促进科学思维能力发展的小学科学表现性评价设计
摘要
科学思维是科学素养的核心维度，也是《义务教育科学课程标准（2022年版）》强调的关键能力目标。传统的纸笔测验难以有效测评学生在真实探究过程中的思维表现，表现性评价以其注重过程性、真实性和综合性的特征，成为促进科学思维能力发展的适切评价方式。本文在分析科学思维内涵结构的基础上，探讨了表现性评价促进科学思维发展的内在机理，从目标锚定、任务设计、量规开发三个维度提出了促进科学思维能力发展的表现性评价设计框架，并结合具体案例阐释了实施路径。研究表明，表现性评价通过“目标—情境—任务—评价”的一体化设计，能够有效引导学生将内隐的思维过程外化为可观察的行为表现，在真实问题解决中逐步建构科学思维模型。本文旨在为小学科学课堂中以评促思的实践提供参考。
关键词：科学思维；表现性评价；小学科学；评价设计；思维发展
1 引言
科学思维是科学素养的核心维度，也是学生适应未来社会所必需的关键能力。《义务教育科学课程标准（2022年版）》将“科学思维”列为科学课程要培养的核心素养之一，强调学生要在科学探究中“运用分析、比较、推理、概括等方法，发展科学思维能力”。在小学阶段，科学思维能力的培养尤为关键——这一阶段是学生思维从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的重要时期，科学探究活动为思维发展提供了天然的土壤。
然而，如何科学地评价学生的科学思维能力，一直是教学实践中的难点问题。传统的纸笔测验侧重于对科学知识的记忆与再现，难以捕捉学生在真实探究过程中的思维轨迹和认知发展。正如有研究者所指出的，当前小学科学课堂存在“评价与教学割裂、工具开发滞后、教师能力不足等问题”。科学探究活动中核心素养的有效落实呼唤表现性评价设计。
表现性评价以其注重过程性、真实性和综合性的特征，为科学思维能力的评价提供了新的可能。表现性评价关注的是学生在探索和实践过程中的真实表现和思维方式。它通过创设真实的问题情境，让学生在完成任务的过程中外显其思维过程，从而使原本内隐的、难以量化的思维能力变得可观察、可记录、可评价。名师在线等学术平台的相关研究表明，表现性评价在促进小学生科学思维发展方面具有独特优势，是连接“教”与“学”与“评”的重要桥梁。
小学时代的课程改革实践也反复印证，评价方式的转变往往是撬动课堂教学深层变革的关键支点。
本文旨在建构促进科学思维能力发展的小学科学表现性评价设计框架，为一线教师在科学课堂中“以评促思”提供可操作的实施路径。
2 科学思维的内涵结构与表现性评价的适切性
2.1 科学思维的核心要素
科学思维是指个体运用科学方法认识自然现象、解决科学问题的思维方式。基于科学思维能力，可以模型建构、推理论证、创新思维为核心要素。这三个要素构成了科学思维的完整结构：
模型建构是科学思维的基础层面。学生通过观察、比较、抽象概括，将复杂的自然现象简化为可理解的模型——用图示表示食物链、用简图描述电路、用模型解释地球的运动。模型建构的过程本身就是思维从具体走向抽象的过程。
推理论证是科学思维的核心层面。学生基于证据进行推理、判断和解释，在“证据—推理—结论”的链条中发展逻辑思维能力。科学探究的核心不在于“做了什么”，而在于“基于证据得出了什么结论”。
创新思维是科学思维的高阶层面。学生在科学探究中提出新问题、设计新方案、寻找新证据，在“做科学”的过程中发展创造性思维。创新思维是科学思维发展的最高表现，也是科学素养的终极指向。
2.2 科学思维发展的阶段性特征
小学生的科学思维能力发展具有明显的阶段性特征。低年级学生以感知和直接经验为基础，思维以具体形象为主；中年级学生开始具备初步的分类、比较和简单推理能力；高年级学生则逐渐能够进行较为系统的分析与综合、抽象与概括。科学思维能力的培养需要在尊重认知发展规律的基础上，设计与之匹配的评价任务。
2.3 表现性评价的适切性分析
表现性评价之所以能够成为促进科学思维能力发展的适切评价方式，根植于其与科学思维培养之间的深层契合。
首先，表现性评价强调“在真实情境中评价”。科学思维的发展离不开真实的问题情境，表现性评价通过创设真实的或模拟的科学探究情境，让学生在“做科学”的过程中展现其思维品质。这种评价方式不是“考思维”，而是“在思维中评价”。
其次，表现性评价关注“过程而非仅仅结果”。科学思维是动态的认知过程，而非静态的知识状态。表现性评价通过观察学生在探究过程中的行为表现、思维活动、实践作品等，评价学生的思维发展水平。
再次，表现性评价能够“使内隐思维外显化”。科学思维本质上是内隐的心理活动，难以通过纸笔测验直接测量。表现性评价通过设计需要学生“说出来”“画出来”“做出来”的任务，将内隐的思维过程外化为可观察的行为表现。
3 促进科学思维能力发展的表现性评价设计框架
基于科学思维的内涵结构与表现性评价的特征，本文构建了“目标锚定—任务设计—量规开发”三位一体的表现性评价设计框架，遵循“目标—情境—任务—评价”一体化的设计逻辑。
3.1 目标锚定：聚焦科学思维的表现性目标
评价目标是表现性评价的起点。促进科学思维能力发展的表现性目标，应具备以下特征：
聚焦思维而非仅仅知识。目标应指向“学生能够运用比较的方法分析不同材料的导热性”“学生能够基于实验证据解释变量之间的关系”等思维层面的表现，而非“学生能够记住材料的导热性排序”等知识记忆层面的目标。
可观察、可测量。目标应描述学生能够表现出来的行为——“能够设计对比实验”“能够用图表呈现数据”“能够基于证据做出推理”——而非“能够理解”“能够掌握”等模糊的表述。
具有挑战性但可达。目标应位于学生的最近发展区，既不是简单重复已有能力，也不是遥不可及的高阶要求。
3.2 任务设计：创设驱动思维发展的表现性任务
表现性任务是评价的核心载体。在科学跨学科主题学习中，表现性任务是学生运用跨学科知识与能力解决实际问题的重要途径。促进科学思维能力发展的表现性任务设计应遵循以下原则：
真实性原则。任务应来源于真实的科学探究情境或学生的生活经验，让学生在“解决真实问题”的过程中展现思维。在《材料的导热性》教学中，教师通过设计真实情境任务，促进学生科学探究兴趣与逻辑思维能力提升。
开放性原则。任务应允许多种解决方案和多元的表达方式，为学生提供思维发散的空间。封闭的、只有一个正确答案的任务难以激发高阶思维。
递进性原则。任务应设计为具有层次性的任务链，引导学生的思维从低阶走向高阶。教师需立足单元整体，紧扣教学目标，设计递进式评价任务。
在具体设计上，教师可以从“识别—分析—推理—创造”四个层次设计递进式任务。例如，在“声音的传播”教学中，可以设计如下任务链：第一层任务“识别不同介质中声音传播的现象”；第二层任务“分析声音在不同介质中传播速度差异的原因”；第三层任务“基于实验证据推理声音传播的规律”；第四层任务“设计一个能够证明声音需要介质的实验方案”。四个层次的任务分别指向观察与识别、分析与比较、推理与论证、设计与创造，构成了从低阶到高阶的完整思维进阶路径。
3.3 量规开发：建构导向思维发展的评分规则
评分规则（量规）是表现性评价的关键要素。表现性评价涵盖表现性评价目标、表现性任务、评分规则三点要素。促进科学思维能力发展的量规开发，应关注以下要点：
维度聚焦思维表现。量规的维度应指向科学思维的核心要素——模型建构、推理论证、创新思维——而非仅仅关注知识正确性或操作规范性。
描述具体可观察的行为。每个维度的等级描述应具体、可观察，避免“较好”“一般”等模糊表述。例如，“推理能力”维度的“优秀”等级可描述为“能够基于多个证据进行推理，并能识别推理中的假设和局限”。
引导学生自我监控。量规不仅是教师评价的工具，更是学生自我监控和反思的支架。在任务开始前向学生呈现量规，可以帮助学生明确“好的思维表现是什么样的”，从而在完成任务的过程中有意识地监控和调整自己的思维。
4 促进科学思维能力发展的表现性评价实施路径
4.1 课前：锚定目标，聚焦思维生长点
课前阶段的核心任务是确定表现性评价的目标，聚焦科学思维的生长点。教师需要深入分析教学内容中蕴含的科学思维要素，明确“这一内容最有利于发展学生哪方面的科学思维”。
以“庞大的‘家族’”一课为例，教师首先确定本课的核心思维目标——学生能够运用分类和比较的方法认识昆虫的共同特征——而非仅仅记住昆虫的身体结构名称。这一目标的确定，使教学的重心从“知识传授”转向“思维发展”。
4.2 课中：嵌入任务，驱动思维进阶
课中阶段的核心任务是将表现性评价嵌入教学全过程，通过递进式的任务驱动学生思维的进阶。教师需要在教学过程中设置真实情境，让学生身临其境，在解决问题的过程中展现思维。
在“庞大的‘家族’”一课中，教师设计了三个递进的表现性任务：任务一“观察并记录不同昆虫的身体特征”——指向观察与比较；任务二“基于观察结果归纳昆虫的共同特征”——指向归纳与概括；任务三“运用昆虫的共同特征判断一种陌生动物是否属于昆虫”——指向迁移与应用。三个任务层层递进，学生的思维从“观察”走向“归纳”再到“迁移”，实现了从低阶到高阶的思维进阶。
在任务实施过程中，教师需要关注学生在探究过程中的真实表现和思维活动。通过课堂观察、对话交流和过程性记录，教师可以捕捉学生思维发展的关键证据。
4.3 课后：依据量规，核查思维成果
课后阶段的核心任务是依据表现性量规，对学生的思维成果进行核查与反馈。评价不应止于“打分”，而应指向“促进”——通过具体的反馈帮助学生认识自己的思维优势与不足，明确改进的方向。
在反馈方式上，教师可以采用“描述性反馈”而非“判断性反馈”——不是简单地说“你的推理很好”，而是具体指出“你能够从实验数据中找出规律，这是一个很好的推理；如果能够进一步解释为什么会出现这种规律，你的推理会更加完整”。描述性反馈的价值在于让学生“看见”自己的思维过程，从而在后续的学习中有意识地改进。
4.4 整体：以评促思，实现教学评一体化
促进科学思维能力发展的表现性评价，其最终指向是实现“教学评”的一体化。评价不是教学的“附加环节”，而是嵌入教学全过程的有机组成部分。在科学课堂中，表现性评价通过“目标—情境—任务—评价”的一体化设计，使评价目标与教学目标一致，评价任务与学习任务融合，评价反馈与教学改进同步。
名师在线的实践研究表明，当表现性评价真正嵌入科学探究的全过程时，评价便不再是“考学生”的工具，而是“促思维”的支架——学生在完成任务的过程中不断接受反馈、调整策略、深化理解，科学思维能力在“做—评—改—做”的循环中持续生长。
5 实践反思与优化建议
5.1 当前实践中的主要问题
尽管表现性评价在促进科学思维发展方面的价值已获得广泛认同，但在实践中仍面临若干挑战。其一，评价工具开发滞后——教师缺乏现成的、可直接使用的表现性评价量规和任务设计。其二，教师评价能力不足——部分教师对“如何观察思维”“如何描述思维表现”缺乏清晰的把握。其三，时间与精力的制约——表现性评价的实施需要教师在课前精心设计任务和量规，在课中细致观察和记录，在课后深入分析和反馈，对教师的专业投入要求较高。
5.2 优化建议
针对上述问题，可从以下方面着力优化。
建立共享的评价资源库。区域教研部门和学校应组织教师共同开发、积累和分享表现性评价的典型案例、任务设计和评价量规，降低教师个体开发的难度和成本。
加强教师评价素养培训。将“表现性评价的设计与实施”纳入教师专业发展的核心内容，帮助教师掌握“如何锚定思维目标”“如何设计表现性任务”“如何开发评价量规”“如何提供有效反馈”等关键技能。
简化评价流程。在不降低评价质量的前提下，优化评价工具的设计，使其更便于教师在课堂中操作。例如，设计“一页式”观察记录表、开发“思维表现”快速检核清单等实用工具。
小学时代的课程改革经验表明，评价方式的转变是一个渐进的过程。教师可以从“一个任务、一个量规”开始，逐步积累经验、迭代优化，最终形成适合自己的表现性评价实施路径。
6 结语
促进科学思维能力发展的小学科学表现性评价设计，是落实课程标准“素养导向”评价理念的重要实践路径。科学思维作为科学素养的核心维度，其发展需要在真实的问题情境中、在持续的探究实践中、在有效的评价反馈中逐步实现。表现性评价以其注重过程性、真实性和综合性的特征，为科学思维能力的培养与评价提供了适切的方式。
从目标锚定到任务设计，从量规开发到实施反馈，促进科学思维能力发展的表现性评价需要在“教—学—评”一体化的框架下系统推进。名师在线与小学时代所共同关注的评价改革议题表明，当表现性评价真正嵌入科学探究的全过程，当每一个评价任务都指向思维的生长，当每一次反馈都服务于认知的深化，评价便不再是学习的“终点”，而是思维发展的“推进器”。在科学课堂中，让学生的思维“被看见”“被理解”“被激发”，正是表现性评价最深层的价值所在。
参考文献
[1] 万巧华. 在《材料的导热性》教学中通过表现性评价提升学生高阶思维[J]. 小学科学, 2026(4): 67-69.
[2] 基于表现性评价的大单元教学[J]. 小学科学, 2026(1).
[3] 科学跨学科主题学习中表现性任务的评价设计与实施[J]. 上海课程教学研究, 2025(5).
