运用“探究日志”评价中学生的科学探究能力

摘要：本文分析了运用探究日志来评价中学生的科学探究能力的过程，即首先要让学生参与到具体真实的科学探究活动中，并记录探究日志，然后根据编制的探究日志的评分标准，评价出学生的科学探究能力。最后，探讨了运用这种评价方法时应注意的几个问题。

关键词：探究日志；科学探究能力；评价

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)4(S)-0005-4

在新一轮基础教育课程标准改革中，提出了“转变学生学习方式，倡导探究性的学习方法，培养学生的科学探究能力”等目标。自基础教育课程标准改革实施以来，人们一直探索着如何开发出合适的评价中学生的科学探究能力的方法，以促进探究教学的开展，现已成了我国基础教育课程改革的一个重要环节。因此，我们设计了运用“探究日志”来评价中学生科学探究能力的方法。下面从介绍探究日志的概念入手，进而分析这种方法的评价过程。

1 探究日志的界定

探究日志是学生对自己探究过程的记录［1］。

探究日志记录是联系传统的实验报告和促使个人建构起对知识理解的桥梁，能促进学生理解和反思自己的实验过程［2］。它并不是正规的实验记录,是比实验记录要多一些深入思考的记录。Schon［3］把深入思考的一个特殊方面称为“与情形会话”，即个体使用各种工具和策略来解决问题。使用这些工具和策略时又回到“探究”的问题上来，处理这些问题的情形（比喻为会话），其实是个人思考的产物。如果想要了解一个人在给定的情景中是如何学习的以及怎样处理问题的，那么意识到这种会话是很重要的。学生的探究日志就是有意识地记录一直往前进行着的与探究情形的会话。日志是使探究过程中的自我对话具体化的一种方式，一般是内部的简单表达，但要把这种对话以日志的方式表达出来。

因此，探究日志包含着学生对探究过程的直接记录和对探究过程的思考的记录。同时，探究日志是开放的，没有结构的限制，让学生可以更详细全面地记录自己的探究过程，也为学生表达自己的想法和观点提供了一个很好的展示平台。

2 运用探究日志评价中学生的科学探究能力的过程

科学探究能力是保证学生顺利完成探究性活动的心理特征［4］。也有研究者［5］认为科学探究能力是人们努力去进行科学发现时表现出来的技能、知识、意向等特征。我国的《物理课程标准（实验稿）》［6］［7］对义务教育阶段和高中阶段学生的探究能力做了基本要求，对应于探究过程的各个要素，规定了7种探究能力：提出问题的能力、猜想与假设的能力、制定计划与设计实验的能力、进行实验与收集证据的能力、分析与论证的能力、评估的能力、交流与合作的能力。

国外的一些研究者根据职前教师在探究过程中记录的探究日志对他们的科学探究能力进行评价，如Tashiro［6］等研究者让职前教师经历具体的探究活动，并记录探究日志，然后从“资料收集”、“设计可以量化的实验”、“实验过程与分析”、“问题和教师的意见”、“管理或小组的合作”这五个维度对职前教师的科学探究能力进行评价。每个维度包含低、中、高3个等级，每个维度中的每个等级都是基于学生的探究日志的。虽然他们评价的对象是职前教师，但这种运用探究日志来评价学生科学探究能力的方法值得我们参考和借鉴。

因此，要运用探究日志来评价中学生的科学探究能力，可以从以下几个方面进行。

2.1 让学生参与到具体的探究活动中，动手探究

科学探究能力表现在学生进行探究性学习的活动中，并在活动中得到发展。因此，要运用探究日志来评价学生的科学探究能力，首先应让学生参与到具体的探究活动中。要全面评价学生的科学探究能力，就要让学生经历完整的探究过程，即让学生自己提出问题并设计相应的探究方案，找到解决问题的答案。在开展探究活动时，可让学生在自愿组合的情况下，分小组进行。

2.2 对探究日志的范围要有一定的要求

发给学生用来记录探究日志的笔记本是空白的，没有任何提示性的内容，因此，探究日志是开放的，没有结构的限制，让学生可以更详细全面地记录自己的探究过程。但是，面对空白的笔记本，学生可能会不知所措，教师可以给予学生记录的范围有一定的提示和要求。一般中学生的探究日志包含的内容有：

个人或小组的探究计划（即要探究的问题）；小组里每个成员的责任和出勤记录；参考书或其它资料的使用情况；探究的进程，包括对老师提出问题的回答、向老师提出的问题、实验设计、实验操作、数据记录、对数据的分析、探究报告等；来自同学的问题或帮助；对探究过程的反思。

学生明确了探究日志记录的范围后，结合自己实际的探究过程，安排日志记录的重点和顺序。

2.3 制定评价探究日志的评分标准

我们参考Tashiro［7］以探究日志为主要的评价证据对职前教师科学探究能力的研究，以我国物理课程标准中的科学探究能力的七个要素为维度（提出问题的能力、猜想与假设的能力、制定计划与设计实验的能力、进行实验与收集证据的能力、分析与论证的能力、评估的能力、交流与合作的能力），编制出了评定中学生探究日志的评分标准，如下表所示。

探究日志的评分标准

要通过探究日志来评价学生的科学探究能力，则要在探究日志里找到能与物理课程标准中所要求的各项科学探究能力相对应的证据。为了使评分标准更为方便和准确，每个维度的日志证据设定了4项评价指标，每项评价指标的分值为1分。在学生的探究日志里有对应的指标，就有相应的分数，如果没有，就记为0分，没有负分，每个维度的最高分为4分。

每一个维度里都有一项相同的指标，即对某一探究过程的反思情况。这种反思情况，指的是学生经历某一探究过程后的体会，或是对这一探究过程本身的认识，如对这一探究过程在整个探究过程中的重要性或意义的认识，这也正是课程标准中对学生科学探究能力的一项要求。

因此，每个维度设为0，1，2，3，4五个等级，每个分值表示的探究能力水平依次递近：0――差，1――较差，2――一般，3――较好，4――好，每一维度的得分代表学生在该项的能力水平，最后以学生基于七个维度的总分来反映该学生的科学探究能力。

2.4 实施评价

由于探究日志是开放性的，没有结构的限制，因此，要实施评价，就要从学生的探究日志里提取能反映出其探究能力的信息，即对学生的探究日志进行编码。由于探究日志包含着对探究过程的直接记录和思考记录，因此，可分为两个主题：涉及到探究过程的（对如何提出问题这个思考过程的记录、对提出假设、实验设计和进行实验时观察到的现象的描述，对数据收集、数据分析、参与小组的交流讨论的记录等等）；对探究过程的反思（经历探究某一过程后的体会，对这一探究过程本身的认识，结合自己的经历思考以后怎样进行教学。）然后再按照科学探究的七个要素进行编码：①提出问题；②猜想与假设；③制定计划与设计实验；④进行实验与收集证据；⑤分析与论证；⑥评估；⑦交流与合作。

对学生的探究日志进行编码之后，按照制定的评分标准，给学生的探究日志评分，同时对学生的科学探究能力进行质性的分析，进而评价出其科学探究能力。

3 评价中几个需要注意的问题

3.1 对学生的探究日志进行调控

利用探究日志来评价中学生的科学探究能力，对他们的探究日志的调控是很重要的。对学生的探究日志的调控不够，放手让他们去做，有些学生可能就不会按要求记录探究日志，这不利于全面展示他们的探究能力，同时也会给研究者的研究带来困难。因此，应注重对学生探究日志的调控。

首先，督促学生记录探究日志，在每节探究课后或某一开放性的探究阶段结束后将学生的探究日志收集起来，教师或研究者阅读他们的日志，以确保每位学生都要记录探究日志。

然后，激励学生在探究日志里较为全面地展示自己的探究情况。在学生进行探究的每节课后收集探究日志，教师或研究者在阅读他们的探究日志后，加上一些建议或鼓励性的评语，并在下一节课返还给他们。给予学生反馈的时间，让他们阅读探究日志内容的批注能激起他们探究的兴趣，并能引导他们按照要求记录探究日志。

3.2 对探究活动时间的安排

运用探究日志来评价学生的科学探究能力时，首先要让学生经历具体的探究活动，而且是一个完整的探究活动，一般在一节课上是无法完成的，还得利用学生课外活动的时间，因此，整个评价过程持续的时间比较长，收集的反映学生科学探究能力的信息较全面，这种评价方式适用于教师或研究者较为全面地了解学生的探究能力的情况。如果要将这种评价方式作为判断学生探究能力水平高低的诊断性评价，则需要对学生探究的时间有明确的限定。总之，教师或研究者可根据自己教学的进度或研究的需要，有计划地合理地安排好学生在课堂上或课外的探究时间。

3.3 评价是手段，提高学生的科学探究能力才是目的

运用探究日志来评价学生的科学探究能力，让学生参与具体真实的探究活动，让他们有亲身实践的经历，能增强他们的探究体验。评价只是手段，让学生经历探究活动，提高其科学探究能力才是真正的目的。Shapiro［8］在研究一名实习生进行小学科学方法课程的教学时发现，90％的学生没有经历过科学探究的过程,实习生让学生与同伴一起回答他们自己设计的问题。在7周的时间里，学生坚持写日志，描述他们努力提出问题、寻找解决问题的方法、解释他们的发现等过程。很多参与者都很努力，后来这些努力的参与者能够成功地提出问题并测试问题。很多学生经历自己设计探究方案来解决问题的过程之后，对科学本质和探究的认识都有很大的改变，同时也提高了他们与别人交流合作的能力。

因此，让学生记录探究日志，一方面是给研究收集资料，而更为重要的方面是促使学生思考自己的探究过程，激起其探究的兴趣，让他们更为积极地投入到探究过程中，以提高其科学探究能力。同时，记录探究日志，要求学生清楚地表述自己的探究过程和结果，而这正是科学探究要求的交流能力。

由于探究日志是开放的，没有结构的限制，也没有篇幅的限制，因此，学生可以根据探究活动的进展情况和对探究本身的理解，在日志里更好地展示自己的想法，有利于学生创造性、灵活性的发挥。学生对探究中的某一个问题思考得比较深入，就可以在日志里较为详细地表达自己对这个问题的看法。有些学生还会在日志里描述自己遇到的困难、对某个问题的困惑等等，教师可以根据学生在日志里的这些描述判断出哪些学生在哪些探究环节存在着问题，在评价结束之后，教师可以有针对性地给予学生指导和帮助，以提高学生的科学探究能力。

当然，运用探究日志来评价学生的科学探究能力，只是评价方式之一，但若能与其他评价方法结合起来，如在探究的过程中，教师或研究者辅之以观察、交谈等，便能更全面系统地评价学生的科学探究能力。

参考文献：

［1］Tashiro, L.M.(2000,June).How Can a Physics Course for Non-majors and Preservice K-8 Teachers Engage Students in the Process of Scientific Inquiry? A Case Study in Collaborative Curriculum Design and Implementation. Paper presented at the conference ,"The Role of Physics Departments in Preparing K-12 Teachers"at the University of Nebraska-Lincoln.

［2］Keys,C.w.,Hand,B.,Prain,V.,&Collins,S.(1999)Using the Science Writing Heuristic as a Tool for Learning from Laboratory Investigations in Secondary Science. Journal of Research in science teaching,36,1065-1084.

［3］Schon，D.(1983). The reflective practitioner: How professionals think in action. New York Basic Books.

［4］李春密.中学生物理实验操作能力的结构模型初探［J］.学科教育，2002,6.86-90.

［5］Zachos,P.(2004)Pendulum Phenomena and the Assessment of Scientific Inquiry Capabilities.Science&Education,13,743-756.

［6］中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育物理课程标准(实验稿)［M］.北京：北京师范大学出版社，2001.

［7］中华人民共和国教育部制订.普通高中物理课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003.

［8］Shapiro, B.L.(1996) A Case Study of Change in Elementary Student Teacher Thinking during an Independent Investigation in Science: Learning about the “Face of Science That Does Not Yet Know.” Science Education.80, 535-560.