂，找出教学的薄弱点，进而提高课堂教学质量。但在实际教学中，课程内容和性质的差异因素致使课堂观察难以面面俱到，观察者需依据课堂真实情境和特征，灵活应用CCPN 课堂观察模式，以促进课堂教学质量的有效提高。

5 结语

当前，笔者已在本科生的教育实习指导工作中首次尝试应用CCPN 课堂观察模式，并取得良好效果。从课堂观察的结果分析，在CCPN 课堂观察模式的指导下，实习教师的教学设计和教学改进更具针对性，学生的参与度也有一定提高，为学生和教师提供了更为积极适宜的课堂学习环境，提高了课堂教学的质量和效率，促进了实习教师的专业发展。

此外，尽管这一模型具有众多优势和特性，围绕CCPN 课堂观察模式的改进和应用研究还在继续，今后还将尝试进行更为深入的研究和探讨，进一步丰富和完善CCPN 课堂观察模式，并为其提供多角度且更为充分的实证依据。