香港中学文凭考试物理科校本评核及启示

张 娜

《普通高中物理课程标准（2017 年版）》提出，高中物理课程应注重过程评价，重视评价的诊断和激励功能，致力于创建目标明确、主体多元、方法多样、结果与过程并重的评价体系，以评价促进学生的学习和核心素养的发展。[1]然而，现行的物理学科纸笔考核方式更多地关注学生显性的智力表现水平，实验操作能力、沟通协调能力、资料收集能力等隐性内容在大规模考试中得不到有效的评价。

我国香港地区中学文凭考试（Hong Kong Diploma of Secondary Education Examination，即DSE，相当于内地高考）中的校本评核（School-Based Assessment，即SBA）通过在校进行的、由任课教师评分的方式，很好地提高了整体评核效度，并将评核延伸至不易透过纸笔测验反映的实验技能以及创造力、批判（明辨）性思维能力、沟通技能、解难能力等共通能力上。[2]本文以物理科为例，详细介绍了DSE 校本评核的内容、准则及具体实施过程，以期为我国内地更好地开展过程性评价、研究性学习及物理科核心素养测评提供参考。

一、物理科校本评核的内容

香港地区物理科校本评核①是教师就学生在中五和中六（等同于内地的高二和高三）期间的实验作业表现所做出的评核，其分数在DSE 中占据物理总成绩的20%。选择DSE 物理考试（即选修物理科）的考生需要完成至少8 个实验和1 个与实验相关的探究研习。这些实验和探究研习并非课程的外加部分，而是与课程内容相结合的日常学习活动，是在正常的教与学的循环中完成的。与传统纸笔作业不同的是，实验和探究研习作业更加关注学生在动手实践过程中表现出的能力。

1.实验评核

实验评核要求学生完成指定数目的实验，如设计实验、进行实验、报告实验、回答相应问题等，教师则根据学生提交的纸质材料进行评核。良好的实验能力是学生顺利进行探究研习的基础保障，从实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理、实验结论到误差分析，实验评核侧重于评估学生的基本实验能力，可见，实验的完成为学生提供了动手实操的机会。

在不同学校，学生所需进行的实验作业各不相同。在正常教学的进程中，教师可根据教与学的需要来选择适当的实验作业评核学生的表现，达到以评核促进教与学的目的。香港考试及评核局一般会提供样本作业示例，以供学校和教师参考。例如：2019 年提供了“载流导体在磁场中所受的力”实验样本作业[3]（内容见表1）；2017 年则提供了“量度重力加速度”“镍铬合金线的电阻率”“测定非欧姆器件的特性”等实验样本作业[4]。

表1 “载流导体在磁场中所受的力”实验样本作业

2.探究研习评核

探究研习评核要求学生在教师指导和实验室技术员支持下，自主设计和进行一个与实验相关的探究研习，学生需要学会运用所懂得的物理知识解决某一现实问题。学生需要完成前期的探究设计或建议、中期的实验探究以及后期的报告，教师则根据学生不同阶段的表现对其进行评价。探究研习为学生提供了主动学习的机会，能有效培养他们独立思考与解决问题的能力。通过探究研习，学生的共通能力（协作能力、沟通能力、创造力、批判思维、解决问题能力等）、实验技能、过程技能和报告技能等都能得到很好的发展。

学校不同，学生需要研习的项目也各不相同。学生可自主提出探究研习的主题，也可参考教师依据教学内容所提供的项目。2011 年，香港考试及评核局提供了“研究影响终端速度的因素（见表2）”“研究影响摩擦力的因素”“影响抛体射程的因素”“研究影响电磁铁吸力的因素”[5]等探究研习样本作业。

表2 “研究影响终端速度的因素”探究研习样本作业[5]

在中五和中六学年，教师至少对学生进行两次实验评核、一次探究研习评核或附有详细报告的实验评核，具体可根据作业性质和学生人数等因素来决定是否用同一作业评核全班学生。学校须提交校本评核分数的最少数目及比重见表3。

表3 学校须提交校本评核分数的最少数目及比重[2]

二、物理科校本评核的准则

科学教育学习领域《物理科课程及评估指引（中四至中六）》（以下简称《指引》）明确指出：课程的学习目标分为“知识和理解”“技能和过程”“价值观和态度”3 个范畴。[6]其中，“技能和过程”包括科学思维、科学探究、实验操作、解决问题、做出决定、资料处理、沟通、协助、自主学习9 个方面。[6]由于实验与探究研习的目标不同，其评核准则也各不相同。为了保证校本评核的公平性，《香港中学文凭考试2022 物理及组合科学（物理部分）校本评核教师手册》②（下文简称《教师手册》）对评核准则进行了详细的说明。

1.实验评核：促进实验操作能力提升

在《指引》中，实验操作要求学生能“设计和规划实验、选择合适的仪器设备和材料、根据步骤进行实验、适当并安全操控仪器、充分应用仪器所容许的最高精确度进行量度、认识所用仪器的各种限制、阐释观察及实验数据、评鉴实验方法并建议可行的改进方案”[6]。实验评核的准则与上述要求基本一致。

在《教师手册》中，实验评核的准则主要包括6 个方面：第一，有灵巧操作仪器的技能，并详细考虑各项安全措施；第二，明白实验目的及掌握实验步骤；第三，分析实验结果并充分展示物理知识；第四，准确记录实验结果，并在仪器精确度范围内进行度量；第五，清晰及准确地进行计算；第六，以适当的形式记录并展示实验结果。[2]

表4 探究研习的评核准则[2]

掌握物理实验操作能力是进行科学探究的基本条件，作为促进学习的评价，实验评核旨在培养学生的实验操作能力。物理是一门以实验为基础的学科，学生在动手实验的过程中，不仅可以强化物理观念和思维，还可以提升自身的实验操作能力。

2.探究研习评核：促进共通能力发展

在《指引》中，“技能和过程”目标包含的9 点内容在探究研习中均有涉及。探究研习评核伴随学生探究的进程，从“建议”“过程”“报告”3 个方面分别给出了具体的评核准则，详见表4。

科技与经济的迅速发展，要求学生具备更强的科研素养和创造能力。虽然学生在日常的学习中已经得到教师和教科书的引导，也了解了如何设计实验、开展实验并得出结论，但是对一个研究课题进行自主构思、深入分析、完整研究和系统表达，这个学习与探究过程更加重要。基于问题解决的探究研习综合性更强，因为它关注的是学生的共通能力。在2011 年样本作业的学生手册中[5]，“你的探究将根据以下几个方面来进行评估”这一项将作业评核的具体内容详细地告知学生，基于此，学生对各个探究环节所要完成的任务更加清晰。探究研习的评核准则能够引导学生未来进入高校后更好地开展课题研究。

探究课题完成后，教师会根据学生提交的纸质材料进行评核。每个校本评核作业以20 分为满分，作业的水平等级划分为“优异”“良好”“平平”“差劣”4 类，对应的分数分别为20～17 分、16～12 分、11～6 分、5～1 分，如果学生提交的作业水平未能符合评核的最低要求，则给予0 分。

三、物理科校本评核的实施

针对实验和探究研习的校本评核实施包括3 个环节，教师可针对课程中的不同时段，评核学生的具体表现并给予适当反馈。

1.前期准备

各个学校需要根据实际情况，自行选择和设计课程内的实验或探究研习内容展开评核。教师设计的校本作业应涵盖不同的课题及类型，为学生提供多元化的学习经历，同时避免过多地增加学生的课外学习负担。教师还需进行必要的说明，帮助学生明晰评核的注意事项。

（1）校本作业设计

教师设计的校本作业应满足以下要求：首先，引导学生发展物理课程要求的科学过程技能和其他共通能力；其次，结合理论与实际，作业内容设计应达到均衡；再次，配合所授课题，内容设计需契合学生的长处和能力；最后，按所评核的能力把学生分出高下。[2]校本评核作业的设计以为学生提供多元化的学习经历为主，旨在客观、全面、有效地收集学生各项能力的水平信息，并真实地反映学生的能力发展水平。

香港考试及评核局官方网站在2017 年提供了一份物理科校本评核设计案例的PPT，它详细展示了基于STEM（科学、技术、社会、环境）活动设计“杆秤专题研习”评核作业（适用于中四）的过程。[7]下面以此为例，详细介绍探究研习作业的设计过程。

首先，为了让学生体验工程设计过程，教师可以杆秤制作为基础，根据样本作业提出一系列的问题引导学生思考和制作。例如，“写出你想问的问题”“找一些可帮助设计的资料”“尽量想出在制作过程中要考虑的地方”“挑选一个你认为较好的方法并开始制作”“从准确度、结实度等方面测试与改进”等。

其次，结合学生汇报，在首次设计的基础上对STEM 活动进行优化，如提供更多的参考资料、提供部分材料以集中思考原理、指引学生多制作几个模型、尝试改良设计并对设计进行测试等。学生在工程设计制作的过程中可以发现问题、解决问题，最终形成成品。教师需要关注并收集学生遇到的困难、学到的物理知识及可能激发的高阶思维问题等，并细化杆秤制作指引作业中的内容。

最后，完善实验作业，呈现一份包括背景资料、问题情境、重要概念及知识、评估方法的学生手册。这份案例在经过修改后成为2019 年的探究研习样本作业“构建一个杆称以测量未知的重量”，并提供给广大教师。

有一些教师希望用同一作业来评核全班甚至全校学生，但这对于班内人数太多的学校显然不切实际。教师在使用不同作业评核时需要确保设计的作业性质和难度是相近的，评核的学生能力也应相近。在设计或选定某一评核作业后，教师还需要选择作业评核最恰当的时机，预估评核过程中可能出现的问题和困难，并思考是否需要提供帮助或干预等，做到有备无患。

（2）评核的注意事项说明

在物理课程校本评核开始前，教师需要向学生说明本次校本评核的各项要求和规则，包括作业的要求和评核准则、评核时间表和重要期限、学校实施校本评核的规则及程序、学术诚信和按规定完成校本评核的重要性、在校本评核习作中引用及注明资料出处的方法，以及保存记录的要求。[2]

2.中期实施

在实验评核中，学生可个人参与或以几人为小组，在80 分钟内完成《指引》内建议的实验，并提交实验作业、简短报告、详细报告等。教师亦可要求学生直接进行与实验相关的测验，或者将两种方式结合使用进行评核。“载流导体在磁场张所受的力”是2019 年香港考试及评核局向教师提供的样本作业中的实验之一，样本作业依次呈现了该实验的目的（探究当载流导体在磁场内，电流与导体受力的关系）、仪器、理论、步骤（测量如图1 和图2）、数据记录表格及两张坐标纸。学生需要在规定的时间内完成测量并描绘作用在导线上的力F 与电流I、在磁场内导线的长度L的关系图线，回答F 与I、F 与L 之间的关系，除此之外，学生还需讨论并回答4 个问题。[3]教师通过批改学生所提交的实验作业给出相应的得分，如果情况允许，教师也可在实验课内评核学生的表现。

图1 实验作业电路测量部分

图2 实验作业电路图

在探究研习的校本评核中，学生可个人参与或以几人为小组，针对教师给定的研究性问题，依照工作进度表来完成设计实验、初步实验、正式实验、递交实验报告等步骤。2011 年香港考试及评核局向教师提供的样本作业之一是“研究影响终端速度的因素”，在学生手册中，教师需要明确本次研习目的，即“在这项研究中，你将要找出影响在水中落球终端速度的因素，并设计实验以演示各个因素的关系”。同时，学生手册告知了学生每个小组将获得的实验装置和材料，以及探究研习需要关注的问题，如“提出影响终端速度的因素”“设计一系列的实验来测试你的假设”“仔细检视实验的可行性和有效性”“进行风险评估以鉴定所需的安全预防措施”等。[5]学生在初步实验前，需要先提交实验设计，并依照教师的意见重新修订计划后实施。教师可根据探究研习的设计、过程及报告进行评核。如情况允许，教师也可以在实验过程中提问，以核实学生对探究的理解。

3.后期存档

为了让学生明了学术诚信和校本评核的重要性，学校会要求学生在进行校本评核之前签署表格，以声明他们的作业均是自己的作品，并同意诚信地完成评核作业。教师会提醒学生妥善保管他们的习作及相关记录直至公开评核过程完全结束。评核一经完成，分数提交到香港考试及评核局后，师生便不能再修改学生习作及评核记录，评核局会随机抽样检查学生的习作及记录。

值得一提的是，实验评核中，学生不仅需要规范地完成既定的实验操作和书面报告，还要根据测量结果分析实验涉及的相应问题，且问题大多是发散的，灵活性很强，只有具备一定的综合分析能力才能完成学习任务。实验评核侧重“技能与过程”目标下的实验操作技能，旨在促进学生基本实验素养的提升。[6]

探究研习则相当于内地高中物理学习倡导的科学探究，它不仅可以借助问题探究提高学生制定计划的能力，还可以促使学生对探究研习的呈现形式和框架进行思考，从而提升交流和表达的能力，更可以让学生体会资料处理、自主学习、沟通、协助的重要性。

四、启示

由于传统纸笔测验不能有效评核课程中的某些技能，香港中学文凭考试物理科中加入校本评核以使公开评核变得更为全面。校本评核是促进学习的评估，评估理念与时俱进，它较好地促进了学生共通能力、实验技能、报告技能等能力的发展，同时也全面反映了学生的真实技能水平，其经验对我国内地高中阶段物理课程教学评估及其改进具有很好的借鉴意义。

1.明晰不同活动的评价目标，发展学生的共通能力

在《普通高中物理课程标准（2017 年版）》中，科学探究作为物理学科核心素养的4 个维度之一，是指“基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制定方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力”[1]。实验与探究研习对培养学生的科学探究能大有裨益。

对于首次参加香港中学文凭物理科考试的学生来说，他们在高中阶段至少需要完成两次实验评核，包括设计实验、进行实验、报告和演绎实验结果等。除此之外，学生还需设计和进行一个与实验有关的探究研习评核或附有详细报告的实验评核，运用所学的物理知识解决某个现实问题。通过以评价促进日常学习的研习活动，学生的相关能力均能得到有效发展。香港校本评核中的实验和探究研习将操作性实验和开放性探究进行了很好的区分。实验对于培养学生的实验操作能力有较大的助益，而实验操作能力恰恰是学生进行科学探究所必备的前提条件。不同的科学探究活动内容，可以促进学生不同能力的发展。

提及科学探究，许多教师会想当然地认为它是类似研究性学习的完全开放性的探究活动，这势必造成科学探究内容教学的两种极端方式——泛探究化教学和讲授式教学。造成这种状况的一个重要原因就是教师没有区分不同活动的评价目标。值得注意的是，随着教学模块性质和任务的不同，科学探究活动的具体内容、复杂程度、方式和要求也应有所不同，或以技能性实验操作为主，或以验证物理规律为主，或以开放性科学探究为主。[8]基于教材，教师应该统筹设计，借助不同的探究活动，让学生掌握分析、综合、比较、分类等思维方法，发展学生的协作能力、沟通能力、创造力、解决问题的能力等共通能力。在科学探究方面，2019 年秋季投入使用的人教版物理教科书中多数的内容都是以探究形式展开的，没有设置专门的“探究”栏目，一是为了避免对探究产生歧义，二是为了强化那些大型的、需要通过探究来学习的内容。教师与学生只看教材目录也能明晰实验的内容，因为它们用专门的命名方式加以凸显，如必修第一册中的“实验：探究小车速度随时间变化的规律”等。这能很好地引导教师区分不同类型的科学探究活动的目标。

2.制定教师指南，开展形成性评价，改善研究性学习实施现状

《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》明确指出，研究性学习是在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。[9]研究性学习是学生在比较广泛的教育资源背景下所开展的自主、开放、探究式的学习活动。开放性的课题研究是研究性学习的主要形式之一，它相当于香港中学文凭考试物理科校本评核中的探究研习。

与探究研习不同的是，内地的许多研究性学习流于形式。如学生被分组派给科任教师，教师下发研究课题，学生分工收集资料并上传至普通高中学生综合素质评价信息管理系统，最后教师在规定的时间内登陆系统进行评价。这一过程看似一气呵成，实则教师与学生大多应付了事，真正的学习并没有发生。研究性学习之所以形式化原因有二：一是评价结果没有实质性的影响；二是教师不知道如何对研究性学习进行指导和评价。香港地区有专门用于指导教师进行校本评核的教师手册，教师的素养其实在某种程度上决定了研究性学习是否有效，因此制定教师手册对于开展形成性评价和改善研究性学习现状十分必要。

2019 年秋季投入使用的人教版物理教材中的“课题研究”栏目为广大教师提供了可操作性的指导。该栏目中的主题均与学生生活紧密相关，包含了接近真实问题的内容，如“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”“关于甩手动作的物理原理研究”“充电宝不同电量时的电动势和内阻研究”等。教师可引导学生阅读教材中的“研究样例”，使其大致了解如何进行课题研究，之后让学生选择一个课题，完整地经历问题分析、信息收集、综合研究、成果展示、反思5 个阶段。学生研究的课题既可参考教材列举的参考选题，也可选择自己感兴趣的问题。美中不足的是，新版物理教材中没有呈现详细的评价标准用于评价学生的自主收集信息能力、分析解决问题能力、小组合作能力等内容，教师需要根据科学探究的5 个水平自主制定评价标准。

3.提升科学探究测评的科学性和多样化

内地的科学探究相当于香港物理科校本评核中实验与探究研习的综合，它在高考中如何考查是众多学者普遍关注的问题。科学探究需在一定的情境中展开考查，因此近些年高考物理创设了类型多样、具有一定复杂程度的、开放的真实情境作为试题的任务情境，以评价学生相关能力的真实水平。但如何更科学、多样化地考查学生的实验技能和协作能力、创造力等共通能力，仍然是高考命题亟待解决的难题。

借鉴香港的经验，我们可以适当将校本评核的部分成绩或学生表现作为高考招生录取的重要参考，甚至可以在综合素质评价中使用。将校本评核纳入高考，能有效地减弱学生对于高考成绩的“终极”依赖，当不再以单独一次的成绩评价学生时，评价结果会更加客观。[10]校本评核是关注过程、促进学习的形成性评价，教师可根据学生提交的书面报告来评价学生的实验操作、研究设计等能力。在条件允许的情况下，教师甚至可以在现场观察学生的表现同步进行评价，评价结果能够反映学生的真实能力水平，教师在评价后也应给予学生及时的反馈，以改善学与教。

注释：

①首届DSE 于2012 年举行，这意味着物理校本评核是在2010 年升入中五的学生中开始实施的。

②《香港中学文凭考试物理及组合科学（物理部分）校本评核教师手册》每年都会更新，香港考试及评核局一般会提前3 年发布以指引教师进行评核。此处引用的为2019 年8 月30 日发布的2022 年版。