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高中物理课堂教学中表现性评价的几点思考

2024-07-17张永红常广国

物理之友 2024年3期
关键词:表现性评价高中物理核心素养

摘 要:评价是课堂教学的重要环节之一。实践表明,表现性评价是实现高效课堂教学的重要途径。本文以高中物理课堂教学为探究载体,重点阐述“真实学习、课堂观察、信息化、系统化”助力高中物理课堂教学表现性评价的具体表现。

关键词:高中物理;表现性评价;课堂教学;核心素养

高中物理课堂作为落实新课程改革的第一现场,它的效能决定了学生核心素养养成与提升的效果。与所有的功能性系统一样,高中物理课堂需要及时地反馈与控制,需要不断优化,而对学生学习情况的评价,构成了反馈、控制与优化的基础。高中物理课堂的表现性评价正日益获得广大教师的关注,本文基于高中物理教学实践研究的视角,来讨论高中物理课堂表现性评价领域的若干问题。

1 真实学习是表现性评价的“前置硬件”物理课堂教与学的过程是师生双方心理、生理各要素综合体现的过程。随着物理教师展示教学情境,学生深入观察客观的物理对象与物理过程,在归纳与分析中生疑,接着尝试猜测与析疑,并在已有物理知识和思想方法的基础上进行论证,从而在课堂提供的情境中拓展与运用。在这一过程中,影响学生核心素养生成与提升的细节要素盘根错节,客观因素与主观因素交错作用。很多时候,由于偶发或人为因素,在物理课堂的情境创设、问题发现与探究中,师生双方可能会偏离真实学习的路径。例如教师可能因循守旧、受教学思维惯性的影响,导致情境创设缺失、过于简单或不恰当;学生可能被动等待、过度依赖教师的讲解,对探究、归纳、讨论缺乏深度参与,导致物理思维过程缺失。课堂学习过程变成了文本的识读和概念公式的形式化记忆。因此,如果物理教学不基于真实学习的视角,只是机械地观察学习行为,表现性评价的有效性和效能可能会大打折扣。[1]

例如,在“打点计时器的使用”这一内容的学习中,每位学生的参与程度和思考深度各有不同。有的学生可能只是机械地记忆操作步骤,如“必须先通电,再释放小车”;而有的学生则通过实验操作,深入思考如果操作顺序颠倒可能带来的后果,并提醒自己避免这种错误的操作。这两种学习过程都可以进行表现性评价,但是表现性评价可能无法根据这两类学生行为的不同提供差异性的评价结果。从这个例子中可以看出,表现性评价自身并不能完全证实教学效果。只有当学生在物理课堂上是真实的学习状态时,表现性评价才能准确地反映学生达成核心素养水平的真实状态。因此,教学评价方式需要与学生的学习深度和真实参与度相结合,这样才能更有效地评估学生的学习成果。

从表现性评价的视角看,构建真实物理学习过程,关键在于“真实”。下面以“楞次定律”的教学为例进行分析。

第一,情境创设过程要新颖。平淡中见新奇、惊异中见常规。新颖的情境变枯燥模型为趣味对象,以唤起学生观察的兴趣,激发学生的探究心理,驱动学生真实地进入学习过程。笔者在课堂中利用“猪八戒”和“孙悟空”玩偶创设了一个新情境。将金属线圈隐藏在“猪八戒”玩偶中,“孙悟空”玩偶手里的“金箍棒”为一根条形磁体,释放“孙悟空”,并观察“猪八戒”的动作(或将“孙悟空”从最低点向左推出去,并观察“猪八戒”的动作)。学生注意力高度集中,对实验充满兴趣。教学过程中,教师可取出玩偶中的物理道具,让学生概括探究过程中的物理模型。学生对情境的感知能力与兴趣度的高低,是表现性评价极为重要的内容。

第二,教师应当从高处着眼设计教学过程,使学生在提出问题时具备更广阔的视野,以便让学生从整体的角度形成核心素养,并使学生的学习心理状态接近真实。探究过程中不同的教学处理方式,体现了教师对物理课程教学价值的理解差异,反映了教师对《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)的领悟程度,表现了不同类型课堂中学生学习心理所需达成的真实状态。例如,在“楞次定律”的教学中,从1977年至2022年的数十年间,我国高中物理教材中提供的教学过程设计思路主要按照以下步骤进行:首先,通过实验观察螺线管电流环绕方向与感应电路上电流表的偏转方向之间的关系;其次,观察条形磁体的磁场穿过螺线管的磁感线方向,引导学生思考条形磁体插入、拔出螺线管过程中穿过螺线管的磁通量变化;再次,观察条形磁体插入、拔出螺线管过程中螺线管中感应电流的方向,进而思考螺线管中感应电流产生的磁场方向;再次,归纳得出感应电流磁场阻碍穿过螺线管的磁通量变化的结论,给出楞次定律的经典文字表述,并用楞次定律验证类似现象;最后,在习题训练中说明楞次定律反映了能量转化与守恒定律。大多数物理教师也是遵循这样的教学流程,“按图索骥”完成教学。这样的教学流程当然没有错误,但似乎存在美中不足之处。这样的物理课堂,具象有余而抽象不足,在某种程度上缺失了对核心素养中的“物理观念、科学探究”的深度培养。

能量观点和动量观点是贯穿高中物理课程体系的两大重要观点;与之相伴的是两个重要的守恒定律,即能量守恒定律和动量守恒定律。在物理课堂中,教师应该利用每一个机会和情境主动地渗透这些观点和定律,而不是在完成探究规律之后机械地说明它们。这些观点和定律本身就应该是建立观念和探究规律的工具。在上述提到的“楞次定律”的教学流程中,没有明显地体现出利用能量守恒观念解决问题的意向。教师可以尝试引导学生基于能量守恒的观念来猜测实验现象遵循的规律。例如,教师可以提出问题:“在实验过程中,如果能量是守恒的,那么能量是如何转化的?既然功是改变能量的手段,那么从做功的角度来分析,是谁对谁做功?怎样做功才能保证能量守恒?”通过边实验、边猜测、边验证的方式,学生可以揭示出感应电流的磁场对磁体的作用和感应电流的磁场对磁通量变化的普遍特征,即反抗引起感应电流的磁通量的变化。这样的教学过程更具挑战性,更能激发学生的深度参与,并形成“真实学习”。

第三,互动性要强。让学生“眼、耳、脑、手、口”协调起来,真实的学习行为一定是系统性的、高度协调的行为。这也是表现性评价能否成功的关键之一。在“楞次定律”的教学中,即使物理教师课堂中准备的是演示实验,也应尽量邀请学生积极展示自己的实验创意;还可在辩论的基础上,运用各自的实验方案进行观念、结论的实验性判决。学生对此具有极大的兴趣。在紧张激烈的科学辩论中,“眼、耳、脑、手、口”全部得到调动,各感观围绕着探究主题深度介入其中。高中物理教师都应知道,历史上几个有名的判决性实验:马德堡半球实验、托马斯·杨的双缝干涉实验、G.P.汤姆孙的电子衍射实验等。这些都是高中物理教学中涉及的类似案例。在这样的课堂上,表现性评价刚好能显示出其应有的价值。

2 课堂观察是表现性评价的“刚需软件”高中物理教师应当眼观六路、耳听八方,具备良好的课堂观察能力,这是表现性评价的“软件”。

首先,教师应具备扫描型的观察能力。教师通过常规的大范围观察,发现并判断个别学生的课堂行为是否是当前物理学习过程应当表现的行为。例如,在“闭合电路的欧姆定律”教学中,教师展示了一道较为复杂的闭合电路的计算题。经过观察,教师发现多数学生在阅读文本、观察题图后,在草稿纸上试图简化电路、作图以及推算,但少数学生却显得茫然或者直接在草稿纸上计算起来。教师有必要近距离观察并判断后者是真的直接想象出简化后的电路并由此列式求解,还是简单地套用公式机械性运算。若是前者,教师有必要提醒他们先画图再计算,这样可以减少学生犯错,有利于检验学生的想象是否正确;若是后者,则教师需要要求他们按照要求完成习题。同时,教师还可以真实、有效地对其表现进行评价。

其次,教师应具备专业的、个性化的、具有意会性质的观察能力,在课堂教学的关键点、关键阶段对特定学生进行观察。师生在相互观察中意会并形成默契,这对高效率地完成课堂中的表现性评价极为有利。例如,在电学实验课堂中,开始连接实验电路时,教师提醒大家注意此过程必须保持开关是断开的,同时对特定学生进行观察。与特定学生目光交汇之时,双方肯定地点点头,实际上也完成了学习过程的表现性评价。再如,在力学板块“力的平衡”的教学中,师生共同探究了三力平衡问题后,教师展示了新的四力平衡问题。此时教师可以通过直接观察,获得学生对此问题思考程度的自我反映。学生是尚未获得思路,还是有了眉目尚未深入,或者已经大体获得思路。这样教师可以很快地得到学生学习迁移能力的表现情况,从而形成有效的表现性评价。

最后,教师要善于倾听学生回答问题的内容,善于听出弦外之音。例如,在“探究加速度与力、质量关系”实验教学中,教师提出了一个问题:“在将长木板没有滑轮的一端垫上小木块,使其适当倾斜补偿了摩擦力的影响后,是否可以认为小车受到的合力大小就等于细线悬挂物的重力?”这一问题,看似简单,实则是个“陷阱”。在学生回答问题时,教师应耐心倾听并做出观察。如果学生是认真思考的,必会经历思考这样几个问题:“补偿了摩擦力的影响,会对小车所受合力带来什么影响?小车受到的合力与绳子拉力的关系是什么?悬挂物的重力与绳子拉力的关系是什么?”学生对这几个问题的思考过程不同,在回答时的陈述必然不同。对上述问题的思考程度,构成了对学生的表现性评价的重要内容。

3 信息化是表现性评价的“优化助推器”信息化正以迅猛的态势进入所有科学研究领域,教育科学研究领域和教学研究领域无疑都是其重要的应用领域之一。表现性评价作为一种常规的教育教学评价手段,在应用过程中需要不断优化。信息技术的运用和基于信息科学视角的分析可以显著加快表现性评价的优化进程。[2]

第一,实时且客观的课堂视频、音频记录,可以解决传统表现性评价的时空受限问题。例如,通过分析视频与音频可以获得对特定学生学习行为的更详细更客观的评价。这可以避免教师因观察匆忙造成评价的偏差,可以突破时间与教学环境限制。

第二,通过信息识别技术,锁定特定对象、特定动作,并进行连续、有选择的记录,还可实现基于AI的评价分析。例如,对于指定的学生是否正确完成特定实验动作,教师可以借助信息技术手段进行自动化的观察、信息收集与分析并及时给予反馈,提醒学生正确操作并作出表现性评价。当然,这需要所在学校有极好的信息化技术和设备支撑。

第三,通过信息技术,构建虚拟的特定教学环境,便于对学生作出正确的表现性评价。例如,在“电源电动势与内阻的测量”的实验教学中,教师可以让学生在虚拟电路软件中练习构建电路,并探究不同方案的得失,同时利用软件自动生成操作过程的表现性评价结果。这样可以减少实验的物质成本和时空资源浪费,为后续真实实验进行有效预备。在“超重与失重”教学时,既可以通过信息技术手段展示我国太空舱中航天员的真实生活场景,引导学生观察、思考相关问题;还可以利用虚拟信息空间生成物理问题,展示学生提出的问题的结果,为学生各种学习表现提供舞台,便于教师对学生物理学习的表现性评价。

4 系统化是表现性评价的“效能放大器”片段的、个别的、零碎的表现性评价,价值有限,结论可靠性有所缺失,正所谓“一叶障目,不见泰山”。表现性评价只有形成系统化体系,才能更好发挥其教育评价的功效,跳出一节课堂、个别时空环境、个别学生或教师的束缚,放大表现性评价的功效。[3]就目前而言,形成系统化的体系,意味着至少需要在以下四个方面投入认真、具体的工作。

第一,针对物理课堂的基本要素,建立表现性评价的科学指标。这包括物理课堂的教学内容指标、核心素养生成指标、学生心理和生理变化指标等。

第二,系统化课堂中表现性评价的操作流程。实际上就是解决谁来评价、评价的表达方式、评价的结果归纳、评价的总结等问题。

第三,系统化表现性评价的归类,并针对共性的表现类型形成科学的、可靠的、通用的评价结论。这可以提升评价的效率。

第四,系统化表现性评价的反馈机制,通过反馈,让表现性评价的结果更高效地服务于教师,服务于学生。

5 结语物理教学、物理教育,归根结底是育人。而对人的表现性评价永远不可能绝对精准,只能相对科学、相对有效,但采用上述积极的措施,可以使得表现性评价这一手段更好地促进物理课堂中学生核心素养的生成、提升。

参考文献

[1]任虎虎. 指向深度学习的高中物理表现性评价任务设计[J]. 教学月刊·中学版(教学参考),2022(5):16-19.

[2]张伟凡. 基于学科核心素养的高中物理课堂教学评价策略研究[J]. 学苑教育,2021(35):92-93,96.

[3]王聿奎. 表现性评价在高中物理实验教学中的应用[J]. 物理教学探讨,2016,34(9):13-15,18.

*基金项目:本文系江苏省教育科学“十四五”规划2021年度课题“指向核心素养培养的高中物理教学表现性评价研究”(课题编号:XC-c/2021/101)阶段性研究成果。

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