臺灣化學教育

多元評量在現場教學之應用：淺談多元評量

鍾曉蘭

新北市立新北高級中學
教育部高中化學學科中心
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n  前言

影響科學教育成敗的因素雖多，但其重要者，不外乎課程、教法與評量三項。課程之設計與編製，由於需時較久，人力物力之花費也較巨大，且受教育政策和制度的限制較大(如107課綱) ，教法和評量的改進，則花費較小，較易收到即時之效。科學教學中的評量(Assessment in the teaching of science)－評量的對象是「學習過程」，而科學教學的評量(Assessment of science teaching) －評量的對象是評量的對象則是「教學過程」，經由這兩種過程的評量均可瞭解「教、學」是否達成或者為何未能達成既定教學目標。

在學校情境內的所有學習活動，包括認知（如學科成就、知識、問題解決等）、情意（如態度、興趣等）、及技能（如演講、儀器操作等行為）等領域的學習成果，都需要教師於教學結束後予以評量，才能得知學習成果為何，及評量教學是否達成預定的教學目標。教學評量不僅可以提供回饋訊息給教師，更能使整個教學歷程統整在一起，發揮最大的教學與學習效果。

以往傳統的學習評量，大都採用標準化紙筆式測驗（paper-and -pencil test）或教師自編的課堂測驗（teacher-made classroom test）。由於紙筆式測驗較為通俗，使用普遍，研究也發現許多不良的結果。現今教學評量的研究發展趨勢更注重彈性的、變通的、多元化的評量，並且強調動態的過程，乃出現“Alternative Assessment”（另類評量）、“Dynamic Assessment”（動態評量）和“Performance Assessment”（實作評量）、 ” Portfolio Assessment “（歷程檔案評量）等新名詞。

從99課綱到即將實行的新課綱皆強調：教師應運用各種評量方法，適時評量教學過程與結果，並據以輔導學生學習及改進教學。然而教師們對於多元評量的方式、如何實施與評量的客觀性，仍存有許多疑問。本文簡介多元評量的意義與類型，並在文章中，介紹實作評量的設計方式與評分規準。

 

n  多元評量的種類

多元評量方法是指採用多種評量方法來了解學生的初始狀態、教師的教材教法以及學生學習進展情形等方面的情形。影響多元評量的理論眾多，包括多元智能理論、認知心理學理論、建構論、情境學習理論與鷹架理論等，這些理論皆強調評量必須讓學生在真實與動態的情境中，表現和轉化其所獲得的能力，因此相對應地評量的類型和方式也必須多元。目前較常被應用在教學現場的是方式應屬實作評量(performance assessment)、檔案評量(portfolio assessment)與動態評量(dynamic assessment)(龔心怡，2013)。

 

一、 實作評量(Performance assessment)

實作評量的理論來自於Rumelhart & McClelland的研究，認為知識的結構是隱含在問題解決情境中。學生要能將所學的各種知識活用，必須在實際的社會脈絡情境中進行思考，才能統整所學。實作強調個人「表現」（performance）的意義，實作的精熟通常可表現在完成一份學習單、一項實驗設計、動手做出的實體模型、口頭表發等，若能測得學生應用知識來表現精熟的能力，不論是評量知識的組織、解題時的策略或監控表現的能力，都可以稱之為實作評量。

二、 檔案評量

係指在學生學習過程中彙集相關的各項資料，針對評量的需要，找出一些切要的項目作成適當的組合，進行成套的評量，而非零碎個別項目的考核，具有持續累積的評量效用。由於評量不只限於靜態的作品，還要評量作品產生的過程以及作品的優劣，是一種整體系統性的評量，因而又連帶出現一種“Work Sampling System”（工作取樣系統），亦即從工作項目中找出重要的樣本，讓學生操作反應，再進行觀察和記錄。

在結構化的架構下，有目的地收集與整理，同時保持開放與彈性以便未來的個人補充或納入個人/他人佳作。檔案評量的內容涵蓋多元，可以是開放的自我成長，如獨特的經歷體驗、個人專長興趣在學習歷程中的發展等。

三、 動態評量

動態評量最早是由Vygotsky(1978)所提出的近側發展區(Zone of proximal development,ZPD)衍伸而出的概念。動態評量是以「測驗－介入－再測驗」的形式進行評量，教師不僅在教學前要先瞭解學生的認知發展，且要經過不同的教學方式及情境，讓評量者與被評量者產生互動。

Campione等人所提倡的漸進提示模式(Graduated Promoting Assess-ment)，此種模式是以Vygotsky(1978)近側發展區觀點為基礎，強調以標準化的介入方式，即透過「測驗－練習－遷移－再測驗」的漸進提示系統模式進行評量，以建立量化的資料，大多採用「推理的作業」作為施測和訓練的材料(見圖1，鍾曉蘭，2007)。

 

n  進行多元評量時應注意的事項

教師在進行多元評量時應注意下列事項：

1.           培養學生自我管理的能力：許多評量的工具(如學習單、口頭報告、實驗報告、實作成品等)需要學生投入較多的時間，很多學生會流於抄寫或僅少數同學投入，使得學習成效大打折扣，教師宜培養學生提升自我管理的能力，對於非紙筆測驗的評量工具要認真回答，方能達到學習目標。

2.          訓練學生的思考能力：教師在教學中可適時引導學生從所蒐集或閱讀教材中學習整理、分析資料；針對有疑問的內容或現象進行小組討論，請學生提出想法或意見，建立共識論點，決定可探究的問題(教育部，2017)。

3.          教導學生口頭發表的能力：教師宜引導學生使用多元的表達方式，如讀書報告、小組討論、分組製作壁報、影音媒體或口頭報告，並在表達與溝通的過程中，正確運用科學名詞、符號或模型，以呈現自己或理解他人的探究過程與成果(教育部，2017)。

4.          建立學生合作學習的觀念：教師在實作活動實行分組教學，採取異質分組，引導學生從小組活動中培養團隊分工與合作；引導學生在小組發表中，聆聽他組報告內容，嘗試提出疑問、可行的解決方案或未來研究的方向等(教育部，2017)。

5.          養成學生反省思考的習慣：培養學生對各類科學資訊進行評估與判斷，審慎檢視其真實性與可信度。引導學生學習提問，討論提出的問題能否提供進階的思考，藉以反思探究成果的應用性、限制性與改進之處(教育部，2017)。

n  實作評量實例

一、從教室的活動中評量學生操作、觀察及推理等能力

實例一是在教授波以耳定律時，教師僅提供部分材料(如氣球)，學生自行準備寶特瓶(不同形式的寶特瓶，效果並不相同)，藉由學習單讓學生自製肺部呼吸模型(圖2)，在製作過程中除了製作及操作肺部呼吸模型(實體模型)，也讓學生學習畫出氣體粒子運動圖，從粒子運動的觀點(微觀)解釋肺部呼吸的原理，接著討論氣胸的原因，最後從操作的過程中，討論肺部呼吸模型操作過程中的控制變因、操縱變因和應變變因，藉此推論出變因之間的關係與畫出關係圖(鍾曉蘭，2007)。

   圖2 學生自製肺部呼吸模型

本活動的教學目標如下：

1.      培養學生自製實體模型的能力，藉由操作模型來理解生活中的不易察覺的現象，進而討論觀察的結果及推論可能成因。引導學生操作實體模型以建立科學概念，或學習以實體模型理解或解釋科學概念。

2.      引導學生從回答問題中，建立巨觀、微觀和符號三種多重表徵之間的關係。

3.      引導學生分析、討論並判斷哪些是獨立變因?哪些變因可能彼此相關? 進而讓學生分析相關變因之間的質性或量化關係。

 

範例：探討密閉容器內氣體壓力、體積的關係

活動：肺部呼吸模型的製作與操作

                 ＊探討主軸: 藉由製作及操作肺部呼吸模型讓學生瞭解呼吸的原理，藉此探討密閉容器內氣體體積與壓力的關係。

                 1.：請同學畫出肺部呼吸模型及操作過程，並詳細紀錄觀察的結果，並以氣體粒子的觀點畫出所觀察的變化。

製作肺部呼吸模型： 操作肺部呼吸模型： 畫出並標明肺部呼吸模型每一部分所代表的意義： 畫出並說明所觀察的變化： 探討觀察變化產生的原因：

2.利用一組肺部呼吸模型，將代表橫膈膜的氣球破一個小洞，重複做1.的實驗，觀察代表肺部的紅色氣球是否有變化並探討原因（以氣體粒子的觀點解釋所觀察的變化） 

描述觀察的結果： 探討觀察變化產生的原因：

3. 請同學們藉由上述現象產生的原因，推論出相關的關係式及關係圖。

肺部呼吸模型的控制變因： 肺部呼吸模型的操縱變因： 肺部呼吸模型的應變變因： 藉由觀察的結果推論出相關的關係式： 藉由觀察的結果推論出相關的關係圖：

二、評量學生設計實驗及解決問題的能力

實例二是簡易的學生自行設計實驗，主要解決的問題是如何以酸鹼滴定來確認市售食醋中醋酸的含量百分比，教師僅提供相關要藥品與器材，學習單中並未提供原理與實驗步驟，學生須自行查詢相關原理與設計實驗步驟或畫出相關流程圖，教師可依據下面框中所提及的內容做為實作評量的項目。

本實作的教學目標如下：

1.      學生利用報紙、圖書、網路與媒體蒐集相關資訊，並判斷資訊來源的可靠性。

2.      學生能依據所提出的問題，計劃適當的方法、材料、設備與流程。

3.      學生能應用或組裝合適的器材與儀器。

4.      學生依據實驗觀察，整理資料數據，並製作圖表。

5.      引導學生由探究過程所得的資料數據，整理出規則，提出分析結果與相關證據。

 

範例：以滴定法測定食醋中醋酸的含量百分比

市售食醋中約含3－5％的醋酸，請利用酸鹼滴定的原理，測定出食醋中醋酸的重量百分比。

樣品：市售食醋50mL 藥品：約0.5 M的氫氧化鈉溶液、約5克的鄰苯二甲酸氫鉀(KHP) 器材：50 mL滴定管1支、125 mL錐形瓶2支、100 mL燒杯 2個、安全吸球、吸量管等 指示劑：甲基紅、石蕊試劑、酚酞三種指示劑

1. 請同學寫出實驗的流程(寫出設計的原理、實驗步驟、需要用到藥品、器材等及簡單說明如何使用)

1.說明滴定的原理： 2.說明實驗的過程及步驟： l   有無多次測量求平均值的觀念 l   有無使用標定來測出氫氧化鈉溶液的標準溶液 l   選用指示劑是否正確 l   使用器材的適用性 3.實驗操作技能： l   使用天平的技能 l   量取/稀釋溶液的技能 l   滴定過程的技能

2.請同學記錄實驗的結果：

評量學生觀察的能力： 評量學生資料整理的能力：

3.請同學計算出食醋中醋酸的重量百分比：

評量學生應用公式的能力： 評量實驗結果的準確度：

4.請同學思考可能造成實驗誤差的原因？如何改進？

評量學生評價與省思的能力：

三、實作評量(操作技能)規準示例

第三部分則是以酸鹼滴定實驗為例，說明評量操作技能的評分規準。表一的實驗技能分為五大部分：實驗準備、使用天平的技能、配製溶液的技能、滴定過程的技能和實驗善後的能力，每個部份有細分為數個評量次項目，評量尺度劃分為0-2分，依照表個內的描述，完全做到2分、部分做到1分、完全未做到0分，教師在設計評分規準時，可依據實際情形調整評分的範圍或選用合適的評分項目。

表一酸鹼滴定實作評量規準

實驗技能 評量項目 完全做到2分 部分做到1分 完全未做到0分 實驗準備 1.對各種器材的認識 找到所有器材 找到部分器材 找不到器材 使用天平的技能 2.使用前天平歸零 完全歸零 未完全歸零 未作歸零動作 3.放置秤量紙/燒杯 有放 使用其他紙類或器具 沒放 4.取用藥品 使用刮杓且適量秤取 使用刮杓，但取用過量，或將藥品散落於秤盤上 未使用刮杓/取用藥品過量時將藥品倒回藥品罐 5.秤重 秤取正確質量 小數點不精確 不會秤重 配製溶液的技能 6.使用正確器材配製溶液 選擇適當的量瓶 利用量筒 燒杯/錐形瓶 7.配製溶液的步驟 使用蒸餾水且體積恰到達量瓶的刻度 體積未達到/超過量瓶的刻度 未使用蒸餾水 滴定過程的技能 8.架設滴定裝置 裝置穩定、高度適中 裝置不穩、太高/低 不會使用 9.清洗滴定管的過程 利用毛刷清洗數次後且乾淨無污漬 直接用水清洗，僅沖洗一次 未清洗 10.潤洗滴定管 用NaOH標準液潤洗 用清水潤洗 未潤洗直接加入 11.在滴定管加入溶液 透過漏斗加入 利用量筒 直接加入溶液 12.加入適量的指示劑 加入2-3酚酞 加入4-5滴酚酞 未加入/超過5滴 13.滴定管的操作 手勢正確 手勢錯誤 不會使用 14.攪拌溶液 搖晃錐形瓶使溶液完全混合均勻 有搖晃錐形瓶但溶液未完全混合均勻 完全未搖晃錐形瓶 15.滴定速度 適中 稍快 過快且濺出 16.指示劑變色判斷 顏色適當 過深(過量) 變深咖啡色 實驗善後的能力 17.廢液處理 將酸鹼先中和，以大量清水稀釋後傾倒 直接將酸鹼倒入水槽，以大量清水稀釋 直接倒入水槽，未用清水稀釋 18.清洗容器 利用毛刷清洗乾淨無污漬 直接用水清洗，僅沖洗一次 未清洗 19.桌面整理 乾淨無水漬 乾淨但有水漬 未清理

 

n  結語

評量沒有一套固定不變的流程，單單一種評量無法適用所有的目的和情境，教師應視實際的情形選擇並建構適合學生的評量方式。多元評量可讓學生依潛能發展個人的智慧，讓學生能在學習中獲得成就感，進而樂於學習，主動學習。教師宜利用多元化的評量方式，評估並記錄學生學習的歷程，瞭解學生是否真正且有效學習，並找出學習困難的原因，進而找尋有效改善學習的教學策略，才能達到教與學的目標。

n  參考文獻

1.      龔心怡(2013)。十二年國民基本教育教學評量新趨勢：多元評量之應用。臺中市教育電子報，26期—多元評量。2017/06/20引自http://www.tc.edu.tw/epaper/index/print/id/856

2.      鍾曉蘭(2007)。以多重表徵的模型教學探究高二學生理想氣體心智模式的類型及演變的途徑（未出版碩士論文）。國立臺灣師範大學，臺北市。

3.      教育部(2017)：十二年國民基本教育課程綱要自然科學領域課程手冊(更新第三版)，p.103-111。台北：國家教育研究院。2017/6/20引自http://www.naer.edu.tw/ezfiles/0/1000/img/67/135500702.pdf