作者：邱梦姣　解凯彬

来源：《中学生物学》2015年第02期

        制定实验计划是学生根据已经发现的问题和提出的假设，结合所提供的实验材料用具，制定可行的探究方案。一个良好的实验方案是保证学生顺利实施实验的前提。下面拟通过对科学探究能力的核心要素——制定实验计划能力的评价作个探讨，以期对生物学探究能力的其他要素的评价起到抛砖引玉的作用。

        1 评价的理论基础—PTA量表法

        PTA是primary trait analysis的缩写，意思是基本要素分析。这种评价方法是美国教师沃尔佛德和安迪生等人设计的评价方法，最初是用于学生作业特别是开放性作业的评分工具。它的理论假设是：任何一种行为表现，都会有一系列基本要素，它是构成一件事物或一项任务的必要因素，这些要素构成学生学习某些知识、技能或行为表现的基本单元。只要对学生在这些基本单元的行为表现进行评定，则学生在完成这些具体任务时的总体特征就可以得到适当的评定。

        2 制定实验计划能力的PTA量表的制定

        2.1 制定实验计划能力要素的确定

        参照《普通高中生物课程标准（实验）》中的从多个侧面评价学生的探究能力的评价建议，以及与一线生物教师的讨论，我们认为要顺利制定实验计划，首先要仔细分析问题，明确对该问题提出的假设，清楚该实验的目的。因此学生是否明确实验目的应是评价学生制定实验计划能力的前提要素。在明确了实验目的之后，接着要对该实验中涉及到的自变量、因变量以及无关变量进行辨别，并能分析出自变量的改变给因变量带来怎样的变化。所以陈述自变量和因变量的关系也应是评价学生制定实验计划能力的一个要素。紧随其后要考虑的是，在实施观察和测量变量的过程中如何采取措施控制无关变量，怎样设置对照试验，整个实验是否符合单一变量原则等。从这个角度来说，描述观察或测量变量的方法也是评价学生制定实验计划能力的一个重要因素。最后，学生表达出来的实验计划要明确写出主要的实验步骤和所需要的材料用具，让评价者一目了然，并且能够指出实验的预期结果，以便判断此方案是否可以检验假设。由此得出评价学生制定实验计划能力的最后一个要素：实验方案的质量。

        综上所述，评价学生制定实验计划能力的要素为： 明确实验目的；陈述自变量和因变量的关系；描述观察或测量变量的方法；实验方案的质量。

        2.2 生物学制定实验计划能力PTA量表的制定

        在确定一级指标的基础上，结合学生此项能力的答题情况，再次与一线教师进行商讨，将上述一级指标分别细分为2-3个二级指标。比如在陈述自变量和因变量的关系这个一级指标中，有很多学生可以指出与实验相关的自变量和因变量，但却不能说出自变量改变之后，因变量会发生怎样的变化。因此，我们把按照指出自变量、因变量和无关变量及其对应的关系的程度将这个一级指标细分为3个二级指标。此外，考虑到个别学生具有非同寻常的探究能力，我们另外附上了加分指标，对制定实验计划的过程中思维清晰，方案独特，可行性高的同学可酌情加分。在上述一、二级指标确定的基础上，经过不断修改与完善，制定了如下制定实验计划能力的PTA量表（表1）。

        3 评价的实例分析

        为了更好的说明此评价量表的实用价值，笔者在苏教版七上第五章第三节“植物生长需要水和无机盐”这一章节中运用了此量表，来评价“外界溶液浓度影响根细胞吸水”这一实验中学生的制定实验计划能力。首先笔者根据本探究实验制作实验报告单如图1所示。

        教师在课前按小组为单位为学生准备好实验材料，并向每位学生下发此实验报告单，在进行填写之前，教师仔细交代好（1）、（2）、（3）、（4）栏的填写事宜，接着让学生进行小组讨论，并完成实验报告单。下面以学生甲的实验报告单为例，阐明如何评价学生制定实验计划的能力：

        学生甲的制定实验计划部分填写如下：

        （1） 外界溶液的浓度对根细胞吸水有影响。

        （2） 自变量：溶液浓度的不同；因变量：萝卜条的变化；无关变量：萝卜条的大小、溶液的多少。

        （3） 将三根大小相等的萝卜条分别放在装有相同体积清水、浓盐水，清水和浓盐水的混合液的小烧杯中，待10 min左右，比较三组溶液中萝卜条的长度和硬度。重复此组实验一次。

        （4） 结果发现，清水中的萝卜条变得坚硬；浓盐水中的萝卜条变得最长最软；清水和浓盐水的混合液中的萝卜条略微变长变软。

        评定：学生甲仅仅明确已提出的问题和假设，但没有说出理由，故第一项要素给0分；可以全部说出自变量、因变量和无关变量，但没有指出其间的关系，故第二项要素给1分；有效控制无关变量、符合单一变量原则、合理设置对照实验并且进行重复实验，故第三项要素给3分；实验方案整体清晰明确，可以实施，并能验证假设，故第四项要素给3分。综合得分为7分，等级评定为D级，说明学生甲的制定实验计划能力较差，还有待加强。

        由此可见，PTA量表是一种标准清晰的参照性评分工具。它让评价从无明确的标准到有高度清晰的标准，提高了评价的可操作性和科学性，可以用于集多种能力于一体的实验探究活动的评价之中。除此之外，教师还可以根据评价结果反馈的信息，具体诊断出学生在某些要素方面的不足，以便及时对学生进行辅导。

        参考文献：

        [1] 高凌飚，吴维宁.开放性试题如何评分——介绍两种质性评分方法.学科教育，2004（8）：1-6.

        [2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准[M].北京：人民教育出版社，2003.

        [3] 钱军敏，生物学猜想与假设能力的评价[J].生物学通报，2006.41（10）：41-42.

        [4] 文庆成，许应华.PTA量表法—评价化学猜想与假设能力探讨[J].教学与管理，2005.20（2）：39-40.下载本文