运用VOSTS评价工具 提高生物实验教学效率

摘要　当前很多学校因受传统应试教育的影响，生物学实验教学多数是学生背实验，很少做实验，学生的实验能力得不到发展，教学效率很低，因而学生对实验课也毫无兴趣，VOSTS评价工具对改变这一现象具有明显的效果。

关键词 法蒂玛法则VOSTS生物学实验教学评价工具

中图分类号G633.91

文献标识码B

《普通高中生物课程标准》中对生物教学的建议中指出，教师应尽可能多地让学生参与实验和其他实践活动。在同时拥有现实环境的实验条件和虚拟的模拟条件时，教师应首选现实环境，使学生身临其境，亲自动手。通过实验和其他实践活动，不仅可以帮助学生更好理解和掌握相关知识，有利于他们在观察、实验操作、科学思维、识图和绘图、语言表达等方面能力的发展，也能促进学生尊重事实、坚持真理的科学态度的形成。由此看来，生物实验教学是无可替代的，但在实际教学中，很多教师受根深蒂固的传统应试教育的影响，或是不让学生做实验，或是虽做实验但实为走过场，致使许多学生对实验课不重视，应有的能力得不到发展，而仍是在学习如何通过课程考试，因而在生物教育实践中依然存在着大量机械学习的“法蒂玛”现象。但随着生物新课程标准的不断实施，实验教学的重要性更加突出，因此必须加强实验教学。同时在实验教学中如何进行评价，以使实验教学的目的性更加明确，更具操作性，对生物学实验教学的顺利开展也至关重要。笔者尝试运用了VOSTS评价工具。下面就VOSTS评价在实验教学中的具体应用作一简述。

1　VOSTS评价的研究

1995年加拿大学者蓝森通过与一些学习化学的中学生交谈，敏锐地发现了传统科学教育中肤浅的学习现象背后所蕴涵的学习方式，并称之为“法蒂玛法则”。艾特怀特1996年的研究表明，“法蒂玛法则”包括各种应付或者消极应付的学习机制。例如，在学习中不去仔细阅读教材内容而是仅仅记忆课本上那些醒目的标题或词句就可以轻松地应付考试；在课堂上或者保持沉默，或者巧妙地附和、讨好教师，或者推卸责任、逃避学习等。娄瑞安和戴瑞1997年通过深入调查揭示了导致法蒂玛法则的原因。传统标准化测验以及通过这样的考试为目的的学校课程文化氛围和科学教学方式是导致科学学习中“法蒂玛”机械学习现象的根源。在科学教育实践中那些追求分数的学校和教师甚至以“法蒂玛”机械学习、消极应付的游戏规则作为他们进行理科教学的内容，并认为这就是有意义的科学学习内容与方式。为了克服传统标准化测验所导致的大量“法蒂玛”机械学习现象及其在学生科学素养评价上的局限和弊端，加拿大学者开发和完善一种可以有效评价学生科学素养的评价工具――vOSTS(Views on Science Technology Society)，即“科学――技术――社会观点评价表”。

“法蒂玛”机械学习现象在我国科学课程教学特别是生物学教学中普遍存在，教师只是要求学生记住一些生物学名词、概念等，对实验也只要求学生背诵实验目的、原理、步骤等，或是通过一些所谓的具有探究性的实验题让学生进行训练，以求能顺利通过各类考试，而学生的实验能力根本没有得到真正的培养和发展。为了改变这种现象，笔者在实验教学中尝试运用了VOSTS评价工具，取得了一定的效果。

2　VOSTS评价在实验教学中的实例

下面以模块1《分子与细胞》中的“探究植物细胞吸水和失水”实验为例说明VOSTS评价工具的实际应用。

2.1　为每个测试项目确定一个STS关系认识或看法的论题

在实验教学中教师可根据每个实验的具体要求确定一个关于STS关系认识或看法的论题。这些论题可以采自以下几个STS关系范畴：

(1)科学的本质――科学认识论，包括科学探究方法(如科学观察、科学模型、分类与表征等等)、科学探究过程、科学知识(基本假设、理论、定律等)、科学中的逻辑推理、科学技术知识中的准确性与不确定性；

(2)科学与技术的互动关系，涉及科学与技术的概念、研究与开发的概念、科学与技术的相互依存关系；

(3)科学技术的外部社会学――科学技术与社会的互动关系，包括社会对科学技术的影响、科学技术对社会的影响、学校科学课程对社会的影响；

(4)科学技术的内部社会学，包括科学家的人格特征、科学知识的社会性建构、技术的社会性建构。

2.1.1　确定实验的基本操作技术论题

教师根据实验的目的要求，从科学的探究方法、过程、科学知识等方面确定有关论题。例如：

①当你用糖蜜制蕃茄一段时间后会有水渗出，由此现象你想探究什么问题?

②你在探究该问题时，会作出怎样的假设?如何验证你的假设?由此作出怎样的推理?

③实验过程中你是如何处理与其他同学的关系的?

2.1.2　确定有关实验技能发展的论题

教师根据学生已探究的相关问题，在此基础上确定有关该实验与生产生活实际相关的论题，以期进一步达到培养学生分析解决实际问题能力的目的。例如：

①将两张大小相同的紫色洋葱表皮细胞分别浸在相同体积的2mol／L蔗糖溶液、1mol／L硝酸钾溶液，一段时间后会出现什么现象?如何用曲线图表示原生质体体积随时间的变化?

②能否用无色洋葱表皮细胞进行植物细胞失水和吸水实验?如能，实验操作中应注意什么?

③若要进一步了解“生长在盐碱地上的植物与水生植物的细胞液浓度是否有差别?”，那你如何进行?通过该探究对农业生产有何指导意义? ④现有一瓶10％的蔗糖溶液、一瓶30％的蔗糖溶液、250mL烧杯一只、半透膜制成的透析袋一只、刻度玻璃管一支、细线一根、支架一个，设计一实验鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液。

2.2　开发VOSTS评价工具

教师收集、归纳学生关于每个论题的观点，将基于学生经验的代表性观点与每个论题一起构成多项选择题，这成为一个VOSTS测试项目。结果举例如下：

(1)在探究植物细胞吸水和失水过程中你是如何设计实验的( ) 　A　选取一种植物和一种浓度的蔗糖溶液，实验并观察结果

B　选一种植物和几种不同浓度的蔗糖溶液，实验并观察现象

C　选取一种植物和几种不同浓度的蔗糖溶液，实验并测量在不浓度下质壁分离的程度，绘图，比较分析规律

D　选取两种植物和几种不同浓度的蔗糖溶液。分别实验并测量在不同浓度下质壁分离的程度，绘图，比较，分析规律

(2)你在探究植物细胞的吸水和失水时所用的实验材料是( )

A　洋葱鳞片外表皮 B　洋葱鳞片内表皮

C　马铃薯条

D　其它植物细胞

(3)植物细胞吸水和失水原理在实际生活中应用你能举出几个实例( )

A　1个

B　2个

c　4个

D　多个

2.3　对VOSTS评价工具的进一步完善

教师收集学生的反馈信息，对选项进行修订。再通过测试完善有关选项，通过反复修改就可得到一个能充分反映学生STS观点的VOSTS评价工具。

3　对VOSTS评价工具应用的反思

在探索VOSTS评价工具在实验教学的应用过程中，笔者感到该评价工具一方面能得到学生关于STS的真实想法，能克服过去实验走过场的现象，激发了学生积极参与实验的热情；另一方面通过评价也为学生提供了反思的机会和思路，有效地发挥评价促进并培养学生批判性思维能力、创造力、科学精神、科学态度和科学价值观的功能，有效地提高学生运用所掌握的实验原理方法解决实际问题的能力。但在实际操作过程中也发现，因VOSTS测试属于真实性评价方式，得到的是学生关于STS问题的真实想法，并非像传统的标准化测验那样试图让学生在项目设计者控制和规定的选项中选择“标准答案”，因而这就要求教师不断更新教育教学理念及相应的学科知识，为VOSTS试题库的建立奠定基础，从而为今后的教学带来像从标准化题库中方便地获取试题那样的便利之效，方便地从中选择测试项目，形成适应特定课堂教学情景的评价工具，以获取学生关于STS观点的真实反馈信息。这样就可真正实现生物学教学过程与评价过程的有机的融合，最终实现避免应试教育倾向和“法蒂玛”机械学习现象，真正实现课程标准中所倡导的提高学生生物学科学素养的理念。