初中科学探究实践中的“教—学—评”一致性：内涵、路径和意义*

沙琦波 浙江省教育厅教研室

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》（以下简称“《课程标准》”）倡导“以探究和实践为主的多样化学习方式，让学生主动参与、动手动脑、积极体验，经历科学探究以及技术与工程实践的过程”，并提出“强化过程评价，重视‘教—学—评’一体化，关注学生在探究和实践过程中的真实表现与思维活动”。探究实践素养是科学核心素养的重要组成部分，但在实际的探究实践中，许多教师往往重视教而忽视学生学，对学生的活动采取“袖手旁观”的态度，很少关注探究实践的效果，评价主体单一，缺乏及时的反馈改进。这就导致教师的教、学生的学、对学习效果的评价相互割裂。如果没有基于探究实践素养发展的学习目标引领，对学生探究实践素养的培育就会弱化甚至缺失，由此使教、学、评失位，难以形成合力。因此，我们需要在“教—学—评”一致性视域下开展探究实践，这既是充分发挥探究实践教育功能的需要，也是促进学生核心素养发展的有效举措。

一、内涵：探究实践中“教—学—评”一致性的具体表现

具体的目标既是教学的出发点，也是归宿，不论是学生的学、教师的教，还是评价，都是围绕目标展开的，“教—学—评”一致性也称作“目标—教—学—评”一致性［1］。由此可看出，“教—学—评”一致性由目标、教、学、评四个要素组成，目标是学习目标，教是教师指导学生实现目标的行为，学是学生为实现目标的努力，评是师生基于目标对学习的评价。探究实践是融合了科学探究和技术工程实践的学习方式，其本质是学生的知识再生产过程。探究实践有别于课堂教学，且不是课堂教学的一种特例，其目的是让学生在真实情境中养成“像科学家和工程师”一样的意识［2］。因此，就探究实践中的“教—学—评”一致性而言，每个要素均具有双重内涵。

（一）目标：认知++技能

从目标来看，科学探究即学生在探究过程中发展起来的科学探究能力，以及学生对科学探究的理解。科学思维是促进学生科学探究能力发展，加深学生对科学探究理解的关键［3］。科学探究能力包括：理解科学探究的一般过程和方法；基于科学问题提出合理猜想和假设；制订方案并搜集证据，论证猜想和假设并得出结论；对探究过程和结果进行评价；等等。这些能力侧重于学生的认知，因此探究实践中的“教—学—评”一致性的目标内涵，包含对学生探究实践能力的细化和具体化，指向动脑动嘴的能力。

科学实践不仅指像科学家那样进行理论和建模等科学探究活动，还指像工程师那样进行设计和建造等工程活动［4］。科学实践的重要特点就是要“动手”，且是在动脑和动嘴基础上的动手，而动手能力是一种技能，因此探究实践中的“教—学—评”一致性的目标内涵又包含发展学生的技术工程能力，指向技能培养。

（二）教：演示++指导

探究实践活动的载体有多种形式，小到课堂教学中的某个具体活动或教师的演示实验，大到通过探究实践的方式，解决真实情境中的结构不良问题，从而形成某个科学结论或制造某些技术工程产品等。在处理结构不良问题的大探究实践活动中，教师扮演的角色往往会在演示和指导间切换，其目的是培养学生的科学探究能力和技术工程实践能力。演示过程侧重于让学生通过再现的方式锻炼探究实践能力，或为学生的知识构建提供素材等，是一种低级的“教”。指导伴随在“学”的过程中，侧重于让学生反思内化自身的探究实践行为或思考问题的方式，从而培养学生的分析、评价和创造等能力，是一种高级的“教”。

（三）学：学习++实践

在探究实践中，“学”以学习活动任务为载体，这些学习活动任务镶嵌在整个探究实践活动中，包括学习和实践两个维度。学习侧重于认知，实践侧重于技能。学习内容主要包括科学探究以及技术与工程实践的一般过程和方法，具体方案的设计，利用科学原理评价反思科学结论或筛选方案和观点表达解释等。实践内容主要包括按照计划开展实验并收集证据，进行技术工程产品的制作和修改迭代，用自制的装置及实物模型验证或展示某些原理和设想等。技术与工程实践是科学实践的一种形式，由于科学实践是在学生动脑和动嘴基础上的动手，所以技术工程实践是一种基于科学探究又高于科学探究的学习方式或活动开展形式。也就是说，学习偏向于科学探究，实践偏向于技术工程实践。

（四）评：诊断++增值

学习评价包括对学习的评价和促进学习的评价。评价和学习并不是孤立的，而是相互交叉的。对学习的评价指向的是评价的诊断功能，促进学习的评价指向的是评价的增值功能。对学生的探究实践，一般以过程性评价为主。教师对学生的探究实践方案设计给予指导，对学生开展实验和收集证据进行评价，对学生制作技术工程产品进行过程评价，并据此作出反馈等，这些体现的是评价的诊断功能。评价的增值表现为在探究实践过程中，通过过程评价，为下个环节的探究实践生成资源或改进材料。评价的内容、形式和主体具有多样性，与目标相关。

探究实践中的“教—学—评”一致性，是在学习目标引领下把探究实践的教、学、评融合成有机整体，并最终落实目标的过程。三者之间是相互影响、相互促进的关系，隐含“教—学”“学—评”“教—评”的复杂运动，也有“教—学—评”的整体运动［5］。结合探究实践中教、学、评各要素的特征及“教—学—评”一致性的一般表现，笔者构建了如图1 所示的关系模式。

图1 探究实践中“教—学—评”一致性的关系模式

二、路径：探究实践中“教—学—评”一致性的实践逻辑

梳理图1，笔者得到了探究实践中“教—学—评”一致性的实践路径，具体如图2所示。探究实践被视为科学探究和科学实践的融合，但科学实践是基于科学探究又高于科学探究的一系列认知和社会性的行为活动［6］。下面，笔者以“制作书桌神器”科学实践为例，阐述如何在探究实践中实现“教—学—评”一致性，培养学生的探究实践能力。

图2 探究实践中“教—学—评”一致性的实践路径

（一）确定探究实践目标

确定探究实践目标是探究实践中“教—学—评”一致性的核心。对于具体的探究实践而言，目标既要可操作、可测量、可实现，也要包含认知和技能两个层面的内容。同时，目标应是评价探究实践是否有效进行的依据，是学生进行探究实践活动的预期结果。也就是说，这些目标应与《课程标准》要求、学生学习情况和具体问题情境相一致。

在学习了电动机知识之后，基于既方便收集书桌上的小纸屑又能吹风纳凉的情境，笔者让学生利用带风叶的电动机制作一款书桌神器。根据《课程标准》要求和学生已经具备的知识，笔者将该探究实践的目标确定为：根据工程实践的一般过程，设计电路图，满足书桌神器既能收集小纸屑又能吹风纳凉的要求（认知性目标）；动手制作书桌神器，并根据使用情况进行优化（技能性目标）。

（二）依据目标设计评价任务

评价任务由目标确定，由于目标是基于整个探究实践而设定的，因此在目标细化的过程中，评价任务也要不断细化。这是活动过程中的生成，体现于活动实践中的持续反馈和学生的自主参与，就评价设计而言是预设的。不同的评价形式对应不同的目标类型，如认知性目标可采用论述式评价或个别交流式评价等，而技能性目标可采用表现性评价和终结性评价等方式，以实现评价与目标相匹配［7］。

对学生设计的书桌神器方案，既可让学生通过自评或他评进行论述式评价，也可采用师生或生生对话进行个别交流式评价，检验设计的电路图以及实践基本步骤是否满足要求。对于制作的产品，笔者设计如表1所示的评价量表，让学生通过作品展示进行终结性评价（包含技能性目标）。

表1 “书桌神器”评价表

（三）依据评价任务设计探究实践任务

教师可依据评价任务设计探究实践任务。探究实践任务是落实目标以及学生进行探究实践的载体，是以评促学的体现。在书桌神器制作实践中，需要准备的器材有带风叶的电动机、细孔铁丝网、纸屑收集盒、隔板等。其学习任务有如下三个：一是根据所学电路知识，画出能满足要求的书桌神器的工作原理图；二是按照原理图画出产品图，并进行展示；三是利用实物制作出对应的产品，并根据使用情况进行优化。

（四）自主参与探究实践

学生根据学习任务积极主动地参与探究实践，是学的具体体现，是实现“教—学—评”一致性的关键。在方案设计时，教师可鼓励学生提出问题，引导其在问题的驱动下设计学习任务，并通过查阅资料、探究实践等方式探索和发现知识，解决技术与工程实践活动任务，进而提升实践素养。书桌神器制作实践中，在方案设计与优化环节，学生既可围绕任务进行方案设计、画出原理图，也可通过小组合作的形式，对方案和原理图进行评价，进而在学和评的融合之中，达到自主参与的目的。在后续的产品制作环节，也可如此操作。

（五）及时反馈与调整

“教—学—评”一致性强调及时进行反馈和指导，而反馈和指导的前提是教师跟随着学生的实践参与给予持续性的评价，评价方式可以是口头反馈、书面反馈和个别会谈等。在实践中，教师应提供准确、具体和个性化的反馈，帮助学生理解自己的学习进展和需要改进之处，体现“教—评”和“教—学”的一致。在书桌神器制作完成后，学生可将实物放在班级角展示，或拍成图片和视频在微信班级群、朋友圈上展示。同时，教师可引导学生交流分享自己的制作过程，如有哪些设计小技巧、应用了什么技术工程和科学原理，制作过程中要注意什么问题等。

（六）改进探究实践

“改进完善”是学生进行探究实践的重要环节，是“教—学—评”最终以学习目标作为学习预期结果的深入体现，也反映了“教—学—评”是一种闭环逻辑。在探究实践活动中，根据实际效果对产品进行修改迭代时，教师不仅要引导学生动手操作，而且要鼓励学生动脑思考、敢于质疑，引导其及时解决出现的问题，从而改进并完善物化产品。如有一小组制作的书桌神器只有吹风而无吸纸屑功能，笔者引导学生通过交流讨论找出原因，予以改进。

总之，在开展科学探究实践的过程中，教师应确定探究实践目标，设计探究实践任务，并把评价任务镶嵌到探究实践活动中，通过观察学生的表现，来评价目标的达成以及学生思维、能力的发展状况，促使学生有明确目的地学习，让他们看到自己的进步和不足。这也能帮助教师发现教学中的优势与不足，取长补短，改进教学，从而达到“教学增值”的目的。

三、意义：探究实践中“教—学—评”一致性的素养价值

“教—学—评”一致性是新课标背景下落实立德树人根本任务、实现学生核心素养发展的重要方式［8］，而探究实践也是发展核心素养的主要方式之一。因此，基于科学课程的核心素养发展目标，我们可认为探究实践中“教—学—评”一致性的意义，既包括对学生探究实践素养的提升，也包括对学生科学观念、科学思维和态度责任的培育，二者是探究实践的“教—学—评”一致性深层素养价值的具体表达。

（一）有利于形成科学观念

《课程标准》指出，科学探究是探索和了解自然、获得科学知识、解决科学问题的主要途径。因此，科学探究可视为一种学习过程，它强调学习者的主体性，要求其在学习活动中主动形成科学观念，理解科学本质［9］。在“教—学—评”一致性理念引领下开展科学探究，有助于探究效果“增值”，加深学生对科学概念的理解，进而凝练为科学观念。如在通过“气孔”概念构建帮助学生形成结构与功能观的教学中，教师可基于“教—学—评”一致性设计如下探究实践活动。

【案例1】“气孔”探究

学习目标：能通过观察热水中的叶片，证实气孔的存在；能通过显微镜找到真实的气孔；能设计模拟实验，推理得出气孔的形状与细胞吸水、失水的关系。

情境：蒸腾作用。

问题：水是从叶的什么地方散发出来的？

学习任务：（1）怎样发现气孔？（2）怎样观察气孔？（3）怎样模拟气孔？

［学生活动］（1）把叶片浸在盛有热水（60 ℃左右）的烧杯中，观察到叶面产生气泡，证明气孔存在。（2）在低倍显微镜下观察叶片的表皮细胞，并运用现代信息技术手段，把观察到的气孔投影到屏幕上。（3）用2 根长条形的气球来模拟气孔。

该探究过程中，学习任务与目标匹配，教师根据实验操作、实验现象表述、模型制作等对学生进行表现性评价，加深学生对“气孔”概念的理解，使其形成结构与功能观。

（二）有利于培养科学思维

科学探究的过程是一个从未知到已知的过程。“培养学生像科学家一样探究”，其中的一个意思是让学生学会像科学家那样去思考。这是因为科学家发现科学规律的模式虽然没有定式，但其中的科学思维是通用的。科学实践是让学生像工程师一样思考，并去制造产品，具有初步的技术与工程实践能力，但科学实践并非简单地做个产品，而是在做产品的过程中，培养相关的科学思维［10］。基于“教—学—评”一致性理念开展科学实践，有利于培养学生的科学思维。

【案例2】“生石灰干燥剂”探究

学习目标：能迁移应用科学知识设计实验探究干燥剂是否变质；能设计出具有新颖性的探究实验；能基于明显的实验现象作出判断。

情境：吃××海苔，感受“脆不脆”。

问题：如果海苔不脆，是否说明干燥剂已经变质？

［学生活动］以小组为单位，了解干燥剂的主要成分，查阅有关生石灰的信息资料，自主设计探究方案。某小组设计的方案为：取少量干燥剂放入试管中，加水振荡，用手触摸管壁，以是否发热确定是否含有氧化钙。对此，有学生提出不同想法：氢氧化钙溶于水也会放热。于是，学生改进实验方案：（1）取少量干燥剂放入试管中，加过量的盐酸，观察是否有气泡，以此确定是否含有碳酸钙；（2）先取一定量的干燥剂，再取相同量的氧化钙，分别放入2 支试管，再各自加入相同量的水，用温度计测出二者的温度，若温度不同，则说明干燥剂中含有氢氧化钙。学生汇报获取的证据，得出结论。

对于该探究实验，教师可引导学生在制订学习目标后，以设计实验方案作为评价指标，以原理正确、操作简单、现象明显、方案新颖作为评价标准，制成“判断干燥剂是否已经变质”实验方案设计PTA 量表（如表2所示），在各小组汇报实验方案的基础上，让其他学生依据量表对实验方案进行评价，确定星级，对于不是三星级的评价，还需说明理由并提出改进建议。这样的拓展探究，可培养学生的科学推理能力、比较分析能力和创新思维。

表2 “判断干燥剂是否已经变质”实验方案设计PTA 量表

（三）有利于提升态度责任

数字技术应用于经济、社会、科技等领域取得的巨大成功引起了教育工作者的关注，如何利用数字化技术推动教育的深刻变革成为当前教育学界探讨的焦点问题［11］。《课程标准》指出，教师应利用信息技术辅助手段，如虚拟仿真实验、数字化实验等，让学生比较直观便捷地学习相关知识。在“教—学—评”一致性的探究实践中，教师要引导学生充分理解科学与技术的关系，并利用技术手段，使学生保持好奇心和探究热情，进而实施精准化探究实践，帮助学生提升态度责任核心素养。

【案例3】“金属与酸反应”探究

学习目标：能运用传感器技术进行测量；能根据相关曲线图进行分析，作出判断，得出结论。

情境：锌和铁分别与同浓度的稀盐酸反应时，很难根据产生气泡的剧烈程度来判断二者的金属活动性强弱，而在实验装置中加装传感器并与电脑连接，可通过绘制的图形作出判断。

问题：如何设计运用传感器来判断锌和铁反应剧烈程度的实验方案？请绘制气压与时间的图线，并根据图线说明实验结论。

［学生活动］取一定量的铁加入烧瓶中，加入足量的稀盐酸，塞紧连接有传感器的瓶塞，用传感器绘制出一定时间内烧瓶中气压的变化曲线。再取相同质量的锌做同样的实验，得到相关曲线。比较两条曲线可知，相同时间内，锌与稀盐酸反应时增加的气压比铁大，可得出锌的金属活动性比铁强。

在这一探究实践中，学习任务与评价任务均指向于学习目标，能实现“教—学—评”一致性。在利用传感器技术的过程中，学生能体认社会与技术的关系，形成严谨细致的科学态度。

四、小结

探究实践是科学学习的主要方式之一，在不同的情境下，探究与实践可作为一个整体，或者作为两种方式。评价是教与学之间的桥梁，其关键功能在于获得学生在学习过程中的相关信息，进而运用这些信息来支持后续教与学的决策，从而保障“教—学—评”一致性的有效落实［12］。为此，不论是单独还是融合地开展科学探究或技术工程实践，都要在学习目标的引领下提出评价任务，并把评价任务融入整个探究实践，通过评价反馈的信息及时调整或改进教师的教和学生的学，把探究实践的教、学、评融合成一个有机整体，达成“教—学—评”一致性，落实探究实践发展核心素养进而立德树人的功能。