“初中學(xué)生操作能力與物理學(xué)業(yè)成績(jī)的關(guān)系”研究綜述

彭夷　顧益芳

在初中物理教學(xué)中，學(xué)生中常出現(xiàn)高分低能或者實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng)但學(xué)習(xí)成績(jī)卻相對(duì)低下的現(xiàn)象。為了探尋操作能力與學(xué)業(yè)成績(jī)相互促進(jìn)的有效學(xué)習(xí)策略，課題組申報(bào)了江蘇省“十二五”規(guī)劃立項(xiàng)課題“初中學(xué)生操作能力與物理學(xué)業(yè)成績(jī)的關(guān)系研究”——期望通過(guò)調(diào)查研究，分析產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因；通過(guò)理論學(xué)習(xí)，找到解決上述問(wèn)題的方法；通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，厘清操作能力與學(xué)業(yè)成績(jī)的關(guān)系，進(jìn)而探索出具體有效的操作策略及實(shí)施途徑。

一、研究?jī)?nèi)容與研究路徑

課題組以無(wú)錫市堰橋初級(jí)中學(xué)初二、初三學(xué)生為研究對(duì)象，以蘇科版初中物理教材為課題實(shí)施的有效載體，基于課程標(biāo)準(zhǔn)梳理出知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)以及情感價(jià)值目標(biāo)；結(jié)合教材內(nèi)容編制具體詳實(shí)的課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)；從課堂內(nèi)和課堂外兩個(gè)維度實(shí)施教學(xué)研究。在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)學(xué)生操作能力的目標(biāo)設(shè)計(jì)活動(dòng)環(huán)節(jié)，有效達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)；課堂內(nèi)外基于蘇科版初中物理教材的“綜合實(shí)踐活動(dòng)”欄目開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)。通過(guò)課內(nèi)和課外兩條主線，架構(gòu)起培養(yǎng)學(xué)生操作能力的主要框架；通過(guò)建立過(guò)程性評(píng)價(jià)及終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的體系，對(duì)學(xué)生操作技能與學(xué)業(yè)成績(jī)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，進(jìn)而不斷優(yōu)化與之相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、研究成果概述

1.基本明確了以“文本研讀”為主要研究方式，初步歸納出“操作能力與學(xué)業(yè)成績(jī)相互促進(jìn)的物理課堂”的建構(gòu)流程。

課程標(biāo)準(zhǔn)是課堂教學(xué)的頂層設(shè)計(jì)，是界定學(xué)生技能目標(biāo)的重要參考依據(jù)之一。教材則是進(jìn)行教學(xué)的主要工具之一，通過(guò)研讀課標(biāo)、研讀教材、研究學(xué)情，就能更有效地探尋能夠促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的學(xué)習(xí)方式。

課題組在課題立項(xiàng)之前對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中所設(shè)定的20個(gè)必做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，初步梳理出相關(guān)實(shí)驗(yàn)所涉及的操作技能及學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式。操作能力的分解及其技能目標(biāo)案例如表1所示。

為了進(jìn)一步提升課題組成員研讀文本的能力，2014年1月課題組邀請(qǐng)江蘇省特級(jí)教師、正高級(jí)物理教師許幫正老師來(lái)校做了“文本研讀”講座。許老師以“力彈力”這節(jié)課為例闡述了基于標(biāo)準(zhǔn)的文本研讀流程，即教材分析及流程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)、教學(xué)重難點(diǎn)的突破、銜接語(yǔ)及創(chuàng)新點(diǎn)的設(shè)計(jì)。隨后，課題組基于文本研讀開(kāi)展了系列研討課學(xué)習(xí)實(shí)踐。

通過(guò)進(jìn)一步的文本研讀以及理論學(xué)習(xí)，課題組關(guān)注到目前物理教學(xué)中對(duì)學(xué)業(yè)水平的評(píng)價(jià)正從傳統(tǒng)的以知識(shí)為主的結(jié)果性評(píng)價(jià)向以獲取知識(shí)的過(guò)程為主的過(guò)程性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)正從傳統(tǒng)的注重?cái)?shù)理邏輯能力向偏重于操作能力轉(zhuǎn)變。關(guān)注到這些轉(zhuǎn)變，將有助于教師從符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的角度來(lái)進(jìn)行教學(xué)，從而幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)并發(fā)展其與過(guò)程相關(guān)的能力和習(xí)慣。

課題組從“理解性學(xué)習(xí)”的角度出發(fā)（理解性學(xué)習(xí)通常包括兩層含義，即“理解的心智模式”和“理解的實(shí)作模式”）對(duì)“操作能力”和“學(xué)業(yè)成績(jī)”這兩大核心概念進(jìn)行了剖析與重新界定。課題組認(rèn)為：狹義的“操作能力”是指學(xué)生在探究活動(dòng)中使用器材達(dá)成探究目標(biāo)的能力；廣義的“操作能力”則不僅包括外顯的觀察能力、使用器材的熟練程度，還包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、邏輯分析、歸納整理等心理加工的過(guò)程?！皩W(xué)業(yè)成績(jī)”通常是指?jìng)€(gè)體在學(xué)業(yè)領(lǐng)域所具有的知識(shí)、技能或取得的成績(jī)水平，課題組認(rèn)為，除此之外還應(yīng)將學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的興趣愛(ài)好程度、學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的深度和廣度涵蓋其中?；谏鲜龇治?，我們不僅為學(xué)生在課堂之外提供了豐富多彩的綜合實(shí)踐活動(dòng)，同時(shí)也提出了“構(gòu)建學(xué)生操作能力與學(xué)業(yè)成績(jī)相互促進(jìn)的物理課堂”的設(shè)想。

建構(gòu)流程如下圖所示：

2.以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建以綜合實(shí)踐活動(dòng)為核心之一的評(píng)價(jià)體系。

課題組通過(guò)研讀教材，對(duì)多版本初中物理教材進(jìn)行分析，開(kāi)展了豐富的綜合實(shí)踐活動(dòng)。同時(shí)梳理課本中常見(jiàn)的教具、學(xué)具，設(shè)計(jì)制作方案，引導(dǎo)學(xué)生制作相關(guān)作品，在提升其動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，激發(fā)興趣。初二物理備課組組織學(xué)生進(jìn)行了自制凍豆腐、分解太陽(yáng)光、自制魔術(shù)儲(chǔ)蓄罐等豐富多彩的課外活動(dòng)；初三物理備課組組織學(xué)生進(jìn)行制作桿秤、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路等綜合實(shí)踐活動(dòng)；同時(shí)學(xué)校組織了科技節(jié)展評(píng)活動(dòng)，評(píng)出了自制小電扇等一批制作精美、實(shí)用性強(qiáng)的小制作，對(duì)在實(shí)踐活動(dòng)中表現(xiàn)突出的團(tuán)體和個(gè)人進(jìn)行了獎(jiǎng)勵(lì)。課題組定期對(duì)學(xué)生一段時(shí)間內(nèi)的各項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行了梳理，制作了系列綜合實(shí)踐活動(dòng)海報(bào)來(lái)展示學(xué)習(xí)成果，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、操作能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

同時(shí)，為了提升課題研究品質(zhì)，2014年12月底，課題組邀請(qǐng)了江蘇省特級(jí)教師、正高級(jí)教師楊勇誠(chéng)老師來(lái)校做了題為《基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的初中物理教學(xué)》的講座，再次為課題組指明了研究的方向及具體的實(shí)踐路徑。課題組總結(jié)楊老師的講座主旨，將項(xiàng)目學(xué)習(xí)的流程要點(diǎn)與本課題進(jìn)行有機(jī)整合，即確定項(xiàng)目任務(wù)、進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制作產(chǎn)品、進(jìn)行項(xiàng)目展示、開(kāi)展項(xiàng)目評(píng)價(jià)等。同時(shí)對(duì)課堂內(nèi)外正在開(kāi)展的一系列項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行了更加科學(xué)的優(yōu)化。

通過(guò)研究學(xué)習(xí)，課題組認(rèn)為物理學(xué)習(xí)中的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，就是指在物理教學(xué)活動(dòng)中給予學(xué)生適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，讓學(xué)生在參與完成任務(wù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法、體驗(yàn)解決問(wèn)題的流程、感受合作學(xué)習(xí)的氛圍。學(xué)生通過(guò)完成具有挑戰(zhàn)性或者趣味性的任務(wù)，制作出相應(yīng)的產(chǎn)品，就能感受到成功的喜悅，從而可以對(duì)物理概念或規(guī)律有更加深刻的認(rèn)知，增強(qiáng)對(duì)物理學(xué)科的熱愛(ài)。課題組也注重在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中不斷滲透科學(xué)方法教育，這樣不僅能夠使學(xué)生更加容易解決問(wèn)題或完成任務(wù)，同時(shí)也能在活動(dòng)中不斷提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生將科學(xué)方法內(nèi)化于心，為在今后的學(xué)習(xí)和生活中解決實(shí)際問(wèn)題提供幫助。

對(duì)于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的流程，課題組認(rèn)為學(xué)生經(jīng)歷的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)包括：確定項(xiàng)目任務(wù)、進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制作產(chǎn)品、進(jìn)行項(xiàng)目展示、開(kāi)展項(xiàng)目評(píng)價(jià)等；而根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的需求不同，可以選取必要的環(huán)節(jié)或者將這些環(huán)節(jié)的順序進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

關(guān)于項(xiàng)目產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，課題組認(rèn)為將項(xiàng)目產(chǎn)品與課堂學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮其資源載體的作用，這樣不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，還能夠提升學(xué)生的探究能力，為此課題組專門設(shè)計(jì)了系列評(píng)價(jià)量表。

注：本評(píng)分表總分10分。請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況，在對(duì)應(yīng)的達(dá)標(biāo)情況欄打“√”，在得分欄填寫得分情況。得分8～10分為優(yōu)秀，5～7分為良好，3～4分為合格。

3.關(guān)注物理教學(xué)的核心“實(shí)驗(yàn)”，以創(chuàng)新應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)載體”為課堂教學(xué)的突破口。

課題組認(rèn)為，物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理課堂教學(xué)的核心就是“實(shí)驗(yàn)”。因此提升學(xué)生操作能力及學(xué)業(yè)成績(jī)的重點(diǎn)應(yīng)落實(shí)到如何有效利用“實(shí)驗(yàn)載體”設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)上。

蘇科版初中物理教材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：體現(xiàn)學(xué)科、學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)與心理發(fā)展的統(tǒng)一，恰當(dāng)處理學(xué)科的邏輯性與學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn)之間的矛盾。課題組認(rèn)為，既然教材是基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律來(lái)編寫的，那么同樣的，教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)之前首先應(yīng)該關(guān)注與分析學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，然后基于學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行相適應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)。具體而言就是：關(guān)注學(xué)生從具體到抽象的認(rèn)知過(guò)程，關(guān)注學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程；關(guān)注學(xué)生從現(xiàn)象到建構(gòu)模型的認(rèn)知過(guò)程，課題組提倡要關(guān)注對(duì)“實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估與遷移”，突出實(shí)驗(yàn)探究中的評(píng)估環(huán)節(jié)，通過(guò)讓學(xué)生經(jīng)歷該探究環(huán)節(jié)，達(dá)成以下目標(biāo)：

（1）有評(píng)估探究過(guò)程和探究結(jié)果的意識(shí)。

（2）能關(guān)注探究活動(dòng)中出現(xiàn)的新問(wèn)題。

（3）有從評(píng)估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識(shí)。

（4）嘗試改進(jìn)探究方案。

通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，轉(zhuǎn)變參與課題的教師的教學(xué)觀念和方式策略，即通過(guò)合理的創(chuàng)設(shè)情境，配以恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行交流與評(píng)估。而學(xué)生通過(guò)聯(lián)系之前所學(xué)，將有益的方案或物理研究方法運(yùn)用到當(dāng)前的學(xué)習(xí)之中，這樣就能更有效地突破學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，對(duì)概念與規(guī)律的掌握也會(huì)更加牢固，同時(shí)探究能力、科學(xué)素養(yǎng)也能得到進(jìn)一步的提升。課題組在組織學(xué)生制作項(xiàng)目產(chǎn)品的同時(shí)，也開(kāi)發(fā)了較多的實(shí)驗(yàn)教具，對(duì)探究活動(dòng)中載體的設(shè)計(jì)問(wèn)題作了系統(tǒng)歸納。上述研究在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生了較大影響，多篇相關(guān)論文在實(shí)驗(yàn)類期刊發(fā)表。

4.積極研究中考命題思路，把握考試命題策略，完善以學(xué)生技能發(fā)展為目標(biāo)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

紙筆測(cè)試是目前考查學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)、學(xué)習(xí)能力的主要手段，目前無(wú)錫市中考采用初中畢業(yè)和高級(jí)中等學(xué)校招生考試兩考合一的形式。中考的指導(dǎo)思想主要體現(xiàn)在“四個(gè)有利于”上：有利于實(shí)施九年制義務(wù)教育，大面積提高初中教學(xué)質(zhì)量；有利于減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，全面推進(jìn)素質(zhì)教育；有利于新課程的推進(jìn)和實(shí)施；有利于高一級(jí)學(xué)校選拔合格的新生?；谏鲜鏊枷?，物理中考在注重基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和基本規(guī)律考查的同時(shí)，也重視科學(xué)探究能力及運(yùn)用物理思維方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力的考查。

物理中考是初中物理教學(xué)的重要風(fēng)向標(biāo)，其對(duì)教與學(xué)的導(dǎo)向作用直接而明顯。通過(guò)研究物理中考的命題策略，往往能夠?qū)Τ跞锢淼膹?fù)習(xí)教學(xué)提供有效的支持和幫助，從而擺脫題海戰(zhàn)術(shù)的桎梏，將學(xué)生從題海中解放出來(lái)，讓學(xué)生的復(fù)習(xí)更加有針對(duì)性，也有更多的時(shí)間去消化吸收所學(xué)的知識(shí)與技能。

課題組通過(guò)研究中考命題，初步梳理出了“考查的依據(jù)”“較難試題的命制策略”“科學(xué)探究類試題的命制策略”“基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能類試題的命制策略”及“命題素材的來(lái)源”五個(gè)方面的中考物理命題策略，為深入研究和完善操作能力與物理學(xué)業(yè)成績(jī)之間的評(píng)價(jià)體系提供了資源保障。

5.初中學(xué)生操作能力與物理學(xué)業(yè)成績(jī)呈正相關(guān)影響。

課題組認(rèn)為，初中學(xué)生操作能力與物理學(xué)業(yè)成績(jī)是呈正相關(guān)關(guān)系的。實(shí)踐研究也表明，課題研究實(shí)施后，操作能力的提升對(duì)物理學(xué)業(yè)成績(jī)有著顯著影響，學(xué)生的物理學(xué)業(yè)成績(jī)大部分都有不同程度的提高，即操作能力越強(qiáng)，學(xué)業(yè)成績(jī)也越好。義務(wù)教育物理課程旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在知識(shí)與技能維度，要求有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器，能測(cè)量一些基本的物理量，具有安全意識(shí)，知道簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)記錄和處理方法，會(huì)用簡(jiǎn)單圖標(biāo)等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，會(huì)寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。而要實(shí)現(xiàn)上述課程目標(biāo)，一方面需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，在教學(xué)中應(yīng)關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，讓課堂內(nèi)外成為學(xué)生能力提升的舞臺(tái)；另一方面需要教師轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)方式，例如采用分層合作的學(xué)習(xí)模式，采用問(wèn)題鏈導(dǎo)引學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方式等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，不斷體會(huì)物理學(xué)科的內(nèi)涵，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)中提升對(duì)物理學(xué)科的興趣，在制作產(chǎn)品及探究活動(dòng)的過(guò)程中體會(huì)物理學(xué)習(xí)的方式方法，最終達(dá)到提高操作能力，促進(jìn)學(xué)業(yè)成績(jī)發(fā)展的目的。

三、今后的設(shè)想

為了擴(kuò)大課題研究的成果，促進(jìn)教學(xué)方式的改革，提升課堂教學(xué)效益，提高學(xué)生的操作能力以及學(xué)業(yè)成績(jī)，課題組還需在以下幾方面做進(jìn)一步的思考：一是深入學(xué)習(xí)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任；二是探索如何在課題研究中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的策略；三是將過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合，完善對(duì)學(xué)生操作能力及學(xué)業(yè)成績(jī)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)的方式方法。具體實(shí)施路徑如圖2所示。