佳文速递|“教学评一致性”在高中生物学实验教学中的应用初探

陈 维 四川省双流中学

“教学评的一致性”是基于课程标准的教学改革的前沿问题，对一致性的关注源于教育质量监测时代自上而下的政策驱动，且重点是在终结性评价如何与课程标准匹配，自上而下政策驱动的一致性研究为课堂教学层面的一致性研究提供了知识基础和研究思路。本文以“酵母细胞的固定化”为例，探讨在高中生物学实验教学中如何确定教学目标、进行教学设计和评价设计，落实“学—教一致性”“教—评一致性”和“评—学一致性”。

01

“教学评一致性”的理论模型

“教学评一致性”即是教什么、学什么、考什么是一致的；怎么教、怎么学、怎么评是一致的；教到什么程度、学到什么程度、考到什么程度是一致的；教学设计、教学实施、教学效果是一致的。“教学评一致性”是由课程标准导向的“评—学一致性”“学—教一致性”和“教—评一致性”三个因素组成，它们两两之间存在着一致性的关系，然后组合成一个整体，构成“教学评一致性”的所有涵义(如图1 [1] )。

图1 “教学评一致性”的理论模型

02

解读课标，确定教学目标

清晰的教学目标是“教学评一致性”的前提和灵魂，没有清晰的目标，就谈不上一致性。判断教、学、评是否一致的依据就是教、学与评价是否都围绕统一的目标展开，而确定目标必须以课程标准为准则，在分解课标的基础上确定课堂教学的目标。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》(以下简称“课标”)中明确指出，高中生物学课程要从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养[2] 。生物学实验课教学必须指向“课标”，以提高学生的科学探究能力和科学思维品质为价值追求，同时注意生命观念的渗透和社会责任的培养。“课标”中选择性必修课程之“概念3发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品”中与酵母细胞的固定化有关的内容要求见表1。

表1 “课标”中选择性必修课程之概念3.2的内容要求

基于发展学生核心素养的要求和“课标”的概念体系，确定本节课的教学目标如下：

(1) 通过有关酸奶的实例分析，能说出固定化技术的原理和优点，初步认识到发酵工程的应用价值。

(2) 能按照实验原则设计出“探究影响酵母细胞固定化的因素”的实验方案。

(3) 能通过小组合作，尝试制备固定化酵母细胞，并对结果进行交流与讨论。

03

分析高考，明确终结性评价方式

确定了教学目标之后，教、学和评价的设计都应围绕教学目标展开。“教学评一致性”要求教与学是由“数据驱动”的，而数据来自于评价，评价方法是多样的，如实验报告、实验设计、小论文、作业练习、单元和学期考试等。对于高中生而言，高考是最重要的评价手段，教师应首先分析高考的评价方法，在此基础上制订每个单元、每节课的教学设计和评价设计。表2统计了近5年的高考(新课标全国卷)对学生的科学探究能力的主要评价方式。

表2 “课标”中选择性必修课程之概念3.2的内容要求

04

围绕目标，进行设计

基于本节课的教学目标和对高考评价方式的分析，对“酵母细胞的固定化”实验课进行教学设计和评价设计，教学过程如下：

环节一：学生观察“嚼得到的益生菌”酸奶包装盒，发现包埋技术在食品生产中的应用。阅读教材，填表比较固定化细胞和固定化酶技术。教师引导学生发现现实世界中的生物学问题，通过追问，让学生说出固定化细胞和固定化酶的常用方法、适用对象、优点。评价1(纸笔类评价)：能选出针对不同固定对象所采用的固定化技术和培养条件。

环节二：实验小组学生自学实验过程，按照方案完成实验并录制视频；其余学生观看实验视频，完成实验流程的记录。教师提前准备实验材料，指导实验小组的学生进行实验并录制视频。课堂上引导学生及时记录实验过程和结果。评价2(纸笔类评价)：能以书面的形式将实验材料、试剂、实验过程、实验结果记录下来。

环节三：学生分析实验过程，提出可能影响酵母细胞固定化的因素有哪些，再分组进行“探究 对酵母细胞固定化的影响”实验设计。教师引导学生通过分析实验原理和实验过程，提出有哪些影响因素，再将学生提出的影响因素进行分类归纳，并指导其分组进行实验设计，设计后进行学生互评和教师点评。评价3(口语类评价、纸笔类评价)：能基于给定的实验条件，提出可探究的生物学问题并设计实验方案。

环节四：学生分为7组进行实验，实验后分析哪些小组的实验形成对照，自变量是什么，实验结果如何，为何出现该结果，能得出什么结论。教师提前准备实验材料、培训小组组长，引导学生用给定的材料进行实验。实验后引导学生观察现象、分析原因、讨论实验结果等。评价4(口语类评价、操作类评价、纸笔类评价)：能与他人合作实施实验方案，用恰当的方法如实记录结果，用生物学术语报告和分析实验结果。

4.1 “评—学一致性”的落实 “评—学一致性”，也就是所学即所评，它是指学生的学习与对学生学习的评价之间的匹配程度。评价学习的方式包括课堂上的口语类评价、纸笔类评价、操作类评价以及期中、期末考试等。从近5年高考对学生的科学探究能力的评价方式不难看出，实验方案设计是评价科学探究能力的重要方式。这类题目分值一般为6～12分，犹如“生物小作文”，要求学生能完整地叙述实验设计思路、说明实验设计方案等，对学生的科学探究能力、语言表达能力要求较高。为此，本节课设计了环节二和环节三，学生先通过观看标准实验视频了解实验流程，并在学案上记录实验过程(纸笔类评价)，再通过分析实验过程提出可能影响酵母细胞固定化的因素(口语类评价)，最后通过书面表达进行实验方案的设计(纸笔类评价)，记录表格见图2。

图2 环节三中学生“设计实验”的记录表格

对学生的科学探究能力的评价方式中，实验结果的原因分析占比最大，主要包括描述实验现象、用所学知识解释实验结果、找出实验结论的依据等。为此，本节课设计了环节四，学生先分组进行“酵母细胞的固定化”实验(分组情况如图3)，直观地体验该实验的过程(操作类评价)，再比较各组实验条件的差异从而确定实验目的(口语类评价)：第1、2、3组探究CaCl2溶液浓度，第1、4、5组探究海藻酸钠浓度，第1、6、7组探究混合液滴速对酵母细胞固定化的影响，然后学生通过观察凝胶珠的形状和颜色、按压比较凝胶珠的弹性和稳定性等对凝胶珠进行评价，最后将实验现象记录下来并得出实验结论(纸笔类评价)：①CaCl2溶液浓度会影响凝胶珠的形状和弹性，低浓度的CaCl2溶液导致凝胶珠很难成形且容易破损，1 mol/L的CaCl2溶液能使凝胶珠的形态坚挺有弹性；②海藻酸钠会影响凝胶珠的颜色和形状，低浓度的海藻酸钠使凝胶珠呈白色、固定的细胞较少，太高浓度的海藻酸钠使混合液过于黏稠、形成圆柱形凝胶、拖尾严重；③滴速会影响凝胶珠的形状，滴速不大于两秒1滴所形成的凝胶珠呈均匀的球形，但滴速太大时容易形成拖尾。

图3 环节四中学生分组进行实验的条件

4.2 “学—教一致性”的落实 “学—教一致性”，也就是所学即所教，是指在目标的指引下学生的学习与教师的教学之间的匹配程度。学生的学和教师的教的一致性是教—学—评一致性的重要环节，它意味着学生的学习内容与教师所教的内容保持一致，学生的学习策略要与教师的指导策略保持一致，学生对学习内容的理解、运用与教师预设的目标保持一致。

为了学生的学习活动能顺利进行，教师需要进行一系列的教学准备，如：①制作学案，包括固定化细胞和固定化酶技术的比较表格、酵母细胞固定化的实验流程图、实验设计的记录表格、实验过程及结果的记录表格等；②准备“嚼得到的益生菌”酸奶及宣传单，将现实生活中的产品引入本节课，激发学生参与学习和探究的动机；③组织实验小组的学生录制视频，先培养少数学生的实验技能和实验素养，能给其他学生做一个示范；④准备实验材料和试剂，由于课堂时间有限，探究实验的设计由每个学生以书面形式完成，实验的操作部分则分为不同组别分别完成，这就需要给7组学生称量不同质量的固体CaCl2和海藻酸钠粉末并用称量纸包好，小烧杯中放入已量好的蒸馏水，大烧杯中放入冷却水，酵母细胞提前1小时活化等，实验课堂上学生完成CaCl2的溶解、海藻酸钠的溶解和加热溶化、海藻酸钠和酵母细胞的混合、固定化酵母细胞，该实验操作大约耗时8 min。

实验课教学的过程是教师为引导、学生活动为主体的教学实践活动。教师的“教”不是直接告诉学生答案，而是给学生提供学习的材料和条件，通过一系列相互联系、层层递进的问题引导学生进行观察分析、思考讨论、设计方案、动手操作等，通过不同形式的学习活动达成教学目标。

4.3 “教—评一致性”的落实 “教—评一致性”，也就是所教即所评，它是指教师的教学与对学生学习评价的匹配程度。教学与评价的一致性是实现教育专门化的重要方面，是揭示学生学习过程的重要环节。在实验课的教学过程中，教师的“教”与对学生学习的评价的一致性，需要依靠教师的追问、引导、总结来落实，评价主体包括教师的评价、学生的互评、检测题的评价等。具体举例如下：①环节一中，学生通过观察和阅读包装盒很容易回答出该酸奶采用了3D包埋技术固定乳酸杆菌，教师随即展示糖酵解过程图并追问“固定化细胞的优点是什么？可否采用固定化酶来生产乳酸？包埋法为何不宜用于固定化酶？”教师的追问让学生深入思考固定化细胞和固定化酶的适用范围，而说出两者的差异正是对学生学习的评价内容，也是选择题评价学习效果的考查内容；②环节三中，学生完成了实验方案设计后，教师可展示1～2份典型方案并引导学生比较和相互评价，让学生通过比较说出实验步骤和实验设计思路的区别，归纳总结出实验设计思路的叙述方法(即“自变量如何处理、因变量如何检测”)，口语类评价后再引导学生修改和完善自己的实验设计，从而在生物学术语的书面表达上更加规范。

本节实验课以分解课标为基础、确定了3个教学目标，这三个教学目标均通过学生的学习活动达成，包括学生的阅读活动、思维活动、分组实验活动、观察总结活动等。在完成学生活动的过程中，通过教师评价、学生互评、课堂检测等手段反馈了目标达成的效果，坚持了“所学即所评、所学即所教、所教即所评”的原则，把评价融于其中，让教、学、评一体化，围绕教学目标逐步走向融合一致。

主要参考文献

[1] 崔允漷， 雷 浩.教—学—评一致性三因素理论模型的建构[J].华东师范大学学报(教育科学版), 2015(4)：15-18.

[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)[M].北京：人民教育出版社, 2018：2-5.

(基金项目：2019年成都市教育科研规划课题“区域开展基于课程标准的“教学评一致性”的实践研究”，No.CY2019Y51)

引用本文：陈维.“教学评一致性”在高中生物学实验教学中的应用初探[J].生物学教学,2020,45(11):55-58.

排版：石玉帛

音频朗读：乌鲁木齐八一中学 小甘老师

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