指向物理核心素养的可视化评价设计*
作者: 李建锋 熊华
摘 要:指向物理核心素养的可视化评价,通过细化关键能力,融合可视化思想,将学生的行为表现显性化,有利于教师观察和测量,获得可视化的评价证据。教师可将物理核心素养对应的关键能力细化为具体的能力表现,确立可视化评价观测点,制订指向物理核心素养的可视化评价体系,再深度解读课程标准和教材内容,制订指向物理核心素养的可视化评价目标。为有效地获取可视化评价证据,教师还需要根据实际教学优化教学活动,如:捕捉生成,引导学生形成物理观念;类比推理,启迪学生的科学思维;科学论证,助力学生进行科学探究。
关键词:核心素养;可视化评价;初中物理
传统的教学评价,主要以纸笔测试的方式呈现,将知识目标作为唯一的评价标准,忽视学生核心素养的显性评价,导致教、学、评相互分离。教师要以促进学生的学科核心素养发展为目标,创新评价的设计,而可视化评价就是其中一种有效的方式。指向物理核心素养的可视化评价,通过细化关键能力,融合可视化思想,将学生的行为表现显性化,有利于教师观察和测量,获得可视化的评价证据。下面,笔者结合相关教学具体阐述。
一、指向物理核心素养的可视化评价体系
物理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。物理观念由物质观、运动观、相互作用观及能量观组成;科学思维包含模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新四个要素;科学探究可细分为提出问题、猜想假设、设计实验、实验操作、获取证据、分析论证和反思评估七个维度;科学态度与责任包含科学态度和社会责任两个方面。笔者通过研究梳理,将物理核心素养对应的关键能力细化为具体的能力表现,确立了可视化评价观测点,制订了指向物理核心素养的可视化评价体系(如表1所示)。
二、制订指向物理核心素养的可视化评价目标
当前,培育学生物理核心素养的教学效果不甚显著的原因,主要有以下两点:一是教师未能注意到促进核心素养发展的评价目标与落实知识的评价目标具有一定的差异性,即后者往往是明确的,而前者往往与学习资源、学习活动等相关联,是教师在设计具体教学活动中确定的,但被确定后的核心素养发展评价目标又会反过来影响教学活动的优化[1];二是学生不清晰核心素养的评价标准。因此,教师需要深度解读课程标准和教材内容,制订指向物理核心素养的可视化评价目标。
(一)深度解读课程标准和教材内容
以“磁现象 磁场”为例。它是人教版义务教育教科书《物理》九年级全一册第二十章第一节中的内容。《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“《义教物理课标》”)对这节课的内容要求是:“通过实验,认识磁场。知道地磁场。”例如,查阅资料,了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。活动建议是:“利用磁体和缝衣针制作指南针,验证同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。”
“磁现象 磁场”是该章知识学习的预备阶段,为后面学生建立电磁联系、了解电磁现象等提供铺垫,在教材中起到了承上启下的作用。综观整节课,物理概念、规律较多且抽象难懂。因此,教师需要引导学生亲历“物理现象→实验探究→科学论证→规律总结”的过程,才能将物理核心素养转化为学习证据,实施可视化的评价。
(二)制订可视化核心素养评价目标
在日常的教学目标描述中,教师习惯使用“了解、理解、知道、掌握”等状态动词,虽能较好地体现目标等级,但不利于师生观察和测量教学目标。因此,笔者通过深度解读《义教物理课标》和教材相关内容,依据上述“指向物理核心素养的可视化评价体系”,拟制了这节课的可视化核心素养评价目标(如表2所示),并采用自评与互评相结合的方式,助力有效评价教学目标。
三、优化教学活动,获取可视化评价证据
为有效地获取可视化评价证据,教师需要根据实际教学优化教学活动。
(一)捕捉生成,形成物理观念
该节采用直接阐述的方式,告知学生什么是“磁化”,并通过举例讲述了磁化的利与弊。若教师未能领会教材的编写意图,直接教教材,就既不能让学生深度理解相关概念,也不能有效地评价学生是否达成教学目标。为此,在学生利用回形针探究磁体的磁性强弱时,笔者拍摄被磁化后的回形针相互吸引的图片,然后展示图片,引导学生猜测“原本没有磁性的回形针为什么会相互吸引”,进而提供实验器材,引导学生亲历钢尺从无磁性到获得磁性的过程。
可视化评价证据:为了帮助学生形成物理观念,教师常采用实验、图示等可视化策略引导其建构物理知识体系。在这一活动中,笔者利用信息技术,及时捕捉课堂生成,将容易忽视的实验现象可视化,引导学生经历“磁化”的过程,最后引领学生描述实验现象,并归纳物理规律。笔者通过图像、实验、语言等过程性的可视化评价证据,帮助师生有效监测物理观念的达成。
(二)类比推理,启迪科学思维
在传统的教学中,教师常让学生将几个小磁针放在条形磁体周围不同的地方,引导学生观察小磁针所指的方向是否相同,随即直接告知学生“在物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向”,这就使学生没有思考的时间,导致其对“为什么要在条形磁体周围摆放小磁针”缺乏深刻的认识和理解。鉴于此,笔者通过演示“无叶风扇吹动验电羽”实验,引导学生通过类比推理来开动科学思维,设计并表达“在条形磁体周围放置小磁针来研究磁场性质”的研究方案。
可视化评价证据:在这一活动中,笔者通过演示实验,启发学生深度思考,引导学生设计并口头表达实验方案。学生在实验、讨论、书写等可视化评价证据中,领悟了“类比”“转换”等科学思维在解决实际问题中的意义。
(三)科学论证,助力科学探究
在日常教学中,教师常利用小磁针、铁针板和铁粉引导学生探究磁场的分布,再通过被磁化后的小磁针等的排列,建构“磁感线”的模型。这种设计直接给学生提供实验器材,学生并不能理解铁粉器材的作用。为此,笔者带领学生思考实验器材转变的过程(如图1所示),并启发学生推测被磁化后的每两根小铁针空隙间的磁场分布,再通过在磁体周围撒上铁粉的实验验证猜想,最后通过类比“光线”,建构“磁感线”模型[2]。
可视化评价证据:在这一活动中,笔者通过优化实验,引领学生像科学家一样去设计实验探究方案。学生在实验操作、绘制图示、表达交流等可视化的评价证据中进行深度互动,领悟了其中蕴含的“极限法”“类比法”“模型法”等科学思维。
四、结语
物理核心素养往往隐藏在教学活动中,教师要不断优化学习资源、学习活动等,细化关键能力要素,设计可视化评价方式,将隐性的物理核心素养显性化、证据化、系统化,进而促进学生必备品格和关键能力的形成。
参考文献:
[1]梁旭.基于核心素养的教学设计需要关注的几个问题[J].中学物理,2018(9):2-8.
[2]李建锋,潘威,熊华,等.物理学科核心素养下的深度学习:以“磁现象 磁场”教学为例[J].物理教学,2022(9):38-41,7.