以量化学习促进“实验探究”核心素养的培养

陈欣

在2017年的高中物理新课程标准中，将学科核心素养分为物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四大方面。台湾教授蔡清田指出，核心素养是学习的结果，是后天努力学习而获得的知识、能力、态度。核心素养框架的提出，从三维目标对教学结果的指向转为对学习结果的重视，起到更新教育目的，规范课堂教学，引领教学改革的作用。核心素养理念下的课程内容和指标应该是具体的、可量化、可测量的。因此，本研究立足物理实验课堂，紧紧围绕解决学生课堂投入度低、动手能力差、对实验现象和实验结论理解和分析不到位等问题，探讨培养物理“实验探究”核心素养的具体措施和方法。

一、教师重视学生课堂行为的具体表现，用行为动词表述教学目标，可以有效促进学生的各种感官调动，有目的地进行实验操作

以加涅的学习结果分类为理论基础，物理实验课可以分为三种课型，分别是演示课，操作课，习题课。用行为动词较准确地表述这三种课型的教学目标，可以让教学目标的表述清晰、到位。物理学科核心素养“实验探究”对学习结果的要求是学生能够通过实验学习，提升实验探究的能力。用行为动词表述教学目标，重新审视教学设计，可以起到规范教师对教学目标的表述，更新教学目标的作用。在教学实践中，学生对实验目的的了解更为清晰，课堂行为表现更有指向性，动手能力和课堂积极性增强，实现了实验课堂教与学的统一。在实验课上，学生呈现敢于动手，热衷探讨，思考和行动相结合的现象。

二、开发并使用课堂学习行为量化评价表能找出学生的对物理现象和结论理解不到位的原因，并进行指导改正。规范学生的学习行为促进对物理实验的理解

在教学设计中注重学生外显行为的引导和表达。在此基础上，结合过程性评价的方法，观察学生的课堂行为表现，并对学生课堂行为进行量化，形成课堂学习行为量化评价表。能有效找出学生由于在物理实验操作过程中存在的问题而导致的对物理现象和结论理解不到位的原因。并通过此种反馈，使教师及时调整教学行为，指导学生改正操作中的存在问题。只有规范物理实验操作行为，才能得到较为准确的现象和结论。物理实验正是需要经过不断的试错，才能获得“实验探究”能力的提升。

为了检验学习行为量化法对提升学生“实验探究”能力和对物理实验的理解能力是否有效，本研究选取了一个实验班和一个对照班，用学习行为量化评价法对实验班进行了教学干预。

通过课堂观察和课后访谈，实验班中学生存在的主要问题是“对根据电路图连接实物电路存在困难”“连接好电路图后对排查电路故障存在困难”“对出现与预期不符合的实验结果无法进行较好的解释”。

在进行了一个学期的教学干预后对实验班和对照班进行后测，实验题总分实验班比对照班多了2.32分。实验班与对照班在实验题上的得分差异很明显。通过实验班和对照班的成绩对比分析，可以看出，实验班在13个题目中，有10个题目的答题效果要比对照班好。实验班在对实验现象的把握和实验结果的理解方面，较对照班更为深刻。由此可见，通过对学习行为的量化，能够有效提升学生的“实验探究”能力，促进该维度的核心素养的养成。

三、研究和观察学生在物理实验课堂上的学习行为的特点，干预学习行为的养成，可以有效地促进实验探究能力的提升，促进学科素养的内化

研究结论表明，实验班在后测中的总分，1卷，2卷，实验题总分都比对照班要高，说明通过对物理实验课的学生学习行为的引导和干预，可以有效地提升学生的物理学科学习能力，促进学科素养的内化。

实验班的实验题成绩与年级的平均水平相比有了显著的提升。说明按物理学科核心素养指标所提炼的《物理实验课学习行为量化评价表》中对学习行为的干预和评价能有效提升学生的内驱力，促使学生养成良好的学习习惯，以习惯促行为的发展，以行为促素养的内化。

实验班的学生在物理考试中的得分提高得更快，尤其是物理实验题目的得分明显高于对照班。学生在物理实验课堂上的学习目标更明确，清楚自己要做什么。能主动探究和解决问题，对物理学习的兴趣和热情更高。

在用一系列的手段实行量化评价学习行为后，教师的教学设计指向性更强，课堂效率高于对照班。教师能从研究中总结得出关于如何干预学习行为，从而培养核心素养的可行性策略，个人专业素养得到提升。

通过研究，得出了围绕物理学科核心素养具体指标进行的教学策略的提炼。并初步体会了用学科核心素养指标指导学生课堂行为的教学的优势。由于研究水平有限，对围绕核心素养的相关研究了解不够深入，对监测学生学习行为的量化评价表的设计还不够完善。这也是今后在教育教学研究中需要注意和不断提高的地方。