指向问题解决的科学单元实践测评

［摘 要］随着“双减”政策的实施，优化学业评价形式、提升评价育人功能已成为当下教学的热点与难点。小学科学作为一门独具探究性和实践性的学科，在落实常规课堂评价的同时，更要重视和优化核心素养视角下的实践性测评。教师可以设计并实施指向问题解决的单元实践测评，通过关注进阶观念、聚焦思维、重视体验的框架设计，把握走向生活、融合技能、关注生成的试题编制，考量技术支持、关注差异、引导教学的过程实施，使评价真正发挥提升学生科学素养的功能与价值。

［关键词］小学科学；问题解决；单元实践测评

［中图分类号］ G623.6 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2025）06-0080-04

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“科学新课标”）首次增设了“学业质量”维度，并在“评价建议”部分指出：“采用非纸笔测试，重点评价学生的科学探究能力、技术与工程实践能力、创新解决实际问题的能力”“要利用具有探究性和操作性的任务或问题有效测评学生的能力，突出评价方式的实践性”。许多教师在完成一个单元的教学后，通常采用纸笔测试来检验学生的学习情况，偏重考查学生对知识的识记，而对学生的素养发展关注较少。这样的评价很难准确把握学生真正理解了什么、能否将知识应用到复杂问题或任务中。如何在教学中提升单元评价成效？指向问题解决的单元实践测评不失为一条有效路径。下面笔者以教科版科学教材五年级下册“船的研究”单元为例，探讨单元实践测评的设计与实施策略。

一、单元实践测评框架设计：进阶观念·聚焦思维·重视体验

在设计单元实践测评前，教师应研读科学新课标与教材，挖掘教学内容中的核心概念和本质问题，注重进阶观念、聚焦思维，重视学生体验，建立一个具有可操作性的评价框架。

1.整合单元活动，厘清上位概念——以观念进阶为视角设计测评目标

单元评价是检测学生对单元教学目标的达成度，且评价目标与教学目标是一致的。在组织单元实践测评前，教师应梳理单元教学内容，明确教学目标和测评目标。

“船的研究”单元涉及“技术、工程与社会”“工程设计与物化”两个学科核心概念，这两个概念是学业评价中很难测评的内容。分析教材后不难发现，本单元的重点在于利用船舶模型研究船的形状、材料、结构、动力等方面的发展历史，让学生通过工程设计与制作，了解、经历、体验船舶工具的演变历史。其中，引导学生利用所学知识设计、制作、测试小船，指向核心概念“工程设计与物化”；而引导学生研究船的形状、结构、材料对船的载重量和稳定性的影响是单元的主要探究任务，指向核心概念“技术、工程与社会”，同时能使学生从中体会到“系统与模型”“结构与功能”两个跨学科概念。基于此，笔者设计了以下测评目标：（1）能利用“同一物体在液体中排开水的体积越小，液体比重就越大”这一规律，比较不同液体之间的比重。（2）通过观察分析，利用有限的材料设计并制作简易比重计。（3）利用科学原理设计制作合适的工具，解决生活中的实际问题，体会科学、技术与工具之间的联系。（4）通过观察到的现象和问题，不断改进、完善解决方案。（5）通过探究理解船能承载一定重量，且载重越重，浸入水中的体积就越多。

2.聚焦问题原理，突出思维过程——以能力提升为站位优化测评内容

单元实践测评需以单元的本质问题为测评内容，既要体现工程与技术方面的能力评价，又要指向单元核心概念的学习评价。如果仍按纸笔测评中实验题的形式考查“船体体积大小会对载重量产生影响以及均匀放置重物能提高船的稳定性与载重量”这一知识点，即使有部分涉及实验方案设计、实验记录单等答案相对开放、评价相对主观的试题，评价目标也仅停留在识记层面，难以甄别学生认知发展的水平及差异，也无法实现以评促学。

根据科学新课标的要求，小学阶段不再强调浮力概念，也不具体研究浮力、重力与物体沉浮的关系。然而，单元的原理性问题为“探究船的体积与所承载重物的关系”，其实质是指向“物体在水中所受到的浮力与排开水的体积有关”这一知识点。基于此，笔者通过设计体现指向问题解决、工程设计与制作的实践任务，来衡量学生的科学探究实践能力和科学思维发展情况。

3.控制测评难度，关注可视呈现——以成功体验为导向组织测评材料

测评材料是科学单元实践测评顺利推进的重要保障。选择的材料既要能测评学生对探究任务的理解水平，又要能启发学生完成测评。在明确测评内容为“制作简易比重计”后，教师在准备测评材料时还需要充分考虑简易比重计应拥有与真实比重计相同的结构与功能，所需的材料也应简单易得。由于比重计的使用对学生来说具有一定的难度，因此测评材料的选择还应顾及学生能否完成实验。基于此，笔者选择一根长约5cm的吸管作为简易比重计的主体，以油性橡皮泥作为配重，准备不同浓度的盐水为1号、2号液体，同时以一杯清水作为校准液体，以及一条防水刻度条作为比重计刻度，并事先多次下水实验，保证测评材料可行、有效。

在测评材料筹备阶段，教师应着眼于提高实验现象的可见度、实验数据的精准度和实验操作的成功度，设计与改进测评材料，让学生在动手操作中体验到工程设计与实践的魅力。

二、单元实践测评试题编制：走向生活·融合技能·关注生成

试题的编制是关键环节，教师应充分考虑问题的情境性、素养的复合性、学生的生成性三者之间的内在联系，编制体现走向生活、融合技能和关注生成的实践测评试题。

1.从科学现象探究走向生活问题解决——强调测评内容呈现的情境性

科学实践所运用到的技能与知识是密切联系且互相作用的，不可能脱离情境或科学知识而单独存在。教师在确定评价内容后，需要创设契合学生认知水平与经验的情境，将理性的科学现象探究转变为学生熟悉的生活问题。如在本单元测评中，笔者创设以下情境。

盐水选种是中国古代劳动人民发明的一种巧妙挑选种子的方法。有些种子长得饱满，有些比较干瘪。用盐水选种，能使饱满的种子沉在下面，干瘪的种子浮在上面，这样就可以区分种子的好坏。现在有一些水稻种子、小麦种子以及两杯不同浓度的盐水，已知小麦种子比水稻种子重，请你设计实验来给种子找到适合选种的盐水。

“盐水选种”这一真实的测评情境对学生而言是新颖的，可以有效激发学生的好奇心与探究欲，同时巧妙地将单元的原理性问题与核心概念蕴含其中。在任务情境下，教师先让学生设计、制作一个可以区别两种不同浓度盐水的工具并进行测试，再让学生挑选符合要求的盐水并做出科学的解释。

2.从学科目标落实转向实践技能的融合发

展——重视素养测评的复合性

探究实践能力是学生在参与科学实践活动中或活动后形成的一种复合性能力，是学生高阶思维发展的核心所在。为此，科学评价要从单一学科目标的落实转向探究实践技能的融合发展，同时要综合评价学生的信息提炼、整体设计、模型建构与理解、科学表达等多元素养。在“盐水选种”情境下，笔者设计了以下测评任务。

“比重计的秘密”测评任务

（1）制作简易比重计

利用提供的材料设计、制作简易比重计：如下图，在塑料杯中倒入适量清水，然后在吸管底部用适量橡皮泥配重，直至吸管能竖直悬浮在水面上。

①相同体积的清水和盐水，比较它们的重量（  ）。

A.清水重一些   B.盐水重一些   C.一样重

②取长度适合的刻度纸贴在吸管上，微调后使其竖直悬浮在水中，等待老师拍照上传。

（2）测量液体比重

把制作好的简易比重计分别放入清水和1、2号液体中，静止后，读出刻度读数记录在表格中，每组测试3次。

（3）分析实验成果

①测试表明，相同体积的液体（   ）。

A.清水最重   B.1号液体最重   C.2号液体最重

②请解释水稻应该选择哪一杯液体来选种，为什么？

第（1）题的设计将课堂实验巧妙融入“制作一个能竖直悬浮在水中的简易比重计”的工程实践活动中。如果学生无法理解比重计模型及其工作原理，就很难完成后续测量液体比重的任务。其中，需要学生思考解决的问题有“材料都有什么作用”“吸管要多长，橡皮泥要多少”“如何使比重计保持平衡”“刻度代表了什么，是上小下大还是上大下小”等。学生根据第（1）题中的回答已知盐水的比重比清水大，并推测出刻度标签应该是上小下大。教师通过学生的工程设计、制作、改进等过程综合考查其探究实践能力。第（2）题主要考查学生在理解比重计工作原理的基础上能否通过观察、测量、实验等方式进行科学探究，并借助表格支架将探究过程和结果用科学的形式记录与呈现。

3.从达成评价目标转向引导儿童学习发

现——关注测评过程的生成性

科学评价要为学生的生成创见提供空间，注重探究逻辑的合理性，避免结论出现正确式的评分导向，要更关注学生的学习过程与发现。学生只有经历了具有较高思维含量的学习活动，才能获得良好的思维发展与能力提升。

上述测评任务中，第（3）题在第（2）题的基础上，进一步考查学生的科学思维能力。学生通过比较清水和1号液体的数据结果，可以得到比重计在比重越大的液体中排开水的体积越小的结论，并推理得出比重计在液体中排开水的体积越小，则说明该液体比重越大的结论。学生以此为依据分析1号液体和2号液体的数据，可推理得到2种液体的比重情况。教师则可以在此过程中综合考查学生模型建构、推理论证的能力和创新思维。

三、单元实践测评过程实施：技术支持·关注差异·引导教学

在单元实践测评中，教师通过技术支持，可以更好地关注学生差异、助推教学，有效联结数字、素养与教学的内在要素，最大限度地发挥实践测评的育人功能。

1.尝试借助AI技术——重视测评过程的便捷性和数字化

人工智能、大数据等技术的引入，为推动教育教学评价改革创新提供了条件。教师可以借助数字技术来全面诊断学生的思维过程及学习结果，使探究过程可视化、实践成果电子化、评价结果数据化。

基于AI技术平台，教师可以根据学生在解决问题过程中的表现对学生的学习水平做出判断，技术平台还为评价学生的科学能力和核心素养提供了新的可能。教师在批改赋分时，可借助平台统计学生的典型回答以分析测评目标的达成度。在评价完成后，平台会自动生成学生的成绩数据图表。教师通过对数据的分析可以进一步掌握学生对该单元内容的掌握情况。

2.强化测评的个性差异——重视测评过程的精准性和个性化

评价的目的是更好地服务教学，其最大的价值在于促进学生的发展。传统评价模式往往通过判对错、评分数或打等级的方式，呈现出一种基于标准答案的笼统得分或等级。基于此，笔者依据科学核心素养设定观测维度，预估学生的作答情况，设计具体观测点以及赋分标准，描述学生对所学内容的掌握情况，减少评价的随意性和盲目性，使评价结果更加精准。以“比重计的秘密”测评为例，笔者设计单元实践评价量表（见表1），总分为30分。

实践测评不是给学生一个笼统的分数，而是探知学生在各项维度中的表现情况并进行精准动态的评价。测评后，学生可以通过扫描个人二维码查看测评结果雷达图，雷达图可以显示本人各项得分与班级平均水平的对比结果。通过数据与素养结合的分项评价反馈，有助于学生明晰自身的学习水平。

3.强调结果始终关注教学——重视测评的诊断引导和教学优化

评价的作用是诊断，诊断的目的是改进教学。单元实践测评充分发挥评价对教学的导向作用，考查学生对核心概念的理解，强化学生的现象分析、类比迁移等探究能力，体现了“教—学—评”一致性。

测评后，笔者统计分析发现许多学生在（1）②、（2）、（3）①题中存在困难，普遍表现为对刻度上小下大不理解、悬浮调试不平衡、原理解释有误等。这些问题说明学生对于比重计模型的理解不深刻，对于物体排开水量与液体比重的关系认识不到位。因此，教师需要抓住学生的薄弱点及易错点来改进教学，以更好地发挥评价促学、评价育人的功能。

指向问题解决的科学单元实践测评在一定程度上创新了传统的单元评价模式，转变了评价方式设计与实施的思路。一方面，评价导向促进教学方式变革，是全面培养学生核心素养、落实科学新课标理念的重要举措；另一方面，评价改革促进学生在做中学、学中思、思中悟，为学生今后的学习和生活以及终身发展奠定了良好的基础。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2］ 池松华.指向核心概念的小学科学单元教学设计：以“计量时间”单元为例[J].教学月刊小学版（综合），2023（4）：14-18.

[3］ 何美惠，叶彩红.小学科学学业评价原则和实践要点：以探究性试题编制为例[J].课程·教材·教法，2020，40（7）：124-129.

[4］ 舒俊波.App支持下的小学科学实践测评[J].中小学数字化教学，2022（7）：23-26.

（责编 廖婷婷 刘宇帆）