基于以評促學(xué)理念物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評框架的建構(gòu)及其命題應(yīng)用

何 長 廖楊芳

（貴州師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院 貴州 貴陽 550025）

測評即通過測試了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況從而反饋評價結(jié)果.物理規(guī)律學(xué)習(xí)是學(xué)生形成物理觀念、拓展科學(xué)思維、提升科學(xué)探究能力、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度的有機組成部分，基于此，物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評顯得至關(guān)重要，它是反饋學(xué)生物理規(guī)律核心素養(yǎng)達成情況的重要依據(jù).物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評既是規(guī)律學(xué)習(xí)的過程，也是發(fā)現(xiàn)學(xué)生規(guī)律學(xué)習(xí)中存在的具體問題，為規(guī)律的教與學(xué)提供反饋信息，落實以評促學(xué)理念的過程.本研究建構(gòu)了物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的“形成-習(xí)得-理解-運用”框架，為物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評提供命題框架和分析依據(jù)，并以平拋運動規(guī)律為例展示了物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評框架視角下的測評試題.

1 落實以評促學(xué)為根本理念

隨著課程理念的不斷變革，教學(xué)評價不再脫離教學(xué)環(huán)節(jié)而存在，而是在于關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進程，診斷與發(fā)現(xiàn)問題，以促進未來的學(xué)習(xí)［1］.落實課標要求，實現(xiàn)教學(xué)評價促進學(xué)習(xí)過程，落實以評促學(xué)理念.本研究以物理課程基本理念“注重過程評價，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展”為根本理念，去建構(gòu)了學(xué)習(xí)測評框架.企圖通過利用測評框架命制測評試題的方式，去診斷和發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，從而反饋測評結(jié)果，以便改進教學(xué)策略，矯正學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和教師未來的教學(xué)，促進學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的達成.在這整個過程中測評結(jié)果顯得至關(guān)重要，它是實現(xiàn)以評促學(xué)的基礎(chǔ)，而測評結(jié)果的形成，是基于測評框架視角下測評試題作用的結(jié)果.由此可見，建構(gòu)學(xué)習(xí)測評框架是落實以評促學(xué)理念的必經(jīng)之路.

2 物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評框架的設(shè)計依據(jù)

測評是日常教學(xué)活動的重要組成部分，應(yīng)以課程目標、課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)質(zhì)量為依據(jù)，關(guān)注物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平［2］.本研究以物理課程標準的測評建議為理論依據(jù)，建構(gòu)了物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評框架.首先，學(xué)習(xí)測評根據(jù)物理課程目標和學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的要求，制定了測評目標.其次，再根據(jù)測評目標和課程內(nèi)容的要求，以物理規(guī)律的學(xué)習(xí)為依托，指向物理學(xué)科核心素養(yǎng)，設(shè)計了測評內(nèi)容.最后，針對測評內(nèi)容，依據(jù)物理學(xué)科學(xué)業(yè)質(zhì)量水平制定了測評指標，并依據(jù)測評內(nèi)容和學(xué)科學(xué)業(yè)質(zhì)量將測評指標進一步細化為具體表現(xiàn)，以便評價學(xué)生物理規(guī)律的學(xué)習(xí)情況.圖1為物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評框架設(shè)計的理論依據(jù)圖.

圖1 測評框架設(shè)計的理論依據(jù)圖

3 物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的“形成-習(xí)得-理解-運用”框架

學(xué)習(xí)測評的目的是為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展狀況，找出存在的問題，對存在的問題做出因果解釋，以及在因果解釋的基礎(chǔ)上拓展整合學(xué)習(xí)中存在的類似問題并提出學(xué)習(xí)矯正建議［3］.基于學(xué)習(xí)測評的上述目的，需要建構(gòu)與測評功能相匹配的測評框架.因此，本研究建構(gòu)了物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的“形成-習(xí)得-理解-運用”的內(nèi)容框架，研究內(nèi)容聚焦在形成規(guī)律、習(xí)得規(guī)律、理解規(guī)律與運用規(guī)律4個角度.之所以將測評目標和測評內(nèi)容概括為形成規(guī)律、習(xí)得規(guī)律、理解規(guī)律與運用規(guī)律這4個視角，是因為本研究所測評的內(nèi)容是學(xué)生物理規(guī)律的學(xué)習(xí)情況，測評的目標是學(xué)生在經(jīng)歷規(guī)律學(xué)習(xí)過程體驗后，學(xué)科核心素養(yǎng)的水平.從學(xué)生的學(xué)習(xí)過程看，這4個視角是密切聯(lián)系、不可分割的整體.學(xué)生經(jīng)歷從物理規(guī)律的探究過程形成規(guī)律到了解內(nèi)涵習(xí)得規(guī)律，再到通過在新情境下的方法遷移理解規(guī)律，最后深度運用規(guī)律解決實際問題這一全面而又深入的規(guī)律體系建構(gòu)過程，必然會比較全面地形成物理規(guī)律核心素養(yǎng).為了更加全面有效地了解學(xué)生物理規(guī)律的學(xué)習(xí)情況，更加深入地檢測規(guī)律學(xué)習(xí)中存在的問題，測評框架在4個測評視角的基礎(chǔ)上，進一步分解為測評指標及其具體表現(xiàn).分別從不同視角進行精細化分解，從而提高測評結(jié)果的細化程度和精準程度，之所以設(shè)計4個不同視角是為了設(shè)計測評試題提供思路，并希望這4個視角下測評的結(jié)果可以相互印證，從而提高測評的效度［3］.物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評“形成-習(xí)得-理解-運用”框架的內(nèi)容如表1所示.

表1 物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的“形成-習(xí)得-理解-運用”框架

4 “形成”視角的測評指標說明與試題舉例

物理規(guī)律的形成過程是指學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)和提煉問題，對問題的可能答案作出假設(shè)，并根據(jù)問題情境運用已有知識制訂探究計劃，選擇符合情境要求的實驗裝置進行實驗，獲取客觀、真實的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析形成關(guān)于物理規(guī)律的結(jié)論［2］.物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的形成規(guī)律視角，要求學(xué)習(xí)測評要回到物理規(guī)律形成過程的情境中，檢測學(xué)生規(guī)律形成過程中存在的具體問題，并對所表現(xiàn)的問題進行因果解釋，從而為規(guī)律學(xué)習(xí)提供針對形成過程的矯正建議.本研究提出的物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的形成規(guī)律視角可以分解為問題、證據(jù)、解釋和交流4個測評指標.這4個測評指標概括了學(xué)生在物理規(guī)律形成過程中所要達到的表現(xiàn)期望.通過測評學(xué)生規(guī)律形成過程中是否達到了這些表現(xiàn)期望，了解學(xué)生形成規(guī)律的學(xué)習(xí)情況.是否達到形成規(guī)律的具體表現(xiàn)期望主要包括：能否通過問題情境觀察現(xiàn)象并提出可探究的物理問題，能調(diào)動原有的知識和經(jīng)驗，對問題的成因或結(jié)果做出假設(shè)、進行解釋；能否通過設(shè)計實驗、進行實驗來獲取科學(xué)探究的證據(jù)；能否對所收集的信息進行分析，能根據(jù)分析對探究結(jié)果進行描述，歸納形成結(jié)論；能否對科學(xué)探究過程和結(jié)果進行表述.

下面以普通高中物理必修第二冊（人教版）中的“平拋運動的規(guī)律”為例，從形成規(guī)律視角命制測評試題.

【題目1】水平放置的桌面上有一個靜止的金屬小球，用力彈一下小球，使小球以一定的水平初速度離開桌面，猜想小球的運動軌跡，提出可探究的物理問題，并對問題的可能答案做出解釋.

【題目2】某護林員在一次巡護森林時，不小心把車鑰匙以v0=5 m／s的速度從h=64 m高的懸崖水平拋出去了，他應(yīng)該在離懸崖底部多遠的地方找鑰匙？（重力加速度g取10 m／s2）

【答案】

（題目1）可能問題：小球的運動軌跡具有什么特點？

可能答案：（1）小球做曲線運動；（2）小球在水平向前運動的同時，在豎直方向上有下落的運動；（3）小球在水平方向上可能做勻速直線運動，在豎直方向上可能做勻加速直線運動.

（題目2）解：以拋出時鑰匙的位置O為原點，建立平面直角坐標系，x軸沿初速度方向，y軸豎直向下.設(shè)鑰匙的落地點為P，下落的時間為t，如圖2所示，則滿足

所以鑰匙落地的時間

鑰匙落地點與拋出點之間的水平距離

本視角以學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為依據(jù)去測評學(xué)生平拋運動規(guī)律素養(yǎng)水平及考查學(xué)生平拋運動規(guī)律的形成情況.

測評目標：題目1主要考查學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)中“物理觀念”的運動與相互作用觀念、“科學(xué)思維”的問題意識及“科學(xué)探究”的問題要素水平，學(xué)生要具有問題意識，要能利用運動與相互作用的知識從情境描述中分析現(xiàn)象，提出可探究的物理問題.題目2主要考查學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)中“物理觀念”的運動與相互作用觀念、“科學(xué)思維”的證據(jù)意識、模型建構(gòu)和科學(xué)推理及“科學(xué)探究”的證據(jù)和解釋要素水平，學(xué)生要能從情境描述中利用運動與相互作用的知識進行平拋運動的模型建構(gòu)，科學(xué)推理，獲取平拋運動規(guī)律的證據(jù)，通過證據(jù)分析，對結(jié)果進行描述.

測評方案：對于題目1，學(xué)生若能將問題和解釋與平拋運動規(guī)律聯(lián)系起來，則表明其能將所學(xué)物理知識與現(xiàn)象聯(lián)系起來，達到了水平一；若在聯(lián)系已學(xué)知識的基礎(chǔ)上，能通過問題情境從小球運動軌跡的特點角度提出問題并進行解釋，達到了水平二；若還能從小球水平方向運動狀態(tài)和豎直方向運動狀態(tài)兩個角度進行初步猜想，達到了水平三.綜上，對不同層次的回答給予不同的分數(shù).對于題目2，若學(xué)生能從情境描述中知曉平拋運動，但未能明確平拋運動水平方向和豎直方向的運動規(guī)律，達到了水平一；若能明確平拋運動水平方向和豎直方向的運動規(guī)律，能從問題情境中獲得部分證據(jù)，解釋平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動，達到了水平二；若還能基于證據(jù)意識從情境描述中獲取全部證據(jù)，建構(gòu)模型，利用運動與相互作用的知識通過科學(xué)推理，正確解題，達到水平三.綜上，對不同層次的回答給予不同的分數(shù).還應(yīng)注意測評結(jié)果的反饋，倡導(dǎo)讓學(xué)生參與測試結(jié)果的判斷和解釋過程，保證后續(xù)決策與測試結(jié)果的一致性.

5 “習(xí)得”視角的測評指標說明與試題舉例

物理規(guī)律的習(xí)得是指學(xué)生經(jīng)歷物理規(guī)律的形成過程后，頭腦中形成了對物理規(guī)律的初步理解.物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的習(xí)得視角不同于規(guī)律學(xué)習(xí)測評的形成視角，習(xí)得視角直接測評學(xué)生頭腦中是否形成對物理規(guī)律的初步理解，測評學(xué)生習(xí)得規(guī)律的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并提出針對習(xí)得規(guī)律視角的矯正建議.本研究提出的物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的習(xí)得視角可以分解為由來、識記、表述、內(nèi)涵、外延和關(guān)聯(lián)6個測評指標，這6個測評指標概括了學(xué)生習(xí)得規(guī)律后的表現(xiàn)期望，因此，可以通過測評學(xué)生是否達到了這些表現(xiàn)期望來了解學(xué)生習(xí)得規(guī)律的情況.這些表現(xiàn)期望主要包括：是否知道規(guī)律的得出過程；是否記住規(guī)律的文字、公式、圖像描述；是否利用語言或公式表述規(guī)律；是否明確規(guī)律中各個物理量所代表的物理含義，能從物理意義上去理解規(guī)律的表達式；是否明確規(guī)律的適用條件；是否知道規(guī)律與其他概念或規(guī)律之間的關(guān)系.

下面以“平拋運動的規(guī)律”為例，從習(xí)得規(guī)律視角命制測評試題.

【題目3】甲、乙、丙3個游泳運動員經(jīng)過助跑后同時從水平高空跳水臺上跳下，已知甲和乙跳水臺的高度相同，乙和丙助跑速度相同，下列判斷中正確的是（ ）

A.甲和乙一定同時落地

B.乙和丙一定同時落地

C.甲和乙水平射程一定相同

D.乙和丙水平射程一定相同

答案：A，D.

本視角以學(xué)業(yè)質(zhì)量水平為依據(jù)去測評學(xué)生平拋運動規(guī)律素養(yǎng)水平及考查學(xué)生平拋運動規(guī)律的習(xí)得情況.

測評目標：題目3主要考查學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)中“物理觀念”的運動與相互作用觀念、“科學(xué)思維”的證據(jù)意識、模型建構(gòu)和科學(xué)推理、“科學(xué)探究”的證據(jù)要素水平以及對平拋運動規(guī)律的習(xí)得水平，學(xué)生要具有證據(jù)意識，要能從情境描述中利用運動與相互作用的知識進行平拋運動的模型建構(gòu)，科學(xué)推理，獲取平拋運動規(guī)律的證據(jù).

測評方案：對于題目3，學(xué)生若能將平拋運動規(guī)律與問題情境聯(lián)系起來，但未能明確平拋運動規(guī)律的內(nèi)涵和適用范圍，選擇選項B和C中任一項，達到水平一，不得該題目分數(shù)；若能基于證據(jù)意識從問題情境中建構(gòu)模型進行科學(xué)推理從而獲取部分證據(jù)，利用運動與相互作用知識僅選擇選項A或D中一項，達到水平二，可得該題目部分分數(shù)；若還能從問題情境中通過一系列物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究獲取全部證據(jù)選擇A和D兩個選項，達到水平三，可得該題目全部分數(shù).還應(yīng)注意測評結(jié)果的反饋，倡導(dǎo)讓學(xué)生參與測試結(jié)果的判斷和解釋過程，保證后續(xù)決策與測試結(jié)果的一致性.

6 “理解”視角的測評指標說明與試題舉例

理解規(guī)律是指學(xué)生習(xí)得規(guī)律后，為防止死記硬背，形成思維固化，通過方法遷移，變式訓(xùn)練，讓學(xué)生理解規(guī)律的含義.理解規(guī)律視角要求在新的問題情景中測評學(xué)生對物理規(guī)律含義的理解情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并提出針對理解規(guī)律視角的矯正建議.本研究提出的物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的理解規(guī)律視角可以分解為意義、認識方式、方法遷移3個測評指標.學(xué)生通過變式訓(xùn)練，理解規(guī)律的意義，重現(xiàn)規(guī)律的認識方式，加深對規(guī)律內(nèi)涵的理解，以達到新知識進入原有認識，完善規(guī)律結(jié)構(gòu)，豐富知識體系的目的.從理解規(guī)律視角測評學(xué)生物理規(guī)律的學(xué)習(xí)情況，就是要測評學(xué)生對物理規(guī)律含義的理解.因此，可以通過測評學(xué)生在新的問題情景中的表現(xiàn)期望來考查學(xué)生的規(guī)律理解情況.這些表現(xiàn)期望主要包括：是否知道學(xué)習(xí)該規(guī)律的必要性；是否知道規(guī)律得出所使用的認識方式的具體內(nèi)容；是否能理解規(guī)律的物理思想，通過方法遷移，變式訓(xùn)練，打破固定思維.

下面以“平拋運動的規(guī)律”為例，從理解規(guī)律視角命制測評試題.

【題目4】在某次演習(xí)中，轟炸機沿水平方向投放了一枚炸彈，炸彈正好擊中山坡上的目標，且炸彈到達山坡的位移最小，山坡的傾角為θ，則炸彈飛行時間t為（重力加速度為g）（ ）

答案：C.

測評目標：題目4主要考查學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)中“物理觀念”的運動與相互作用觀念、“科學(xué)思維”的證據(jù)意識、模型建構(gòu)和科學(xué)推理、“科學(xué)探究”的證據(jù)要素水平以及在新情境下對平拋運動規(guī)律的理解情況，學(xué)生要能利用平拋運動規(guī)律的認識方式，方法遷移，從情境描述中利用運動與相互作用的知識進行平拋運動的模型建構(gòu)，科學(xué)推理，獲取解題證據(jù).

測評方案：本題從理解規(guī)律的視角測評學(xué)生在新情境下對平拋運動規(guī)律認識方法的遷移水平，通過方法遷移“對著斜面的平拋運動”，考查學(xué)生對平拋運動規(guī)律的理解情況，本題考查要求比較高，屬于規(guī)律在新情境下的遷移應(yīng)用.要注意測評結(jié)果的反饋，倡導(dǎo)讓學(xué)生參與測試結(jié)果的判斷和解釋過程，保證后續(xù)決策與測試結(jié)果的一致性.

7 “運用”視角的測評指標說明與試題舉例

物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的運用規(guī)律視角是指學(xué)生在真實的問題情境中，能根據(jù)頭腦中形成的對物理規(guī)律的理解，聯(lián)系生產(chǎn)與生活，靈活運用規(guī)律解決實際問題.通過測評學(xué)生在真實問題情境中解決實際問題的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并提出針對運用規(guī)律視角的矯正建議.本研究提出的物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評的運用規(guī)律視角可以分解為描述、解釋、預(yù)測、設(shè)計4個測評指標，這4個測評指標概括了學(xué)生運用規(guī)律解決問題時的行為表現(xiàn)期望，因此，可以通過測評學(xué)生運用規(guī)律的具體表現(xiàn)期望來考查學(xué)生的規(guī)律運用情況.這些具體表現(xiàn)期望主要包括：是否能運用規(guī)律描述物理問題或現(xiàn)象；是否能運用規(guī)律解釋物理現(xiàn)象；是否能運用規(guī)律預(yù)測物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展；是否能運用規(guī)律設(shè)計解決問題的方案.

下面以“平拋運動的規(guī)律”為例，從運用規(guī)律視角命制測評試題.

【題目5】阿卡普爾科的潛水員從60 m高的懸崖上通過助跑進行潛水活動，如果懸崖下的巖石延伸了20 m，那么潛水員助跑的速度最小是，當助跑速度小于該速度時____（重力加速度g取10 m／s2）.

答案：m／s；潛水員將掉到巖石上.

測評目標：題目5主要考查學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)中“物理觀念”的運動與相互作用觀念、“科學(xué)思維”的證據(jù)意識、模型建構(gòu)和科學(xué)推理、“科學(xué)探究”中關(guān)于證據(jù)、解釋和交流要素的水平以及運用平拋運動規(guī)律解決實際問題的能力，學(xué)生要能從情境描述中，利用運動與相互作用的知識進行平拋運動的模型建構(gòu)，科學(xué)推理，獲取相關(guān)證據(jù)，通過證據(jù)分析，對結(jié)果進行描述與表達.

測評方案：本題從運用規(guī)律的視角測評學(xué)生在實際情境中對平拋運動規(guī)律的運用情況，考查學(xué)生是否能基于證據(jù)意識從情境描述中獲取證據(jù)建構(gòu)平拋運動模型，聯(lián)系運動與相互作用的相關(guān)知識，對平拋運動水平初速度進行科學(xué)分析與推理，獲得結(jié)論，并解釋和表述現(xiàn)象.本題考查要求比較高，屬于平拋運動規(guī)律在實際情境中的綜合應(yīng)用.要注意測評結(jié)果的反饋，倡導(dǎo)讓學(xué)生參與測試結(jié)果的判斷和解釋過程，保證后續(xù)決策與測試結(jié)果的一致性.

8 結(jié)束語

物理規(guī)律的學(xué)習(xí)測評是考查學(xué)生物理規(guī)律素養(yǎng)水平的重要手段.學(xué)習(xí)測評主要以測評試題的方式呈現(xiàn)，本研究即是基于課程標準的要求建構(gòu)了物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評框架，并展示了以此為依據(jù)命制測評試題的實踐，在一定程度上保證了物理規(guī)律學(xué)習(xí)測評結(jié)果的效度.現(xiàn)階段高中物理課程重視以評價促進學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展，提倡評價方式的多樣化，要求教學(xué)評價要以關(guān)注學(xué)生的個體差異，幫助學(xué)生認識自我，建立自信、改進學(xué)習(xí)方式，發(fā)展核心素養(yǎng)為目標，基于此理念，如何測評學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的達成情況值得我們進一步挖掘和研究.