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在江苏省，小学科学课是考查科目。2016年秋，苏州市教育质量监测中心对苏州市全市的小学生学科素养进行大数据监测，小学科学赫然在列。共有157所学校32913名小学毕业生参加，太仓市实验小学的参评人数为83人，以卷面测试数据为依据，横向与本区域及苏州大市来比较学生科学素养分析，其信息反馈弥足珍贵。
实践的意义
首先，大数据监测是《小学科学课程标准》应用评价的指导案例。测评工具根据《小学科学课程标准（试行版）》相关要求，由专家团队共同研发，同时指导教师如何科学合理地评价学生的科学课学习。在内容指标方面分别是“生命科学”“物质科学”“地球和宇宙”;在认知能力水平方面分为“了解”“理解”“应用”三个维度;在科学探究能力水平方面，分为“科学地解释现象”“解读数据和证据”“评价和设计探究”三部分。
研究发现，教师在教学中的科学知识、科学技能、情感态度与价值观等三维目标定位一定要清晰，并且在教学中必须时刻围绕这些目标来开展。教师在科学课的教学中，需要训练学生的高阶思维，即知其然，知其所以然。在科学知识的指导上，要培养学生打破砂锅问到底的探究精神;在科学技能的掌握上，要培养能够灵活应用知识的实践精神以及实事求是的理性态度。
其次，大数据监测是社会对学校评估的一个可靠标尺。小学科学不考试，若要衡量一所小学校的科学教育是否扎实，能够参考的显性指标主要是在一些相关科技比赛中获取的成绩。大数据监测恰好反映出了学校日常对于每一位学生的科学教育成效。
此次大数据的监测采用了量尺分数（scale score），即根据学生作答情况，采用项目反应理论（IRT）模型估计得到的学生能力分数转换而来的测验标准分数。经过等值转换后的量尺分数使得不同试卷或不同时间测试学生的分数具有可比性。
根据监测反馈，本校学生的科学学习情况如下：（1）本校学生的总体得分情况显著高于本区域及本市。在监测中，小学科学总体平均分为：本区域497.0，本市499.9，本校546.7。（2）本校学生在认知能力水平上的具体得分皆高于本区域及本市。（3）学生在科学内容的学习掌握上尚有较明显的弱项。在一级指标上的领先并不代表学校科学教育的全面优秀。在生命科学的4个二级指标中，“生物的新陈代谢”“人、健康、环境”表现较佳，“生命的延续和进化”则尚需努力。
再次，大数据监测是学校评价自身教研组教学的一个重要参考。基于以上的学习状况评价，学校科学组分析了之前的教育教学中的一些不足之处。（1）城镇化的生活局限，使得学生的实际应用经验偏少。（2）免费教材的使用忽略，知识的系统性相对较差。
最后，对于结果应用的持续追踪是大数据监测实践意义的核心。学校科学组制定了“优化小学生科学课中生命科学领域的相关学习”改进流程。（1）从课程标准出发，再次学习课标对于小学科学阶段生命科学领域核心概念的界定，进行教师的理论培养。（2）分年级梳理教科版教材体系中的生命科学方面的内容。课标中对于生命领域的知识系统呈螺旋式上升的方式，每个年级都涉及，而且认识层面逐渐加深，教师需要把握好教学内容的难易情况，符合学生的实际认知水平。（3）改进生命科学领域的课堂教学。生命教育主要还是以体验活动为主，增加学生对于生命的体验，可能是提高学生认识理解能力的关键;加强思维导图的知识结构整理。每个单元在学习以后，对于科学知识的梳理尤其关键，让学生梳理清楚自己的学习网络架构，教师通过评阅学生的思维图，也能及时了解学生学习中的短板。
学校基于大数据监测的小学科学领域改进行动及成果
在基于大数据监测的改进行动中，我们基本完成了既定的改进目标并有了一定的突破。
一是整理教材中“生命领域”知识结构。科学组以思维导图的方式梳理了3～6年级的生命领域教材，整理了生命领域的重点学习内容，再次学习了《小学科学课程标准》，对照《课标》调整教学策略。
二是多种方法课堂推进生命领域的教学实践。增加校园实地观察的课堂活动，把种植、生物实验对比等活动做得更加普及和细致，与信息技术融合，下载“形色”APP，让学生对比认识更多植物的特征。
三是编写与生态平衡相关的校本教材《瓶罐小花园》。《瓶罐小花园》是学校与新加坡德义小学的合作项目，瓶罐中的植物可以1年不开盖不浇水而依然正常生长。科学组编写校本教材，让学生理解并控制在封闭瓶罐环境中植物的生长条件。学生通过研究空气、水、温度对植物的影响，不仅了解了植物的光合作用、蒸腾作用等知识，而且与信息技术、美术等多学科融合，与研究课整合实施，《瓶罐小花园》获得了太仓市综合实践成果展示一等奖。
四是改进课程评价方式。学校有年级组督导的常规管理举措，原有的科学素养督导只是通过考查学生的实验动手能力来评价学生的科学素养，在大数据监测后，学校调整为卷面测试与实验考查结合来评价学生科学素养发展情况。
对六年级督导结果显示：学生对开学之初所教的《生物的多样性》单元的内容遗忘最为明显，卷面实验表达与之前的实验操作相比，相对错误率较高，可见动手实践会更有利于学生学习。
五是拓展校内种植类兴趣活动。（1）苗圃观察。学校充分建设好小苗圃以及天台上的多肉花园，让学生在实践和观察中认识和比较植物的变化。（2）竞赛和活动促进。学生的很多创新活动也紧密联系生命领域的相关学习。许嘉洇和陈卓尔同学合作设计“校園二维码”资料库，搜集了校园中各种植物的资料，制作成二维码，粘贴于对应地点，有利于参观者的学习了解;邵亦田和陈铭泽同学合作设计的“脑洞大开音乐水循环喷泉”是一个鱼缸过滤系统与立体种植的组合，通过水泵泵水，陶粒过滤，让吊兰、小鱼、小虾等在一个鱼缸里良好生长，该设计最终获得太仓市青少年创新赛一等奖。2015级1班全体学生，在2017年植树节期间绘制20米长卷，参加了“保护母亲河”启动仪式，该活动被国内多家主流媒体报道，影响广泛。
六是数据的持续监测。从2018年苏州市监测的反馈数据来看，学校一阶段的改进实践确实在科学教育中有一定成效。
综上，“义务教育学业质量监测”确实如一面镜子，照出了学校科学教育方面的成绩和不足，督促了学校从整体上了解和掌握学生的科学学习的实际状况，为制定后期相关的教育教学计划和把握具体教育教学环节提供了切实依据，帮助学校有的放矢地开展科学学科的相关工作。
当然，在工作中我们也不能唯大数据论。对于学生的科学学习评价必须做到主体多元、方式多样。不仅有教师评价，还要有学生自评、同伴互评、家长参评，不仅要有终结性的测评，更需要有过程性的测评;不仅有量的测评，还要有质的测评;不仅有纸笔形式的测验，还要有以活动、实验、项目报告等多种范式进行的测评。各种形式的测评相互补充，才能较为全面地评估学生的学习质量和学业水平。
此外，教师们也需要接受更多的评价培训，如关于测评工具的研制，关于量尺分数的转化等，除了教育质量监测中心的横向评价，可以增加纵向维度的评价。相信这样纵横交错的评价，会对学生个人的进步有一个更加立体的认识。
注：本文是江苏省教育科学“十三五”规划重点课题“区域初中教育质量监测结果运用的实践研究”阶段性成果，课题批准文号：E-a/2016/04
参考文献
【1】 2016年度苏州市义务教育学业质量监测报告[R] . 2017，1.
【2】
实践的意义
首先，大数据监测是《小学科学课程标准》应用评价的指导案例。测评工具根据《小学科学课程标准（试行版）》相关要求，由专家团队共同研发，同时指导教师如何科学合理地评价学生的科学课学习。在内容指标方面分别是“生命科学”“物质科学”“地球和宇宙”;在认知能力水平方面分为“了解”“理解”“应用”三个维度;在科学探究能力水平方面，分为“科学地解释现象”“解读数据和证据”“评价和设计探究”三部分。
研究发现，教师在教学中的科学知识、科学技能、情感态度与价值观等三维目标定位一定要清晰，并且在教学中必须时刻围绕这些目标来开展。教师在科学课的教学中，需要训练学生的高阶思维，即知其然，知其所以然。在科学知识的指导上，要培养学生打破砂锅问到底的探究精神;在科学技能的掌握上，要培养能够灵活应用知识的实践精神以及实事求是的理性态度。
其次，大数据监测是社会对学校评估的一个可靠标尺。小学科学不考试，若要衡量一所小学校的科学教育是否扎实，能够参考的显性指标主要是在一些相关科技比赛中获取的成绩。大数据监测恰好反映出了学校日常对于每一位学生的科学教育成效。
此次大数据的监测采用了量尺分数（scale score），即根据学生作答情况，采用项目反应理论（IRT）模型估计得到的学生能力分数转换而来的测验标准分数。经过等值转换后的量尺分数使得不同试卷或不同时间测试学生的分数具有可比性。
根据监测反馈，本校学生的科学学习情况如下：（1）本校学生的总体得分情况显著高于本区域及本市。在监测中，小学科学总体平均分为：本区域497.0，本市499.9，本校546.7。（2）本校学生在认知能力水平上的具体得分皆高于本区域及本市。（3）学生在科学内容的学习掌握上尚有较明显的弱项。在一级指标上的领先并不代表学校科学教育的全面优秀。在生命科学的4个二级指标中，“生物的新陈代谢”“人、健康、环境”表现较佳，“生命的延续和进化”则尚需努力。
再次，大数据监测是学校评价自身教研组教学的一个重要参考。基于以上的学习状况评价，学校科学组分析了之前的教育教学中的一些不足之处。（1）城镇化的生活局限，使得学生的实际应用经验偏少。（2）免费教材的使用忽略，知识的系统性相对较差。
最后，对于结果应用的持续追踪是大数据监测实践意义的核心。学校科学组制定了“优化小学生科学课中生命科学领域的相关学习”改进流程。（1）从课程标准出发，再次学习课标对于小学科学阶段生命科学领域核心概念的界定，进行教师的理论培养。（2）分年级梳理教科版教材体系中的生命科学方面的内容。课标中对于生命领域的知识系统呈螺旋式上升的方式，每个年级都涉及，而且认识层面逐渐加深，教师需要把握好教学内容的难易情况，符合学生的实际认知水平。（3）改进生命科学领域的课堂教学。生命教育主要还是以体验活动为主，增加学生对于生命的体验，可能是提高学生认识理解能力的关键;加强思维导图的知识结构整理。每个单元在学习以后，对于科学知识的梳理尤其关键，让学生梳理清楚自己的学习网络架构，教师通过评阅学生的思维图，也能及时了解学生学习中的短板。
学校基于大数据监测的小学科学领域改进行动及成果
在基于大数据监测的改进行动中，我们基本完成了既定的改进目标并有了一定的突破。
一是整理教材中“生命领域”知识结构。科学组以思维导图的方式梳理了3～6年级的生命领域教材，整理了生命领域的重点学习内容，再次学习了《小学科学课程标准》，对照《课标》调整教学策略。
二是多种方法课堂推进生命领域的教学实践。增加校园实地观察的课堂活动，把种植、生物实验对比等活动做得更加普及和细致，与信息技术融合，下载“形色”APP，让学生对比认识更多植物的特征。
三是编写与生态平衡相关的校本教材《瓶罐小花园》。《瓶罐小花园》是学校与新加坡德义小学的合作项目，瓶罐中的植物可以1年不开盖不浇水而依然正常生长。科学组编写校本教材，让学生理解并控制在封闭瓶罐环境中植物的生长条件。学生通过研究空气、水、温度对植物的影响，不仅了解了植物的光合作用、蒸腾作用等知识，而且与信息技术、美术等多学科融合，与研究课整合实施，《瓶罐小花园》获得了太仓市综合实践成果展示一等奖。
四是改进课程评价方式。学校有年级组督导的常规管理举措，原有的科学素养督导只是通过考查学生的实验动手能力来评价学生的科学素养，在大数据监测后，学校调整为卷面测试与实验考查结合来评价学生科学素养发展情况。
对六年级督导结果显示：学生对开学之初所教的《生物的多样性》单元的内容遗忘最为明显，卷面实验表达与之前的实验操作相比，相对错误率较高，可见动手实践会更有利于学生学习。
五是拓展校内种植类兴趣活动。（1）苗圃观察。学校充分建设好小苗圃以及天台上的多肉花园，让学生在实践和观察中认识和比较植物的变化。（2）竞赛和活动促进。学生的很多创新活动也紧密联系生命领域的相关学习。许嘉洇和陈卓尔同学合作设计“校園二维码”资料库，搜集了校园中各种植物的资料，制作成二维码，粘贴于对应地点，有利于参观者的学习了解;邵亦田和陈铭泽同学合作设计的“脑洞大开音乐水循环喷泉”是一个鱼缸过滤系统与立体种植的组合，通过水泵泵水，陶粒过滤，让吊兰、小鱼、小虾等在一个鱼缸里良好生长，该设计最终获得太仓市青少年创新赛一等奖。2015级1班全体学生，在2017年植树节期间绘制20米长卷，参加了“保护母亲河”启动仪式，该活动被国内多家主流媒体报道，影响广泛。
六是数据的持续监测。从2018年苏州市监测的反馈数据来看，学校一阶段的改进实践确实在科学教育中有一定成效。
综上，“义务教育学业质量监测”确实如一面镜子，照出了学校科学教育方面的成绩和不足，督促了学校从整体上了解和掌握学生的科学学习的实际状况，为制定后期相关的教育教学计划和把握具体教育教学环节提供了切实依据，帮助学校有的放矢地开展科学学科的相关工作。
当然，在工作中我们也不能唯大数据论。对于学生的科学学习评价必须做到主体多元、方式多样。不仅有教师评价，还要有学生自评、同伴互评、家长参评，不仅要有终结性的测评，更需要有过程性的测评;不仅有量的测评，还要有质的测评;不仅有纸笔形式的测验，还要有以活动、实验、项目报告等多种范式进行的测评。各种形式的测评相互补充，才能较为全面地评估学生的学习质量和学业水平。
此外，教师们也需要接受更多的评价培训，如关于测评工具的研制，关于量尺分数的转化等，除了教育质量监测中心的横向评价，可以增加纵向维度的评价。相信这样纵横交错的评价，会对学生个人的进步有一个更加立体的认识。
注：本文是江苏省教育科学“十三五”规划重点课题“区域初中教育质量监测结果运用的实践研究”阶段性成果，课题批准文号：E-a/2016/04
参考文献
【1】 2016年度苏州市义务教育学业质量监测报告[R] . 2017，1.
【2】