基于数智技术支撑的实践测评策略

【摘""要】为落实学科实践育人，实现以评促学，可在传统实践测评中引入数智技术，为学生的科学探究赋能。具体而言，教师在确定实践任务的基础上引入数智技术，通过全域测评、勾勒画像、推送个性任务等方式帮助学生建构良好的科学探究学习生态，让学生在明晰探究基点的基础上把握科学探究的方向，经历丰富的探究实践过程，实现科学素养的提升。【关键词】实践测评；数智技术；科学探究《义务教育科学课程标准（2022年版）》指出：探究实践是小学科学核心素养的重要组成部分，也是培育学生核心素养的重要途径。实践测评的推进能够引领教师关注探究实践教学，促进学生深度卷入科学探究。然而，传统的实践测评虽然关注知识的掌握与能力的发展，但主要指向学习结果，重在对学生进行分层鉴定，严重制约了“教—学—评一致性”的实现。因此，开发一套以检验和培养学生探究实践素养为目标的小学科学实践测评范式尤为重要。数智技术支撑的实践测评是一种促进学习的评价方式，它由“数智平台、测评单、材料包、数智报告单、可见勋章”等工具组成。其核心理念是关注学生的学习过程和结果，帮助学生发现自己的学习问题并提供有效的解决方案‌。［1］这样的实践测评不再囿于测评活动本身，而是跟进科学探究的全过程。在数智技术的支持下，测评标准更加客观，测评过程链接学习过程，测评领域广泛全面，测评目的指向个性化学习生态的建构。一、确定实践任务，激活探究动力设计高质量的学习任务是做好测评的基础。好的测评活动能够引导学生在完成相应学习任务的过程中，调用各种知识和技能，解决真实问题，实现“做中学、用中学、创中学”。（一）响应三大能力，有效定位任务为设计出高质量的学习任务，教师要着眼纵横两个维度，厘清学生的探究实践素养表现。从横向看，探究实践素养可以细分为“探究与交流、技术与工程、自主学习”三大能力，涵盖“问题提出、证据收集、解释与分析、交流与表达、构思与设计、操作与实现、验证与优化、制定与反思”八大要素。从纵向看，教师须根据学业质量标准，在厘清从低年级到高年级的素养进阶要求的基础上，为不同阶段测评任务的设计提供具体的目标导向和命题参考。以“构思与设计”素养为例，低年级学生可以通过口述或绘画来表达他们的想法，中年级学生可以通过文字和草图来描述物体的特征，高年级学生则能够运用所学科学原理，结合照片、视频、文字、设计图和实物等形式，综合呈现自己的想法。（二）基于学情分析，设计精细任务高质量的学习任务能够引发学生的学习兴趣，并联结学生的已有经验，符合学生的学习需求。设计学习任务时要关注情境、角色、成果三个核心要素。其中，情境应具备真实性、意义性、整合性等特点。如可以设计社会服务活动，要求学生设计制作一个方位指示牌，帮助家长找到开家长会的地点，从而习得方位概念。此外，教师还要引导学生模拟社会生活中的不同角色，开展科学探究活动。如让学生做一个自己喜爱的小煎饼，在扮演厨师这一角色的过程中探究物质的变化。在成果设计方面，应考虑可行性，并说明产品的标准。成果可以是物化产品，也可以是思维产品。综上所述，实践测评应从知识的记忆与理解转向知识的迁移、应用与创造，重在激活学生的探究能力，优化产品的设计与制作。即使是传统的题型，也更加关注学生的问题解决能力。例如，在教科版《科学》五年级上册“计量时间”单元的实践测评中，命题者不再局限于考查“摆”的知识，而是要求学生“设计、制作一个节拍器，先让其1分钟摆动60次，然后调整到1分钟摆动40次”。这样的测评具有挑战性，能够推动学生进一步运用所学知识、发展关键能力。二、引入数智技术，优化过程监控传统的实践测评往往基于个别测评者的观察。由于观察视野具有一定局限性，测评者难以对探究实践的全过程作出客观全面的评价。同时，因不同测评者在认知上存在差异，导致评价标准不一致，从而影响测评结果的公正性和可靠性。数智技术的介入能够进一步优化实践测评过程的科学性，真实立体地反映个体在学习过程中表现出的素养水平。（一）评记分离，采集表现数据智能终端的运用突破了肉眼观察的局限性，能多维度采集和保存学生在探究实践中的行为表现以及完成的作品，并以数字影像的形式储存信息，为下一步的分析和判断提供依据。以“测量一个回形针的重量”的实践测评为例，传统的做法是教师一边观察学生的操作过程，一边遵照弹簧测力计使用要点进行记录和评价。然而，记录和评价同时进行，往往会造成顾此失彼的情况。使用手机、照相机等设备进行拍摄，而后将拍摄的视频、图片上传，待考试结束后进行评价，能使评价更加客观全面。另外，采用扫描仪等智能设备批量扫描实践测评单，不仅可以避免人工批阅的烦琐，还可以为后续的数据采集、汇总提供便利。（二）微格量化，梳理水平起点评价过程不是组织一批教师对照测评单教学打分的过程，而是一个参照分项等级标准实施科学判断的过程。依据探究素养导航图，可将学生的表现划分为“优秀、良好、合格、待评价”四个水平，并匹配对应的学习表现。然后借助智能算法对比模型与成像，运用行为检核法、作品分析法、抽样协商法等对测评结果作出客观判断。比如在“测量一个回形针的重量”实验中，要判断学生使用弹簧测力计的方法是否规范，就可以将学生的操作行为录像导入行为分析模型。系统将自动识别、采集“手拿提环、平视读数”等行为的截图，教师则根据这些截图进行记录、赋分，并划定等级。数智技术的融入能够全面采集来自现场的表现数据，更加客观地反映学生的学业质量，帮助教师了解学生的真实水平，为后续科学探究活动的开展提供学情支持。三、支持全域测评，引导自主探究高质量的测评要与教学活动紧密融合，共同构成一个无缝衔接学习的评价闭环。在传统的实践测评中，尽管教师努力追求“教—学—评一致性”，但这种一致性往往无法贯穿学生学习的全过程，导致素养监测存在偶然性和片面性。因此，教师应将“评学合一”作为实践测评操作的核心理念，聚焦评价的激励、诊断和改进功能，建构边评边学的科学探究学习样式。（一）贯穿课堂，培养操作能力从时间维度上看，测评贯穿课堂内外，具体包括日常课堂测评和期末综合测评。其中，日常课堂测评专注校内的科学学习活动，一般由教师组织落实，旨在通过测评引发学生持续观察、交流、研讨，培养学生的探究实践能力、团队合作能力和科学思维能力。期末综合测评由区域统一组织开展，安排在期末前一周，要求学生在规定时间内利用给定的研究材料独立解决问题，并用图文和实物等方式进行记录。该测评的重点在于评估学生解决问题的能力和实际操作的能力。（二）联通校外，推动持续学习从空间维度上看，测评分为校内测评和校外测评。其中，校外测评包括家庭实践测评和场馆研学测评。这些测评不仅关注实验操作和“基于科学概念的产品制作”等实践能力，还关注考察、调研、检索、设计等关键能力。在家庭实践测评中，学生可在家中开展种植、饲养、实验等探究项目，建立“家庭实验室”，自行设计实验并记录结果，而后借助线上平台分享成果，提升自身的探究实践能力、自主学习能力和自我监管能力。在场馆研学测评中，学生组成假日小队，如围绕一定的科学探究主题，深入博物馆、科技馆等开展科学探究活动。场馆研学测评着重培养学生的信息筛选、自主学习能力，帮助学生建构科学观念。在实际操作中，教师可根据素养目标发展要求，按照“4321”的比例设计实践测评任务，即日常课堂测评占40%，期末综合测评占30%，家庭实践测评占20%，场馆研学测评占10%。与此同时，为保障测评活动的有效落实，数智平台还提供了一系列科学实验指导视频，帮助学生克服探究过程中的困难。四、全面勾勒画像，拓展探究空间关注增值性是实践测评的另一个显著特征，即“面向全体学生，让不同的学生都在原有基础上有所进步”［2］。具体可根据多模态数据分析学生的学习情况，为学生的持续进步提供支持。在实践测评中，数智报告单的运用十分关键。它摆脱了单向传递的常规做法，将关注点转向接收者对报告内容的理解、认可和运用上，为后续的学习改进行动提供了支持。数智报告单可以基于个体的一次实践测评形成整体报告，也可以基于个体的多次测评生成探究素养发展动态图，全面勾勒素养画像。（一）纵横剖析，把脉素养状况数智报告单内容丰富且维度多元，能基于各个阶段的测评数据，围绕三大关键能力和八大核心要素提供基础性与个性化的增值描述。前者主要反映学生在班级中的探究实践素养表现状况，后者则通过折线图展现学生素养水平在纵向上的变化，识别学生在哪些领域表现突出，在哪些领域有待提升。例如，在学生完成“制作一个蜂鸣器”的实践测评项目后，数智报告单提示学生在“解释与交流”方面存在不足，具体表现为对实验现象的观察不够细致，解释不够清晰。（二）多维建议，明确努力方向实践测评的作用在于对未来的学习提出改进建议。数智报告单包含大量的建议板块（如表1）。平台会根据科学探究实践能力指标对学生的学业状况作出“超越成功标准、达成成功标准、未能达成成功标准”等判断；从“优势表现、进步表现、改进表现、新学习表现”四个维度对教师提出建议；帮助学生从“持续保持、努力改进、新的计划”三个方面进行自我勉励。数智平台具有强大的数据处理功能，能为学生生成一份可见的数智报告单，并勾画一张全面、直观且个性化的素养发展蓝图。五、推送个性任务，改善探究生态实践测评的最终目的是帮助学生匹配个性化的学习课程和学习路径，促进学生持续开展科学探究。为此，测评过程应体现协商性，即在评价过程中，评价者与被评价者共同商议评价标准，在被评价者理解评价行为的基础上落实评价。例如，四年级学生在“吸管笛子”实践测评项目中，对“声音高低与物体长短关系”的理解存在偏差，且在产品美观度方面有所欠缺，导致测评成绩不理想。对此，数智平台推送了一个基于相同科学原理但情境不同的探究实践项目——使用空瓶子制作乐器，鼓励学生继续挑战并加以改进。学生可以在规定时间内申请二次测评。（一）自选任务丰富成功体验设计题组化测评内容是保障任务推送的基础。例如，在“以橡皮筋为动力驱动物体运动”的实践测评中，可以设置“设计和制作一辆橡皮筋动力小车、设计和制作一艘橡皮筋动力小船、设计和制作一台橡皮筋动力直升机”等结构化任务，让学生经历失败后不断总结经验，改进设计，直至达成标准。（二）点亮勋章吸引持续挑战“可见勋章”是实践测评中重要的激励工具。该工具包括从“奇妙启程”到“未来领航”五个不同等级的勋章，当学生在科学探究中达成既定指标时，系统会自动点亮相应等级的勋章，鼓励学生在已有成就的基础上追求更高的成就。这种即时点亮