新高考背景下的高中物理“教—学—评”一体化实践
作者: 王进周
[摘要] 为了适应新高考的要求,培养学生的核心素养,“教—学—评”一体化已成为当下高中物理教学改革的重要方向。本文分析了核心素养下“教—学—评”一体化框架,结合学生特点,提出了新高考背景下基于核心素养的高中物理“教—学—评”一体化策略:基于大概念整合教学内容、基于真实情境设计教学活动、基于学科素养构建评价指标、基于网络平台创设教学空间,以期有效提高教学质量,培养学生的核心素养,帮助学生为新高考做好准备。
[关键词] 高中物理;新高考;核心素养;“教—学—评”一体化
新高考改革是当前我国高中教育改革的重要内容,它对高中教学提出了新的要求。新高考更加强调学生综合素质的评价,注重考查学生的核心素养。对于高中物理学科而言,需要贯彻落实新高考改革精神,着力培养学生的核心素养,努力实现“教—学—评”一体化。物理学科作为高中阶段的重要学科之一,在培养学生核心素养方面具有独特的优势。如何在新高考背景下,实现高中物理“教—学—评”一体化,已成为当前的热点议题。
一、新高考对高中物理“教—学—评”一体化的要求
新高考改革作为当前我国高中教育改革的重要部分,对高中各学科教学提出了新的要求。新高考更加强调学生综合素质的评价,注重考查学生的核心素养,这就要求高中物理教学要与新高考相适应,培养学生的核心素养,实现“教—学—评”一体化。高中物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面。其中,物理观念是指学生对物理学基本概念、规律的理解和应用;科学思维是指学生在物理问题解决过程中表现出的逻辑推理、批判质疑、创新思维等思维品质;科学探究是指学生在物理实践活动中表现出的提出问题、设计实验、分析数据、解释结论等关键能力;科学态度与责任是指学生在物理学习中展现的科学精神、工程思维、安全意识、社会责任感等情感和价值观取向。
新高考背景下,高中物理“教—学—评”一体化要围绕培养学生的核心素养来设计和实施。教师应根据物理学科核心素养的要求,优化教学目标,整合教学内容,创设教学情境,突出学生主体地位,引导学生开展科学探究,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。同时,教师要加强过程性评价和反馈,建立多元的评价指标体系,采取师生互评、生生互评等多种评价方式,充分利用网络平台,实现评价的即时化和过程化,以评价促进学生物理学科核心素养的提升。
二、新高考背景下基于核心素养的高中物理“教—学—评”一体化策略
1.基于大概念整合教学内容,融合评价要素
高中物理学科中蕴含着一些核心概念,如能量、物质、相互作用等。这些概念贯穿了高中物理的各个领域,对学生理解物理学原理、解决实际问题具有重要意义。因此,教师在设计教学内容时,可以从这些大概念出发,打破章节之间甚至学科之间的界限,巧妙整合教材内容,帮助学生构建内在联系紧密、逻辑结构清晰的知识网络。
以“能量”这一核心概念为例,能量是物理学的重要概念,涉及机械能、热能、电能、化学能等多种形式,体现在力学、电学、热学等多个领域中。在高考一轮总复习中,教师可以围绕“能量”概念,设计一系列的探究活动,引导学生全面认识能量的内涵。首先,教师可以先设计一个关于“机械能”的探究活动。学生通过研究小车在不同斜面上的运动,分析重力势能和动能之间相互转化的现象,更好地理解机械能守恒定律。然后,教师引入“内能”的概念,通过讨论分子热运动与温度的关系,帮助学生理解内能与热能的联系。接着,在复习电功和电功率时,教师可以引导学生分析电能的产生和转化过程,并结合社会热点话题,如锂电池、光伏面板、储能站等,讨论电能在当下社会中的应用前景。通过一系列活动的设计,学生不仅能够全面回顾、深刻理解能量概念的内涵,还能认识到能量守恒和能量转化的普遍规律。学生在回答综合题时,就可以发挥所掌握的运用能量观点分析问题的能力。
2.基于真实情境设计教学活动,嵌入多元评价
物理学习的目的不仅在于掌握知识,更在于运用知识解决实际问题。为此,教师在设计教学活动时,应创设贴近学生生活、与社会发展紧密联系的真实情境,引导学生主动探究、具身实践,提高学以致用的能力。同时,教师还要将多元评价嵌入教学活动中,以评价促进学生学科素养的提升。
以高考一轮总复习“乘坐电梯”综合题为例,教师可以创设这样的情境:某高层建筑电梯的运行效率不高,乘客反映等待时间长、运行速度慢,请你作为工程师,分析电梯的运行特点,并提出优化方案。创设如上情境后,教师引导学生分组探究。学生需要运用高中物理必修、选修教材中的力学和电学知识,分析电梯运行过程的物理特点。具体而言,学生可以分析电梯的受力情况,发现电梯上升过程中,电动机的拉力大于重力,而下降过程中,重力大于电动机的拉力。学生还可以探究电梯的功率问题,通过设计简化版模型,计算电梯的机械功率和电功率,同时讨论提高电梯输送效率的策略方法。
学生在完成一系列探究后,还要提出优化电梯运行的方案。例如,有的学生提出可以增大电动机的功率,缩短电梯运行周期;有的学生提出可以改进电梯的调度算法,提高运输效率;还有的学生甚至设计出电梯制动能量回收系统,让电梯实现高效、节能、环保运行。学生设计方案的多样性和创新性,也是教师评价的重要内容。在方案交流环节,教师可以组织学生开展自我评价和小组互评。学生通过学习他人的方案,反思自己方案的不足,在合作与交流中完善自身的认知。教师则可以针对学生的评价结果开展过程性评价和终结性评价,引导学生梳理在探究过程中的得失,总结经验,完善方案。
3.基于学科素养构建评价指标,拓展评价维度
教师应根据高中物理学科核心素养的内涵,构建多维度的评价指标体系。评价指标应涵盖物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等核心要素,兼顾知识、能力、素养等方面。同时,教师还要拓宽评价的维度,将思维品质、问题解决、批判质疑等高阶思维能力纳入评价体系中。在制作评价方案时,尤其需要审慎设计评价重点、评价方法和评价标准,并在教学中切实予以落实。例如,在评价学生的科学探究素养时,教师可重点考查学生提出问题、设计实验、分析数据、解释结论等关键环节的表现,采用实验报告、小组讨论、成果展示等多种评价方式,给出客观准确的评判。
下面,以高考一轮总复习“电路设计”的教学为例,教师可以根据物理学科核心素养的要求,构建多维度的评价指标体系。
其一,物理观念。重点考查学生对电路基本概念和规律的理解,如电压、电流、电阻、欧姆定律、基尔霍夫定律等。评价时可采用概念解释题的方式,考查学生对这些概念和规律的辨析和表达能力。
其二,科学思维。重点考查学生在电路设计中的逻辑推理、批判质疑、创新思维等思维品质。教师可以在课堂教学中设计电路故障诊断的任务,要求学生分析电路的工作原理,推理故障可能的原因,提出排除故障的方法。评价时可采取观察、提问等方式,对学生分析问题的思路和解决问题的方法作出客观评价。
其三,科学探究。重点考查学生在电路设计和制作中的实践能力,如查阅资料、选择器材、连接电路、调试电路等。教师可以在课后作业中布置一个有关电路制作的任务,如“设计一个声控灯电路”,要求学生完成电路原理图设计、元件选择、电路板制作、功能测试等环节。评价时可采用实践操作、实验报告、作品展示等方式,考查学生的动手能力和问题解决能力。
其四,科学态度与责任。重点考查学生在电路设计中展现的科学精神、工程思维、安全意识、团队合作等科学态度和社会责任感。在确定评价方案时,教师要明确各项指标的评价重点、评价方法和评价标准。就“科学探究”维度而言,教师可以从“提出问题”“设计实验”“分析数据”“解释结论”等关键环节,具体设计评价要点和评价标准,如表1所示。
4.基于网络平台创设教学空间,实现评价即时化
教师可以充分利用网络平台,为学生提供展示交流、评价反馈的空间。一方面,通过在线学习平台发布教学资源、组织教学活动,拓展学习时空;另一方面,充分利用网络平台的展示、互动、共享功能,及时记录学生的学习过程,动态采集学生学习过程中的数据,实现评价的即时化和过程化。
下面,以高考一轮总复习“探究平抛运动”的教学为例,教师可以通过在线批注、师生互动等方式,对学生在问题分析、实验操作、逻辑推理等方面的表现给予评价,帮助学生及时发现问题,改进思路。
教师可以在网络教学平台上建立“平抛运动探究”主题页面,发布学习任务和探究指南,引导学生分组进行探究。学生借助网络平台,在小组内分工合作,完成各项探究任务。首先,教师在主题页面发布探究问题:如何探究平抛运动的规律?需要控制哪些变量?可设计怎样的探究方案?然后,学生顺势开展小组讨论,提出探究思路,并在小组博客中发布。教师可以及时在博客中点评,提出改进建议。接着,学生按照探究方案开展实验。他们可以用手机录制实验过程,上传到探究页面。小组成员之间可以交流实验心得,讨论实验中出现的问题。教师可以通过观看学生上传的视频来分析学生的实验操作,并给出及时反馈。最后,学生在探究页面发布实验报告,教师可以针对每个小组的报告作出评价,肯定其中的优点,指出仍然存在的不足。不仅如此,教师还可以组织网上成果汇报会,每个小组推选代表来汇报本组的探究过程和结果,其他小组可以提问、点评。上述一系列的教学评价不仅注重评估学生成果的科学性、创新性,还促进学生锻炼自身的表达能力和逻辑思维。
综上所述,在新高考背景下,高中物理“教—学—评”一体化改革任重而道远。教师应贯彻落实核心素养培养的理念,优化教学内容,创新教学方法,改进评价方式,注重信息技术应用,推动高中物理教、学、评的深度融合。
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王进周 甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学。