基于层次分析法的学生科学推理能力评价研究——以高中生物为例

科学推理是科学思维的核心内容，是21世纪技能的关键要素。如何有效评价学生的科学推理能力是当前国内外科学教育研究的重要议题。目前较为成熟的科学推理能力评价工具多为纸笔测试，主要围绕科学推理能力的部分要素进行针对性测评，难以达成一个兼具系统性和综合性的评价结果。在人工智能、心理测量以及认知神经科学等领域的最新发展支持下，国外关于科学推理能力的评价研究也逐渐呈现出多元化的发展趋势。然而，我国在相关研究领域中还处于初步探索阶段，主要对国外测评工具进行译介和本土化应用。通过德尔菲法开展两轮专家意见征询，采用层次分析法确定评价指标权重，构建出适合我国学生的科学推理能力评价指标，既综合考虑了科学推理能力的本质特征以及当前我国新课改对学生学科素养的发展要求，又直接指向了课堂教学中的实际需求，最终形成了包含3个一级指标、8个二级指标和20个三级指标的科学推理能力评价体系。采用模糊综合评判法进行初步试用，该评价体系具有较高的信效度，能够全面、系统地测量学生科学推理能力各方面的发展情况，有助于促进我国学生科学素养评价研究的创新和发展。