基于高中物理学科核心素养的实验日志设计策略＊

2023-12-19张勇

广西物理 2023年3期

张勇

（重庆市潼南中学校，重庆 402660）

0 引言

高中物理教学中实验教学是重要环节，教师可以通过示范实验为学生直观展示教学内容，学生也可以在自主实验探究中深入理解物理知识原理，实验教学对于学生的核心素养发展具有重要的推动作用。高中物理教师在教学中需要认识到实验教学与核心素养的联系，将传统的知识能力评价转变为实验素养评价。教师可以结合物理学科核心素养的要素设计实验日志评价方式，以实验日志为工具考查学生物理观念、科学思维、科学态度与责任等各方面的素养。

1 高中物理学科核心素养下实验素养评价的意义和构成

1.1 实验素养评价的意义

高中物理课程教学的目标是提高学生的物理知识能力，培养学生自主学习、积极探究、独立思考等各方面的素养，进而促进学生的学科核心素养发展。在高中物理教学中，教师可以通过教学评价及时了解学生的学习情况，通过教学评价激励学生的学习和发展。教师在高中物理教学中可以结合核心素养的要求构建完善的评价体系。高中物理核心素养强调学生的物理观念、科学思维、科学态度与责任，这些都能够在物理实验教学中体现，因此物理实验教学和实验素养培养是物理教学的重要环节。高中物理教师在物理探究实验教学中需要围绕核心素养构建完整的实验素养评价制度，通过对学生的实验素养的评价纠正学生的问题、激励学生的进一步发展[1]。

在高中物理实验素养评价中，教师需要全程关注学生开展探究实验的过程，了解学生在实验探究中获得的知识技能；教师在实验素养培养和评价中应结合核心素养的要求设计更多角度的评价方式。教师在高中物理实验教学中，可以从设计实验、操作、数据收集、数据分析、科学态度等各方面考查学生的实验素养，通过实验日志等方式引导学生形成科学素养，充分发挥物理实验教学的作用。

1.2 高中物理实验素养评价的构成

根据高中物理核心素养的要求，实验素养的评价需要从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面入手。教师在高中物理实验素养评价中可以结合核心素养设计多样的评价工具，收集学生的实验信息，及时了解学生的实际学情，通过对学生实验信息的总结和优化推动学生的发展[2]。教师在物理实验素养评价中可以设计实验日志，通过实验日志记录实验过程、结果和分析等，再结合日志对核心素养进行全方位的评价。教师在物理实验素养评价中可以结合实验日志对学生的实验过程、态度和思维等进行重点评价。

2 高中物理核心素养下设计实验日志的意义

高中物理教学中，结合核心素养设计教学评价体系是重要的教学手段之一，可以帮助教师在充分了解学生学习情况的基础上改善教学方式和教学内容，全方位评价并激励学生的核心素养发展。为了展开高效的核心素养评价，教师可以通过实验日志工具了解学生的学习过程和结果，结合实验日志的评价及时调整教学方案，在此基础上不断创新实验教学，提升教学质量。

2.1 考察科学探究能力

在高中物理课堂实验教学中，教师可以结合教学内容和课程标准组织学生进行探究实验，学生可以在教师指导下进行自主探究实验活动，学生在自主探究实验中需要结合实验实际情况不断调整、创新实验方案，学生在实验日志中可以从核心素养的不同方面展现实验探究过程以及调整的过程。教师可以结合学生的实验日志建立评价量表，从定性和定量评价的角度对学生的科学探究能力展开评价。

2.2 考核实验操作能力

高中物理教学的基本目标是培养学生的物理知识和能力，在掌握基本知识和能力的基础上才能进一步提升核心素养。教师在进行物理实验素养评价的过程中，第一步就是考查学生的实验操作能力，在实验日志中可以明确实验操作的步骤和注意事项等，学生在实验日志中记录自己的实验过程和结果，教师按照评价标准对学生的实验过程进行评价。教师可以通过实验日志了解学生在实验中进行的操作，以此为依据及时对学生的实验操作进行评价和指导，保证学生开展正确的实验操作，为物理核心素养发展奠定基础。

3 基于高中物理核心素养的实验日志设计策略

在高中物理教学中，教师以核心素养为标准设计实验日志，可以为教学评价提供明确的依据，全方位了解学生的实验情况和探究能力，为学生的学习以及教师的教学提供进一步的指导。以“探究加速度与力、质量之间的关系”为例探究高中物理教学中设计实验日志的策略[3]。

3.1 深入研读课程标准，明确课程教学目标

高中物理课程中的实验日志设计目标是为学生提供明确的学习方向，因此教师在设计实验日志之前需要结合教学内容和课程标准明确教学目标，根据教学目标针对核心素养设计实验日志。高中物理核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任几个方面的内容，在进行实验日志设计之前教师可以分别从这几个方面理清教学目标。物理观念指的学生运用物理观念分析物理现象和问题的能力；科学思维包括分析与综合、抽象与概括、逻辑推理等科学思维方法，学生运用这些思维方法进行物理探究实验、科学推理、创新论证等活动就是科学思维素养的体现；物理学习中的科学探究包括发现问题、假设、设计实验、实施实验并收集数据、分析数据、总结结果等环节；通过物理学习展现出的科学态度与责任也是物理教学的重要目标，学生需要具备热爱科学、实事求是的科学态度。以“探究加速度与力、质量之间的关系”为例结合核心素养明确教学目标，详见表1。

表1 核心素养指导下的教学目标（以“探究加速度与力、质量之间的关系”为例）

3.2 明确实验学习任务，制定详细实验计划

高中物理课程教学中，教师结合核心素养明确教学目标之后，就可以根据教学目标明确实验过程的步骤以及学习任务，围绕核心素养设计详细的实验计划，针对不同的实验操作制定相应的评价标准，以此作为物理实验日志设计的基础。在“探究加速度与力、质量之间的关系”的探究实验教学中，教师需要将核心素养与实验步骤结合起来完善每一步的实验设计。

第一，明确本实验中包含的物理观念和科学思维，在实验过程中通过科学推理与论证分析倾角的幅度对于加速度的影响，探究平衡摩擦力的必要性，随时观察实验中出现的问题，在此基础上发现创新节点；第二，在科学探究实验中，围绕“小车加速度的影响因素”这一问题展开猜想和验证，根据“小车加速度与力和质量有关”的假设制定实验计划，明确实验装置、器材和操作方案，规范操作仪器进行多次实验，严谨地记录实验结果和相关数据；第三，在数据分析过程中可以使用坐标图，结合实验现象和数据分析加速度与力、质量之间的关系；第四，完成加速度的验证实验之后，教师还需要带领学生进行实验评估，分析假设与实际实验结果之间的异同点，在这个环节还可以发现并解决实验中出现的新问题，以此保障实验和探究的严谨性，通过分析问题、解决问题改进探究实验的设计；第五，在物理探究实验中，教师还需要针对学生的实验态度、参与积极性、实验报告的严谨性等展开评价，更加全方位地了解学生的核心素养和实验学习情况。在物理课堂教学中，教师可以围绕教学目标设计实验计划，将这些内容充分展现在实验日志中，可以全面考查学生的学习情况和核心素养，促进学生的学习效果提升[4]。

3.3 设计实验评价标准，激励核心素养发展

高中物理实验教学中，教师完成教学目标和实验计划设计之后，就可以结合这些内容以及核心素养的要求设计实验素养评价的标准，在实验日志中结合核心素养展现出来，再结合学生记录的实验工作单和实际操作进行评分，这样可以激励学生的核心素养发展，为物理实验和教学提供更加清晰的方向。“探究加速度与力、质量之间的关系”实验教学中的实验评价标准如表2。