基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實驗日志設(shè)計策略＊

張 勇

（重慶市潼南中學(xué)校，重慶 402660）

0 引言

高中物理教學(xué)中實驗教學(xué)是重要環(huán)節(jié)，教師可以通過示范實驗為學(xué)生直觀展示教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生也可以在自主實驗探究中深入理解物理知識原理，實驗教學(xué)對于學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展具有重要的推動作用。高中物理教師在教學(xué)中需要認(rèn)識到實驗教學(xué)與核心素養(yǎng)的聯(lián)系，將傳統(tǒng)的知識能力評價轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒炈仞B(yǎng)評價。教師可以結(jié)合物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素設(shè)計實驗日志評價方式，以實驗日志為工具考查學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等各方面的素養(yǎng)。

1 高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)下實驗素養(yǎng)評價的意義和構(gòu)成

1.1 實驗素養(yǎng)評價的意義

高中物理課程教學(xué)的目標(biāo)是提高學(xué)生的物理知識能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極探究、獨立思考等各方面的素養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。在高中物理教學(xué)中，教師可以通過教學(xué)評價及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過教學(xué)評價激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展。教師在高中物理教學(xué)中可以結(jié)合核心素養(yǎng)的要求構(gòu)建完善的評價體系。高中物理核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，這些都能夠在物理實驗教學(xué)中體現(xiàn)，因此物理實驗教學(xué)和實驗素養(yǎng)培養(yǎng)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。高中物理教師在物理探究實驗教學(xué)中需要圍繞核心素養(yǎng)構(gòu)建完整的實驗素養(yǎng)評價制度，通過對學(xué)生的實驗素養(yǎng)的評價糾正學(xué)生的問題、激勵學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展[1]。

在高中物理實驗素養(yǎng)評價中，教師需要全程關(guān)注學(xué)生開展探究實驗的過程，了解學(xué)生在實驗探究中獲得的知識技能；教師在實驗素養(yǎng)培養(yǎng)和評價中應(yīng)結(jié)合核心素養(yǎng)的要求設(shè)計更多角度的評價方式。教師在高中物理實驗教學(xué)中，可以從設(shè)計實驗、操作、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、科學(xué)態(tài)度等各方面考查學(xué)生的實驗素養(yǎng)，通過實驗日志等方式引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)素養(yǎng)，充分發(fā)揮物理實驗教學(xué)的作用。

1.2 高中物理實驗素養(yǎng)評價的構(gòu)成

根據(jù)高中物理核心素養(yǎng)的要求，實驗素養(yǎng)的評價需要從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面入手。教師在高中物理實驗素養(yǎng)評價中可以結(jié)合核心素養(yǎng)設(shè)計多樣的評價工具，收集學(xué)生的實驗信息，及時了解學(xué)生的實際學(xué)情，通過對學(xué)生實驗信息的總結(jié)和優(yōu)化推動學(xué)生的發(fā)展[2]。教師在物理實驗素養(yǎng)評價中可以設(shè)計實驗日志，通過實驗日志記錄實驗過程、結(jié)果和分析等，再結(jié)合日志對核心素養(yǎng)進(jìn)行全方位的評價。教師在物理實驗素養(yǎng)評價中可以結(jié)合實驗日志對學(xué)生的實驗過程、態(tài)度和思維等進(jìn)行重點評價。

2 高中物理核心素養(yǎng)下設(shè)計實驗日志的意義

高中物理教學(xué)中，結(jié)合核心素養(yǎng)設(shè)計教學(xué)評價體系是重要的教學(xué)手段之一，可以幫助教師在充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上改善教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容，全方位評價并激勵學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展。為了展開高效的核心素養(yǎng)評價，教師可以通過實驗日志工具了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果，結(jié)合實驗日志的評價及時調(diào)整教學(xué)方案，在此基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)，提升教學(xué)質(zhì)量。

2.1 考察科學(xué)探究能力

在高中物理課堂實驗教學(xué)中，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和課程標(biāo)準(zhǔn)組織學(xué)生進(jìn)行探究實驗，學(xué)生可以在教師指導(dǎo)下進(jìn)行自主探究實驗活動，學(xué)生在自主探究實驗中需要結(jié)合實驗實際情況不斷調(diào)整、創(chuàng)新實驗方案，學(xué)生在實驗日志中可以從核心素養(yǎng)的不同方面展現(xiàn)實驗探究過程以及調(diào)整的過程。教師可以結(jié)合學(xué)生的實驗日志建立評價量表，從定性和定量評價的角度對學(xué)生的科學(xué)探究能力展開評價。

2.2 考核實驗操作能力

高中物理教學(xué)的基本目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的物理知識和能力，在掌握基本知識和能力的基礎(chǔ)上才能進(jìn)一步提升核心素養(yǎng)。教師在進(jìn)行物理實驗素養(yǎng)評價的過程中，第一步就是考查學(xué)生的實驗操作能力，在實驗日志中可以明確實驗操作的步驟和注意事項等，學(xué)生在實驗日志中記錄自己的實驗過程和結(jié)果，教師按照評價標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生的實驗過程進(jìn)行評價。教師可以通過實驗日志了解學(xué)生在實驗中進(jìn)行的操作，以此為依據(jù)及時對學(xué)生的實驗操作進(jìn)行評價和指導(dǎo)，保證學(xué)生開展正確的實驗操作，為物理核心素養(yǎng)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3 基于高中物理核心素養(yǎng)的實驗日志設(shè)計策略

在高中物理教學(xué)中，教師以核心素養(yǎng)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計實驗日志，可以為教學(xué)評價提供明確的依據(jù)，全方位了解學(xué)生的實驗情況和探究能力，為學(xué)生的學(xué)習(xí)以及教師的教學(xué)提供進(jìn)一步的指導(dǎo)。以“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”為例探究高中物理教學(xué)中設(shè)計實驗日志的策略[3]。

3.1 深入研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，明確課程教學(xué)目標(biāo)

高中物理課程中的實驗日志設(shè)計目標(biāo)是為學(xué)生提供明確的學(xué)習(xí)方向，因此教師在設(shè)計實驗日志之前需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和課程標(biāo)準(zhǔn)明確教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)針對核心素養(yǎng)設(shè)計實驗日志。高中物理核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任幾個方面的內(nèi)容，在進(jìn)行實驗日志設(shè)計之前教師可以分別從這幾個方面理清教學(xué)目標(biāo)。物理觀念指的學(xué)生運用物理觀念分析物理現(xiàn)象和問題的能力；科學(xué)思維包括分析與綜合、抽象與概括、邏輯推理等科學(xué)思維方法，學(xué)生運用這些思維方法進(jìn)行物理探究實驗、科學(xué)推理、創(chuàng)新論證等活動就是科學(xué)思維素養(yǎng)的體現(xiàn)；物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究包括發(fā)現(xiàn)問題、假設(shè)、設(shè)計實驗、實施實驗并收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、總結(jié)結(jié)果等環(huán)節(jié)；通過物理學(xué)習(xí)展現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任也是物理教學(xué)的重要目標(biāo)，學(xué)生需要具備熱愛科學(xué)、實事求是的科學(xué)態(tài)度。以“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”為例結(jié)合核心素養(yǎng)明確教學(xué)目標(biāo)，詳見表1。

表1 核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的教學(xué)目標(biāo)（以“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”為例）

3.2 明確實驗學(xué)習(xí)任務(wù)，制定詳細(xì)實驗計劃

高中物理課程教學(xué)中，教師結(jié)合核心素養(yǎng)明確教學(xué)目標(biāo)之后，就可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)明確實驗過程的步驟以及學(xué)習(xí)任務(wù)，圍繞核心素養(yǎng)設(shè)計詳細(xì)的實驗計劃，針對不同的實驗操作制定相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)，以此作為物理實驗日志設(shè)計的基礎(chǔ)。在“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”的探究實驗教學(xué)中，教師需要將核心素養(yǎng)與實驗步驟結(jié)合起來完善每一步的實驗設(shè)計。

第一，明確本實驗中包含的物理觀念和科學(xué)思維，在實驗過程中通過科學(xué)推理與論證分析傾角的幅度對于加速度的影響，探究平衡摩擦力的必要性，隨時觀察實驗中出現(xiàn)的問題，在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新節(jié)點；第二，在科學(xué)探究實驗中，圍繞“小車加速度的影響因素”這一問題展開猜想和驗證，根據(jù)“小車加速度與力和質(zhì)量有關(guān)”的假設(shè)制定實驗計劃，明確實驗裝置、器材和操作方案，規(guī)范操作儀器進(jìn)行多次實驗，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赜涗泴嶒灲Y(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)；第三，在數(shù)據(jù)分析過程中可以使用坐標(biāo)圖，結(jié)合實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系；第四，完成加速度的驗證實驗之后，教師還需要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實驗評估，分析假設(shè)與實際實驗結(jié)果之間的異同點，在這個環(huán)節(jié)還可以發(fā)現(xiàn)并解決實驗中出現(xiàn)的新問題，以此保障實驗和探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，通過分析問題、解決問題改進(jìn)探究實驗的設(shè)計；第五，在物理探究實驗中，教師還需要針對學(xué)生的實驗態(tài)度、參與積極性、實驗報告的嚴(yán)謹(jǐn)性等展開評價，更加全方位地了解學(xué)生的核心素養(yǎng)和實驗學(xué)習(xí)情況。在物理課堂教學(xué)中，教師可以圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計實驗計劃，將這些內(nèi)容充分展現(xiàn)在實驗日志中，可以全面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果提升[4]。

3.3 設(shè)計實驗評價標(biāo)準(zhǔn)，激勵核心素養(yǎng)發(fā)展

高中物理實驗教學(xué)中，教師完成教學(xué)目標(biāo)和實驗計劃設(shè)計之后，就可以結(jié)合這些內(nèi)容以及核心素養(yǎng)的要求設(shè)計實驗素養(yǎng)評價的標(biāo)準(zhǔn)，在實驗日志中結(jié)合核心素養(yǎng)展現(xiàn)出來，再結(jié)合學(xué)生記錄的實驗工作單和實際操作進(jìn)行評分，這樣可以激勵學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展，為物理實驗和教學(xué)提供更加清晰的方向?！疤骄考铀俣扰c力、質(zhì)量之間的關(guān)系”實驗教學(xué)中的實驗評價標(biāo)準(zhǔn)如表2。

表2 探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系的實驗評價標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語

總而言之，高中物理教學(xué)中的實驗日志設(shè)計對于核心素養(yǎng)培養(yǎng)起到重要作用。高中物理教師在課堂教學(xué)中需要深入研究教學(xué)內(nèi)容與課程標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系，科學(xué)設(shè)計實驗過程和實驗日志，以實驗日志為參考全方位培養(yǎng)學(xué)生的知識能力和學(xué)科核心素養(yǎng)。