核心素养视角下初中科学表现性任务的设计与实施策略

■浙江省温州市南浦实验中学 伍海龙

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》提出：“要构建素养导向的综合评价体系，改进结果评价，强化过程评价，关注学生在探究和实践过程中的真实表现与思维活动”。科学核心素养蕴含了知识、能力、情感态度与价值观，简单的活动是无法承载与实现的，只有核心任务才能落实素养目标。传统的纸笔测评主要以书面答题的方式，通过标准答案来判断学生的回答是否正确，能够很好地检验学生对科学知识和技能的考查，但对核心素养的考查效果不佳。为了考查基于真实情境问题解决的核心素养，需要凭借更复杂的表现性评价来评断目标是否达成。

一、核心素养视角表现性评价的内涵和价值

表现性评价为检验素养目标而设定，传统课堂围绕离散的知识点和技能进行教学，学生习得一堆惰性知识，却不能很好地利用知识解决问题，而素养导向的课堂要求教学目标转向核心素养的培养，教学内容转向对学科核心概念的深度理解，学习方式转向“用中学”“做中学”“创中学”，教学评价转向过程性评价与结果性评价相结合，而表现性任务恰恰是实现这些转变的良好载体。

（一）素养导向的科学课堂特征

科学核心素养是学生通过科学学习养成的必备品格、关键能力和价值观，包含科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度。新课标强调的核心素养的精髓是“真实性”，在真实复杂的情境中利用学科知识、技能和方法综合解决问题的能力，核心素养视角的课堂教学应该具备真实性、开放性、综合性、可评估性等特点。

（二）表现性评价的含义和要素

表现性评价是依据学生在完成模拟任务或真实任务过程中的行为表现来评价学业水平，通常由三要素组成，分别是表现性目标、表现性任务和评价标准，其核心是表现性任务的设计。笔者对60 位科学教师进行调查发现，90%的初中科学教师表示自己知道表现性评价，但不知道如何使用；93%的科学教师表示最困惑的地方是不知道如何设计表现性任务。

（三）表现性任务的价值

学科核心素养的基础是知识和技能，但是核心素养不能直接告知学生，而是融入学科实践中培养。因此表现性任务就是连接学科核心素养和学科知识的一座桥梁，在完成表现性任务中应用知识和技能获得学科方法、发展学科思维、经历科学探究实践、培养科学态度，完成对核心概念的深度理解。因此，一堂课、一个单元，都需要一个表现性任务作为载体，有的学者也将这样的任务称为“核心任务”。

（四）科学课堂表现性任务设计的不足

表现性任务是贯穿单元学习始终的，应该聚焦学科大观念，通过高通路迁移理解大概念，结构化小概念学习，最终在完成核心任务的过程中形成科学核心素养。笔者通过课堂观察量表和访谈发现，在初中科学教学中，教师设计的表现性任务普遍存在对核心素养的培养不够，主要表现在：注重项目成果比较，忽视科学思维培养；强调碎片知识掌握，忽视科学观念建构；重视任务形式设计，忽视探究实践发展；评价模糊笼统，量规指标不具体。结合新课标要求，基于科学核心素养的培养，如何在初中科学教学中有效设计与实施表现性任务，落实表现性评价显得尤为重要。

二、核心素养视角下初中科学表现性任务设计原则

设计原则是表现性任务的指南针，威金斯等人总结核心任务的三大特征：现实的意义、复杂的情境和开放的学习环境。核心素养视角下的初中科学表现性任务的设计需要遵循一致性、真实性、开放性和挑战性原则。

（一）一致性原则

一致性原则是指表现性任务聚焦对学科核心概念的理解，与素养目标保持一致。表现性任务要做到动静有序，很好地协调“活动”和“理解”的双重特征。威金斯和麦克泰格在《追求理解的教学设计》中提到，过度聚焦活动和聚焦知识的课堂是教学的两个极端。因此，表现性任务的设计要明确活动目标，活动的完成是为了理解核心概念，完成活动的过程中发展核心素养。例如，表现性任务是“制作校园植物移植手册”，聚焦的学科核心概念是对植物结构、新陈代谢和生存环境关系的深度理解，任务分解成“调查校园植物的生存环境，并初步设计方案”“探究植物结构和生理功能，寻找方案证据”和“根据评价量表完善植物移植手册”三个子任务。该表现性任务做到了“用中学”，任务设计统摄了对学科知识和技能的学习，又指向核心概念和素养目标，凸显了高度的一致性。

（二）真实性原则

核心素养的精髓是真实性，即指向解决现实世界的问题，将现实情境转化为能够激发学生“真探究”的真实情境，进而最大限度地激发学生的“真实表现”。表现性任务越真实，学生参与其中的学习动力就越大，越会产生不同的真实表现。例如探究杠杆平衡的条件，教材抽象地利用杠杆的模型展开探究，笔者将其改进为表现性任务——“设计简易可调节台灯”。情境创设为：家用普通台灯放置不当时会发生倾倒的现象，有些台灯占据较大的桌面空间，且照射范围有限。设计的具体任务为：你能否设计一个可调节、不易倾倒的台灯支架，以便在实际使用中节约书桌空间，并调节灯头远近，适应不同人群（老人和小孩）的使用需求。表现性任务与现实世界的关联性越高，目标受众越真实，任务的真实性就越强。台灯情境是大多数学生在日常生活中都有的经历，故学生学习的兴趣明显提高。学生在这样的真实情境中将所学的杠杆平衡条件进行应用和建构，从而设计出多种台灯支架，做到了“创中学”，提高了学生基于真实情境解决问题的能力，培养了学生的科学核心素养。真实性任务既给了学生展示思维过程的机会，也为教师了解学生和进行评价反馈提供了抓手，为教学活动创造了更大的空间。

（三）开放性原则

学科问题往往是经过处理的良构问题，即封闭性问题。真实情境问题则往往是劣构的开放性问题。核心素养指向真实情境，现实问题往往是复杂的、多元的和劣构的问题，在封闭的表现性任务中，学生的表现会趋于单一，而开放的任务则会激发学生多样化的表现，从而驱动学习真实发生，培养核心素养。因此，在素养导向视角下，教师要善于设计开放性的表现性任务，合理处理学科问题和现实问题的差异，结合学生的最近发展区，设计开放度合理的表现性任务。表现性任务的开放性既包括问题条件和解决方式的开放，也包括学习成果的开放，没有统一、固定的答案。例如，在弹簧测力计教学中，笔者设计了一个“制作弹簧测力计”的表现性任务：利用弹簧、木板、刻度尺、钩码（若干个）制作弹簧测力计，并讨论制作原理。要求学生3 人一组，5 分钟左右完成，并展示制作过程，标注弹簧测力计的刻度。实践发现，学生通过小组合作，能够运用多种方法标注弹簧测力计的刻度，并解释制作原理。在展示过程中，学生围绕刻度标注、最小刻度等展开思维碰撞，更加深刻地理解弹簧测力计的原理和使用规则，同时学会了制作和讲解，这样开放性的表现性任务更能促使学生灵活地运用所学知识，激发学生的充分表现，在“做中学”，从而提升科学核心素养。

（四）挑战性原则

核心素养是在解决问题中形成的，表现性任务要符合学生最近发展区，挑战性任务的设计需要学生从众多信息中辨别、梳理出主要信息，从中发现问题和界定问题，同时利用各种条件和资源解决问题。有挑战性的表现性任务可以将学生从浅层学习带向深度学习，更能展现科学学习的魅力。例如，能量守恒定律是个非常抽象的学科原理，教师往往采用先学理论再应用的教学方式，任务的挑战性不够。笔者设计了“设计并优化滑草场”的表现性任务，让学生在不同山坡的四个位置选择一个作为滑草场的起始下滑点，结合所学知识及评价量表设计滑草场方案。该具有挑战性的表现性任务能够让学生综合运用所学的机械能、内能等知识解决问题。在此过程中，需要考虑不同质量的人受到的摩擦力不同、不同角度下滑摩擦消耗的内能不同、不同高度带来的刺激体验不同，从而选择合适的地方修建滑草场。学生在理解的基础上，将所学知识和方法迁移到新的情境中，解决新问题，促进了深度学习。

三、核心素养视角下初中科学表现性任务的实施策略

（一）借助任务反思，培养科学思维

如今项目化教学非常普遍，但是多数教师在借助项目化设计表现性任务时，通常过于注重项目成果比较，而忽视了其中科学思维的培养。依据新课标，科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，主要包括模型建构、批判性思维等。而其中的批判性思维则是指在复杂的情境中，能够灵活运用已有知识和经验选择问题解决方法，在反思的基础上进行分析和推理，做出合理判断的思维方式。故在项目化学习中，可以借助阶段性的项目反思，帮助学生及时反思自己的设计，进行迭代优化，以发展批判性思维。

（二）构建概念模型，培养科学观念

常规课堂上，教师总是倾向于强调学生对碎片化知识的理解，如人体的激素调节和神经调节是独立学习的，但是两者是协调作用的。因而，学生的学习是碎片式的，无法建构人体能够在神经系统和内分泌系统共同调节下维持稳态的科学观念。在科学生物内容教学中，教师可以借助单元整体教学设计生物模型的表现性任务，促进概念间的联结，从而建构相应的科学观念。如设计用类似流程图的方式构建人体血糖调节的模型，并说明哪些结构参与了调节，绘制“血糖调节流程图”模型，将激素调节和神经调节相整合，有利于判断学生是否真正理解了血糖调节是神经调节和激素调节协同作用的结果，激素调节直接改变血糖含量，而神经调节则控制激素分泌。通过构建模型，促进学生对生物体的稳态与调节这一核心概念的理解，从而建构概念间的联结，发展科学思维，初步建构人体能在神经系统和内分泌系统共同调节下维持稳态的科学观念。

（三）搭建学习支架，提升探究实践能力

科学课堂涉及的表现性任务通常是设计方案、自制装置、制作产品等，教师在设计时常常更关注任务形式是否多样，而忽视了任务中探究实践能力的发展。依据新课标，探究实践主要包括科学探究能力、自主学习能力和技术与工程实践能力，教师可以通过任务单搭建学习支架，促进学生探究实践能力的发展。例如，在“自制酸碱指示剂”表现性任务中，笔者设计了“自主查询资料，选择可以作为酸碱指示剂的实验材料和提取方法”“探究不同植物汁液在酸碱性溶液中的显色变化”“合理选择自制的酸碱指示剂判断物质的酸碱性，并做出评价”三个子任务。实验完成后，学生基于对不同植物汁液判断溶液酸碱性的适用范围、颜色变化是否明显等角度进行评价，从而达到合理选择指示剂完成对未知溶液酸碱性的判断。任务驱动学生经历探究实践过程，形成科学观念、发展科学思维和态度责任，以探究任务为支架，培养科学核心素养。

（四）设计评价量规，实施全程评价

遵循逆向设计原理，为表现性任务设计一个可操作、可评价的具体量规，并在任务布置前就告知学生，通过评价量规达成对学习过程评价和学习结果的评价。例如，在“设计并制作水上房屋”的表现性任务中，笔者制定了从“材料选择、稳定性、承重量、可调节性和创意性”等维度的评价量表，很好地评价了学生的学习过程和成果，同时通过评价促进学生改进作品，学习浮力有关的知识。

四、实践效果分析

（一）提升学生的科学学习兴趣

通过调查问卷后测，对表现性任务实践一个月，前后对照调查发现，学生中“非常喜欢上科学课”的占比从35.5%上升到66.8%，解决实际问题的能力也有了一定的提升，27.5%的学生表示自己在生活中解决问题时会尝试运用所学知识进行分析，很好地体现了知识的迁移与应用。

（二）促进学生科学素养的提升

学生在这样的课堂上积极思考、参与度高，发言深度也在加强，在改进表现性任务后的课堂上，学生动手操作的机会远多于传统课堂，学生有充足的时间完成自己的设计图、产品说明书等，再通过不断反思迭代与完善。

五、结语

核心素养导向的课堂要引导学生从“做题”到“做事”，从“解题”到“解决真实情境问题”，教师设计素养导向的表现性任务，可以让素养目标、学习过程、学习评价三位一体，实现了教学评的一致性教学理念，学生在完成表现性任务的过程中实现了深度学习，不断发展科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心素养。