編寫素養導向試題就從素養導向教學開始

測驗及評量研究中心 | 蕭儒棠 助理研究員

  在解釋自然現象的過程中,學生通常需要先針對某個現象提出可能的想法,接著透過觀察或實驗蒐集資料,並檢驗蒐集到的資料是否能支持自己的想法,最後再結合自己的想法與蒐集到的資料,試著解釋自然現象。自然科學領綱所指的核心素養,就是培養學生結合學習表現與學習內容的能力,學會觀察、蒐集或處理資料,進而設計實驗或提出有根據的結論等,學習以科學的方式描述對於自然現象的理解或批判。

  評量的目的在檢核學生的學習是否達到預期的教學目標,因此,評量的工具必須能呼應教學所設定的目標。在素養導向教學的過程中,教師為引導學生學習而設計的關鍵提問,或學生在學習過程中,為完成任務的反思或自我提問,都可以轉化為素養導向試題。

一、素養導向試題編寫程序

  設計素養導向評量試題時,可由素養導向教學的設計著手,思考教學中應如何融入學習表現及學習內容,接著再進一步將教學過程中關鍵的提問轉換為試題,試題編寫的步驟如下:

(一)選定評量之學習內容

  科學家解釋自然現象時,通常透過「大概念」或「核心概念」的角度,觀察、分析、解釋感興趣的現象或是待解決的問題,教師教學時也可參考此一模式,作為決定教學內容的依據。同樣地,素養導向試題編寫時,學習內容也應該優先選擇對應的「大概念」或「核心概念」。

(二)尋找學習內容的情境

  素養導向教學重視的是學科知識與情境結合,並於日常或學習情境中的活用與實踐。編寫素養導向試題時,應思考可融入學習內容,並適合活用與實踐的情境,這個情境可能是日常生活情境、學習脈絡情境或學術探究情境。

(三)設定試題情境的應用

  素養導向教學強調結合情境的活用與實踐,教學時可考量學習內容及學習情境的特性,以科學探究或問題解決等方式,設計適當的學習任務,讓學生在教師的引導下,逐步完成科學探究或問題解決的任務,也逐步完成結合情境與活用的學習。

(四)擬定教學的關鍵提問

  以科學探究或問題解決的學習任務為例,在學生的學習過程中,教師可依據學生操作的方式、操作背後的理由,操作得到的結果等,以提問的方式評估學生的學習狀態,或透過提問引導學生進入任務的下一個學習階段。教師透過提問,引導學生完成階段性任務,逐步找到科學探究或解決問題的方法,最後完成教師賦予的任務。

(五)關鍵提問轉換為試題

  教師在學生逐步完成學習任務過程中的關鍵提問,可作為發展素養導向試題的參考。但教學提問和評量試題並非完全相同,以評量試題的結構而言,通常分為題幹與解答兩個部分,其中,題幹包含提問與作答所需的資訊,而答題者以題幹中的資訊為依據,針對試題題幹中的提問作答,寫下的則是關於試題的解答。

  試題題幹中的提問可由教師的教學提問改寫,操作的方式、理由、結果等則可轉化爲題幹中的資訊,而解答則是教師提問後學生的可能回應。簡言之,教師教學中的關鍵提問與學生對提問的回應,就是試題設計與編寫的參考。

二、教師提問與素養導向試題對應

  以全球暖化海平面上升的現象為例,若要確定海冰或陸冰融化何者是海平面上升的主因,教師在課堂上可能的提問有:

  「如果海面上的海冰融化,海平面會上升嗎?」

  「如果我們做實驗驗證自己的想法,應該蒐集哪些資料呢?」

  適當描述情境後,對應此提問的試題可參考問題一

  小傑想確認「海冰融化是造成海平面上升的主要原因」。

  他取一個箱子模擬極地的海陸地形環境,箱內放置一個重物(模擬陸地),倒入2公升鹽度為千分之35的鹽水(模擬海水),接著將冰塊放入於鹽水(模擬海冰)。箱子外側黏貼一把尺,實驗裝置如圖(一)所示。


圖(一)、實驗裝置圖


 

  實驗步驟:

  1. 將2公升的鹽水倒入箱子中,紀錄第一次水位高度。

  2. 將224g的冰塊倒入箱內的鹽水中,紀錄第二次水位高度。

  3. 待冰塊完全融化(約80分鐘),紀錄第三次水位高度。

問題一

  小傑共紀錄了三次水位高度,實驗紀錄表如表(一)。

表(一)、實驗紀錄表



  若想藉由此實驗推論「海冰融化是造成海平面上升的主要原因」,小傑應該比較哪兩次的水位高度結果?(參考答案:第1次和第3次)

  若課堂上教師或學生提出假設:「陸地上的陸冰融化是海平面上升的主因」,教師很自然地就能提問:

  「如果我們要驗證這個假設,應該如何設計實驗呢?」

  適當描述情境與實驗條件後,對應此提問的試題可參考問題二。

問題二

  小傑將冰塊放入鹽水後,測量水位高度。待冰塊完全融化之後,再次測量水位,發現水位高度沒有上升。


  小傑假設「海冰融化不是造成海平面上升的主要原因,陸冰融化是造成海平面上升的主要原因」,他想了幾個實驗方法。下列哪一組實驗設計較能回答他的假設?(參考答案:B)

  ※水位測量的方式:放置冰塊後測量一次,待冰塊融化後再測量一次,而陸地的冰融化後產生的水也會流進水裡。

 

 

 

  實驗完成後,教師可以要求學生依據實驗紀錄說明實驗觀察到的結果,教師可能的提問是:

  「有沒有同學能夠描述你們的實驗結果?你們的實驗結果是什麼?」

  適當描述情境並給予相關數據後,對應此提問的試題可參考問題三。

問題三

  小傑假設「海冰融化不是造成海平面上升的主要原因,陸冰融化是造成海平面上升的主要原因」,他做了甲、乙兩組實驗,實驗結果紀錄如表(二)


表(二)、實驗紀錄表



  請依據表二,以冰塊放入位置與水位高度的變化,描述小傑兩組的實驗結果。(參考答案:甲組冰塊融化後水位高度不變;乙組融化後,水位高度上升。)

  進入實驗結果討論的階段,老師可以直接觀察學生的實驗結果,由教師直接講述與表達數據分析的歷程,但教師也可考慮透過適時且適切的提問,引導學生如何針對實驗進行反思。此時教師可要求學生回想課程開始時的提問「如果海面上的海冰融化,海平面會上升嗎?」。

  教師引導學生對實驗進行反思時,可能的提問是:

  「你是否同意海面上的海冰融化增加了海平面高度?如何依據實驗的結果支持你的判斷?

  給予適當實驗結果後,對應此提問的試題可參考問題四。

問題四

  由冰塊融化與水位高度的實驗結果(如表(三))


表(三)、實驗紀錄表


註:甲組224g冰塊在水裡,乙組224g冰塊在陸地上


  (1)你是否同意「海冰融化是造成海平面上升的主要原因」?(參考答案:不同意)

  (2)依據實驗結果說明你的理由。(參考答案:因為甲組是冰在海裡,融化後水位高度沒變化,而乙組是冰在陸地上,融化後水位高度有變化)

三、結語

  設計素養導向的教學與試題需要諸多考量,前述關於教學提問,僅僅是教學過程可能的提問示例,教師在設計素養導向教學與發展素養導向試題時,仍須得考量教學對象、教學目標以及各種教學資源狀況,適時彈性地調整,包括教學內容活動的時間與流程設計等,這些條件或因素將影響課堂教學與評量試題的成效。


資料來源

蕭儒棠(2021)。第四學習階段科學素養長期追蹤。國家教育研究院整合研究計畫案(NAER-2019-041-A-1-1-E1-09)。新北市:國家教育研究院。


附加檔案
  1. PDF檔案 編寫素養導向試題就從素養導向教學開始.pdf

素養導向試題 素養導向教學 教學提問