高中生物理实验能力评价体系的建构

摘 要:本文以三维课程目标为依据,从高中物理实验教学出发,针对高中课堂上主要使用的实验教学方式―以教师设计为主的学生分组实验和探究性实验,建构学生自我评价体系和教师评价体系。

关键词:高中物理实验 学生实验能力 学生自我评价 教师评价

实验教学是物理教学的重要内容和主要的教学方式之一,对有效培养学生的动手操作能力和创新能力有不可替代的作用。在高中阶段,开展好物理实验能力的评价对提高学生的学习、促进学生全面发展,以及对提高教师的教学水平和教师专业发展等有着一定的积极作用。

一、高中生物理实验能力评价体系的理论框架

1.物理实验能力评价的功能

新课程标准明确提出评价方式多样化,并强调过程性评价。新课标的评价建议指出:“强调评价在促进学生发展方面的作用;重视学习过程评价;把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围;倡导客观记录学生学习过程中的具体事实;提倡评价的多主体;学生参与学习过程的评价。”

学生对自己实验过程的反思与自我评价是高中物理实验评价中必要的组成部分,是教师评价学生的重要依据之一。通过自我评价,学生可以对实验原理、目的、方法等进行深入反思,为后继学习奠定基础;同时,自我评价还成为学生客观认识自我的辅助工具,为师生间深入交流提供平台。

教师对学生的实验能力的评价,不仅具有检查教学效果、鉴定教学质量的作用,还对学生有着激发和导向的功能,同时能够在一定程度上提高教师自身的专业能力。

2.物理实验能力评价的标准

按照新课标要求,物理实验评价根据知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维课程目标进行设计:既要评价学生所掌握的知识与技能,又要评价学生实验学习的过程与方法,还要评价学生在实验学习过程中所体现出来的情感态度价值观。同时从多元智能理论出发,实现评价指标多元化,全面了解学生的每一个智力指标,落实三个维度的课程目标。

根据三维课程目标具体内容,对实验能力评价内容进行三维分类。知识与技能方面,主要强调物理学基础知识、物理实验基本技能与素养等。过程与方法要求学生经历科学探究过程,了解物理学研究方法,同时培养学生的实验操作能力、数据处理能力、实验设计能力和一定的探究能力。情感态度与价值观要求培养学生严谨的科学态度、积极的合作精神、勇于创新的精神等。

结合高中物理实验,笔者列举三维评价标准如下。

(1)知识与技能

将学生对物理基础知识和基本技能的理解和应用融合在物理实验过程的实际情景中,评价内容包括对物理学科基本知识基本概念的理解,运用这些基本知识发现问题、提出问题等。在实验学习的情境中评价基础知识,在实验的过程中评价基本技能。

评价内容可以包括以下几个方面:①正确理解实验目的、实验原理、实验方法与步骤;②知道基本实验仪器的用途、操作方法;③正确进行实验数据测量和最终数据处理、实验误差分析与实验结果评估等;④利用物理学术语说明实验结果、撰写实验报告。

(2)过程与方法

新课标在过程与方法中强调让学生经历科学探究过程,学会科学探究,并具备一定的实验能力和质疑能力。因此在过程与方法的评价中,应该重点评价学生的综合实验操作技能,以及观察能力、收集处理信息能力等,探究型实验还要考察学生的提出问题、猜想假设、制定设计实验、评估交流等能力。在评价过程中,结合过程性评价和终结性评价,客观记录学生实验过程,例如学生实验过程参与程度、表现情况、纵向对比是否进步等。

评价内容可以包括以下几个方面:①认真按照实验方案准备实验;②实验过程规范操作,有步骤地进行实验;③安全合理地使用各种实验仪器和工具;④合理设计实验表格并记录数据;⑤根据需要寻找实验仪器或工具的替代品;⑥进行简单的实验故障排除。

(3)情感态度与价值观

培养学生的科学态度和情感、价值观是实验对学生非智力因素的显著作用。实验除了可以使学生掌握知识、提高技能,更可以培养学生实事求是的科学态度,也有助于学生产生热爱科学、尊重科学规律、勇于克服困难、乐于进行科学探索的情感。对于情感态度价值观的评价,不能像知识技能一样直接评价,而是通过一些其它指标间接推断和度量,如学生的言行、情绪表现等。

评价内容可以包括以下方面:①熟练的实验技能;②良好的实验习惯,如实验仪器轻拿轻放、实验结束后整理实验台等;③无法调试实验仪器时是否失去信心或者无所谓;④乐于合作交流;⑤尊重实验数据。

3.物理实验能力评价的指标

学生实验能力评价体系的指标在内容设计上,涵盖评价标准所要求的物理学知识和实验操作技能、实验完成过程方法和科学探究能力、情感态度与价值观等方面。评价指标的排列以实验开展的时间先后顺序展开,使学生能够在评价过程中逐步反思自己的实验操作全过程,达到以评价促进学生在原有水平上发展的目的。

在本论文的研究中,主要针对现在高中课堂上使用的主要实验教学方式―以教师设计为主的学生分组实验和探究性实验,建立评价体系。

高中物理实验的教学目标是:通过物理实验教学,使学生不仅能够获取并巩固所学的物理知识,而且能够更好的理解、掌握和运用观察与实验手段处理物理问题,学会物理实验的各种基本方法、程序和技能。从能力上看,物理实验可以培养学生的实验观察能力、实验思维能力、实验操作能力、分析处理数据能力以及设计简单实验的能力等。

其中学生分组实验的教学目的主要是:①使学生了解基本实验仪器的构造、原理,学会基本仪器的使用;②让学生体验探索和验证物理规律的过程;③培养学生独立实验的能力。以教师设计为主的探究实验主要是在教师的引导下,学生经历探究,完成实验过程,从而发现规律,因而高中阶段的科学探究的重要目标是让学生体验科学过程,形成初步的科学探究能力,增进对科学探究的理解。

根据实验评价的标准和高中物理实验教学目标,完善物理实验评价二级指标。结合具体实验内容,明确物理实验评价的每项一级指标所涵盖的考核点,确定其具体的行为要求,使评价指标简单易行,具有可操作性和较好的区分度。

二、高中生物理实验能力自我评价体系

通过以上的自评理论构建以及问卷反馈结果,形成学生实验自我评价体系,如表1所示。针对每一项二级指标,根据学生实验的完成情况,使用5个等级层次的评定标准,表示学习目标达成度:1表示完成得不好,2表示完成得不太好,3表示完成得一般,4表示完成得比较好,5表示这项实验指标完成得非常好。

三、高中生物理实验能力教师评价表

实验评价的另一个主体是教师,在学生参与学习自我评价的同时进行教师评价。在物理实验过程评价中,由于学生人数众多使得教师无法对每一个学生进行详细全面的评价。因此设计一个教师评价体系辅助教师开展实验过程评价,力图加强教师评价的及时性和统一性。

在编制教师评价表时,从高中物理实验的教学目标出发,主要参考阎金铎、郭玉英主编的《中学物理新课程教学概论》中的物理实验教学部分。高中物理实验的教学目标是:通过物理实验教学,使学生获取并巩固所学的物理知识,更好的理解、掌握和运用观察与实验手段处理物理问题,学会物理实验的各种基本方法、程序和技能。这个实验教学目标可以概括为认知领域、操作领域、情感领域等,用以培养学生的实验思维能力、分析处理数据能力、设计简单实验的能力、实验观察能力以及实验操作能力等,以及学生的情感态度价值观。

结合教学目标,将教师评价表的一级指标定为认知、操作、情感三个领域。认知领域的实验教学目标涉及实验原理、方法、步骤、实验仪器的工作原理和读数方法、误差分析和实验设计等,因此展开的二级指标为实验思维能力、设计简单实验的能力、分析处理数据能力。操作领域的实验教学目标即有关仪器的使用及实验过程中的观测与操作技能,展开的二级指标为实验操作能力以及实验观察能力。情感领域的实验教学目标即培养学生的实验学习态度、习惯、兴趣等。

教师评价表的三级指标,是将评价二级指标细化到实验的各个环节当中,评价依旧采用5分等级制的方式(见表2)。

参考文献

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