科学探究表现性评价的性别差异研究

科学探究表现性评价的性别差异研究
作者：罗国忠
摘要：通过研究男女学生在科学探究能力的表现性评价中的表现水平，发现男女学生的总体探究能力不存在差异，但在除识别变量之外的其他过程要素中均存在差异。

因此，应针对男女学生存在的差异实施相应的教学。

关键词：科学探究能力；表现性评价；性别差异
一、问题的提出
20世纪60年代以来，国际科学教育界已经摸索出了评价探究能力的多种方式。

如果以效度高低作为划分维度，它的两端分别是纸笔测验( paper and pencil test）和表现性评价（performance assessment）。

前者通过一套试题来测验学生的探究能力，后者让学生动手探究，教师通过直接观察来评价，或让学生同时把过程和结果写在工作单上，然后教师对工作单进行评价。

尽管表现性评价形成较晚，但由于它对科学探究能力的评价具有效度高的优点，因此在西方国家倍受青睐，发展极为迅速，已成为美国、英国等国学生学业成就评价的主流形式。

我国新课程改革不仅把科学探究作为重要的教学目标，也倡导运用表现性评价来评价学生的科学探究能力。

然而，与其他评价方式一样，表现性评价并不具有天然的公平性，不谨慎地使用可能会使某些群体学生处于不利地位。

因此，必须弄清其对各种群体学生的影响，以保证这种评价方式的公平使用。

本研究将探讨不同性别的学生群体在科学探究能力的表现性评价中有何不同，并在此基础上讨论相应的教学和评价改进建议。

二、方法
（一）对象
4个中学（城市和乡镇各2个）的9年级学生，男生122人，女生116人，其物理成绩平均分差异不显著（见表1）。

（二）程序
1.设计探究任务。

探究任务为“探究影响电阻大小的因素”、“探究电流大小与电压、电阻的关系”。

由笔者、两名大学物理教学法教师和两名初中物理骨干教师一起设计探究任务、结构性工作单（见表2）和评分量规（见表3）。

2.学生探究。

把学生分别安排在各自学校的两个教室里，每个教室一个监考教师。

每个学生用一套器材，按照结构式工作单进行探究，在留空处写上过程和结果。

每个探究时间为45分钟，休息15分钟后再轮换。

3.评分。

由参与设计的两名初中教师先对5个学生的工作单进行预评，协商两者评价不一致的地方后，再评另5个学生的工作单，进一步统一意见后才对所有学生的工作单进行评分。

各个过程要素的评分者一致性系数在80%——95%之间。

三、结果和分析
从对男女学生总体探究能力的平均差异的调查统计发现，男女生平均分都比较低（最高分是36分），这可能是习惯于传统纸笔测验的学生不熟悉这种评价方式或学生的认知水平还未发展到这一步，但最可能是学生实际动手探究的机会少造成的。

而且，男女生的总平均分差异不显著，这与其他研究是比较一致的。

最可能的原因是教育进步的结果，男女生有了同等的教育机会，影响性别差异的一些因素正逐步消失。

总分也许难以反映男女生认知及非认知特点，深入到过程要素可能有助于了解男、女生的不同表现。

研究结果表明，尽管男女生的电学知识相当，但女生的假设水平比男生表现好。

按照建构主义理论，先前知识和经验对事物意义的建构至关重要；物理课程标准也强调根据知识和经验进行假设与猜想。

但事实上，假设不仅要运用知识和经验进行演绎推理，
还要结合想象和直觉等。

很可能是女生比男生具有更强的直觉和想象力，以至女生在假设中占一定优势。

识别变量就是在假设中识别因变量和自变量。

因为在明确表述的假设中已经隐含着自变量和因变量，如“电压增大时电流增大，电阻增大时电流减小”，要识别其中的电压、电阻以及电流变量并不困难，因此男女生差异不显著。

制定计划是动手操作前的关键环节，包括如何操作自变量、控制变量、测量因变量，而图表用于系统地组织、转换数据，便于分析数据的走势或关系，在这两方面仍是女生比男生好些，女生的计划更周详，图表更规范、完整，这可能是女生在动手操作之前更谨慎、细心些，而男生好奇心更强，急于动手操作，但也有可能是女生为了获得高分而取悦教师，或为了减轻短时记忆的负荷，为后续探究腾出认知空间。

在获取数据方面，男生比女生好，这点可能跟仪器操作和测量能力有关。

其他研究表明，从学生的数据中可以推断其使用器材的能力，而且男生使用“男性化”器材（如电器仪表）更有利，女生使用“女性化”器材（如镜子）更有利。

如果确实存在这样的“性别”偏向的器材，那么本研究用到的电流表和电压表也许使男生更占优势，以至男生得到质量更高的数据。

在解释数据、形成结论方面，仍是男生比女生好，这似乎与男生的图表不健全相矛盾，因为从不健全的图表更难分析其中数据的走势或数据间的关系。

这个结果可能至少有两个原因：一是尽管男生用来组织数据的图表不健全，但那些质量更高的数据可能储存在记忆空间里；二是男生对数据的加工处理能力强些。

其他的一些研究也表明，在数据解释方面，男女生在11岁时没有差异，但在13岁时表现出轻微差异，15岁时差异显著。

四、讨论和意义
本研究的结果与其他研究既有一致也有不太一致的地方，不一致的原因是多方面的。

例如，学生年龄不一样，本研究的研究对象是15岁左右的学生；探究任务不一样，任务或器材的些许改变会引起学生较大的反应改变，本研究所用的电器仪表也许有利于男生；评价方式不一样，有的用纸笔测验，有的用直接观察的表现性评价，本研究用工作单的表现性评价，等等。

尽管如此，本研究有助于了解男女学生在表现性评价中的不同表现，其教学和评价的意义都是明显的。