改进实验探究评价方式提升学科核心素养

张庆兴

摘   要：为发展学生核心素养，新课程改革对实验探究的评价提出了更高的要求。本文对物理实验探究评价的要素、实验探究过程如何进行评价、如何利用多元化主体进行实验探究评价三方面进行阐述。

关键词：实验探究;多维度;多元化;评价

高中物理课程标准提出：物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成[ 1 ]。因此，以发展学生核心素养为导向的新一轮课程改革再一次凸显科学探究的重要意义。当前，教师对实验探究评价观念发生了较大的改变。多数教师能意识到加强对学生实验探究的评价，能更好地促进学生的发展。但探究性实验评价依然存在过程较为繁琐、难于量化、操作性较差等问题。所以实验探究的评价依然是当前物理教学实践的短板。因此，如何改进实验探究评价，激发学生的探究热情，有效地促进学生核心素养的发展是当前物理教学面临的值得探索的课题。下面结合初中物理教学，谈谈探究性实验评价。

1  实验探究评价的要素

课程标准提出物理教学应注重探究式教学方法应用，让学生经历探究过程，学习科学方法，培养创新精神、实践能力和团队的协作精神等。因此笔者认为可以从以下几个要素来评价学生。

1.1  评价学生的设计与创新能力

主要通过评价实验的以下几个方面：

1.1.1  提出有探究价值的问题

案例1：凸透镜成像实验

由于现在很多学生都拥有智能手机，利用手机随手拍成了习惯。有善于观察思考的学生发现手机摄像头有时会留有手的印痕或棉絮等脏东西，好奇这样对所成的像是否有影响。于是提出问题：凸透镜上有异物遮挡时，成像的完整性、清晰度是否受到影响？

实验方案：剪一小块三角形纸片贴在凸透镜上进行实验，通过观察有三角形纸片和没有三角形纸片时所成的像进行对比。

在这案例中，对于初二学生能根据生活中的观察引发思索，提出有探究价值的问题，并设计合理的实验方案，笔者认为这样的学生具有一定的创新能力，应予以充分的肯定和表扬，从而更激发学生创新思维的形成。

1.1.2  实验设计情况

主要围绕以下六个方面开展实验设计评价：

①是否可以根据实验原理明确实验需要测出哪些物理量;

②是否可以自主地选择所需要的实验器材;

③是否能設计出电路图或设计实验装置;

④是否明确需要控制哪些物理量;

⑤会设计记录数据表格;

⑥设计探究方案的合理性、严密性、巧妙性、创新性、实验结果的预见性等[ 2 ]。

案例2：探究比较煤油和水的吸热能力

控制变量法是物理研究的一个最基本的方法，初中阶段常用。在此实验中，大多数学生能明确需要取相同质量的水和煤油，但需要两个相同的加热器（加热器相同的目的是什么），还有为了使实验更为精确，两个烧杯也应相同，很多学生的设想可能无法如此周到。实验过程中是控制加热时间相同还是控制升高的温度相同，实验方案也会有所不同。由此可见，能否明确需要控制哪些变量，关系实验方案的设计，影响实验结论的准确性，同时也体现学生实验方案设计的严密性。

1.2  评价学生的科学探究能力

探究能力可以从以下几个主要方面进行评价：

①能否进行熟练的实验操作;

②能否科学地观察实验现象，收集并处理信息;

③能否归纳或概括出实验结论;

④能否分析评估实验存在的不足、误差原因与改进措施;

⑤能否协作完成实验，参与小组讨论，与他人交流成果[ 2 ]。

案例3：探究比较煤油和水的吸热能力

收集分析处理数据是实验探究中一项重要的能力。在此实验中，有同学用方案一：升高相同温度，比较加热时间，如表1。

分析：质量相同的水和煤油升高相同的温度吸收的热量多少，直接从加热时间体现，加热时间越长，吸收的热量越多，即吸热能力越强。

有同学用方案二：加热相同时间，比较升高的温度，如表2。

加热时间相同，升高的温度不同。那如何比较吸热能力呢？学生可以将加热时间与升高温度进行比值：水4min/18℃;煤油4min/36℃=2min/18℃。即：升高相同的温度（18℃），水加热时间（4min）大于煤油（2min），水吸收的热量比煤油多，则水的吸热能力强。很明显，方案二需要的分析处理数据能力比方案一强，学生是否懂得处理数据，顺利得到结论，这就体现了学生处理数据能力的差异。

1.3  评价实验中体现的情感态度、价值观

实验中学生的情感态度与价值观评价主要围绕以下几个要素进行：

①对知识现象具有良好的兴趣和求知欲;

②解决困难的方法和决心;体验探究过程的乐趣和获得成果的喜悦;

③实事求是 、尊重客观规律的科学态度;

④独立思考，敢于提出不同见解，并能接受合理意见，能否主动与他人合作交流;

⑤积极关注生活中的有关问题以及科学技术与社会发展，主动多种渠道收集这方面的信息，并提出见解 。

2  实验探究评价过程

2.1  实验前通过实验报告评价学生设计能力

学生在探究性实验前都要事先完成实验报告，通过实验报告体现学生能否独立地或经过启发后提出一些有探究价值的问题，实验方案的设计是否有新意、合理。笔者认为通过撰写实验报告最能培养和体现学生的设计与创新能力。

可在分组实验前就收取实验报告，进行评价。由于学生自行设计，无法横向对比，建议这一环节不自评。先由不同组的学生交互评价（如A组评B组，B组评C组，C组评D组，D组评A组），再由教师进行评价。教师可选择几份有创新性、巧妙性的，合理性、严密性较强的实验方案与全班同学交流分享。

2.2  实验过程中评价学生的探究能力

在分组实验中不仅要评价学生的实验操作能力，更应注重评价学生的观察能力、收集处理数据等能力，因为这些方面更有利于培养学生的探究能力。学生在完成实验后，对实验过程中哪方面做的好，哪些方面不足记忆犹新，建议实验完成后，在课堂上当场完成这一环节的自评与互评。这一环节的互评只能由小组内成员完成，因为组内成员才能更清楚了解同组成员在实验过程的表现。而教师应对学生实验过程的表现做一些简单记录，以便课后进行教师评价。

2.3  实验结束后评价学生的情感态度、价值观

由于情感态度与价值观更多的是人的精神状态和心理变化，是学生内在意识形态的表现，关于学生的情感态度与价值观的评价较难直接从表象量化 ，建议学生课后进行评价 。教师要帮助学生明确评价标准，学生要在教师引导的基础上进行评价，认清自己的情感态度与价值观，提高学生的评价能力。教师应通过长期细致的观察、师生之间的沟通和访谈、开展调查问卷深入了解学生的情感态度、价值观，从而更精准地进行评价。表3是笔者针对学生对物理探究性实验的兴趣和意识设计的评价量表。

在这一评价中，尽管不能直观的反映学生的学习成绩，但是通过学习情感状态的评价培养和关注学生的情感态度、价值观，更会影响到学生学习的内在驱动力，甚至是终身学习的能力和素养。

3  实验探究评价方式

有效地进行探究性实验评价的关键是要建立多元化的积极评价机制。不僅评价目标要多维度，评价方式也要多样性，包括个人自评，组内成员互评，小组间互评，教师评价等 。

3.1  学生自评

学生个体自评的内容，主要侧重于评价在探究实验中学生个体任务完成情况是否理想、个体与小组成员间的协作是否默契、个人实验过程的感受等。

3.2  组内成员互评

同一小组内成员对小组探究活动过程中各个成员的表现情况最清楚、最真实，因此在课堂上及时对同组成员进行评价，通过小组内成员间的相互评价更能真实反映探究操作的情况，更有利于教师把握和了解全班探究性教学的时效性。

3.3  小组间互评

通过小组间互相评价，有利于学生进行横向对比，可以学习其他组成员的优秀方法并发现自己的不足。如小组互评实验设计;实验结束后分享数据的真实性、准确性，结论的科学性与反思的意义等情况。

3.4  教师评价

在探究性教学中，教师对学生的评价不仅要实事求是，更要考虑评价对教学的促进作用。因此，在评价时，要尽量找出学生身上的闪光点，要肯定学生的成就，表扬探究过程的优点，当然也要恰当地指出其存在的不足，评价结果应简洁明了。教师不仅要评价学生的实验报告，评价探究过程学生的个人表现以及小组的整体情况，实验后还要引导并评价学生的情感态度、价值观。教师的评价贯穿整个实验探究过程，不仅工作强度大，还要求教师要提高自身的评价能力。

这样，通过对学生实验探究前、实验探究过程以及实验探究结束后的表现进行评价，由重视实验结果评价转变为重视形成性评价，有助于教师矫正实验教学偏差，保证实验教学质量[ 3 ]。通过采用多元的评价方式能全面、准确地评价每一个学生的探究情况，并通过及时评价反馈，能够让学生了解自己的实验探究状态，看到自已的成长和进步以及存在的不足，有效地促进核心素养的提升。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2]康永，朱乐霞.新课程化学探究性实验教学的思考[J].合肥师范学院学报，2011（3）.

[3]王占军，徐楠楠，徐忠东.苏教版初中生物实验课程评价体系的构建及实践研究[J].合肥师范学院学报，2016（3）：127-132.