初中物理探究类作业的评价策略

摘 要：随着新课程改革的不断推进，发展学生的核心素養俨然成为中学物理教学的主流趋势.而科学探究作为物理学科核心素养之一，在实际教学中却往往没有与之相匹配的作业，究其原因在于教师对于探究类作业的评价还缺乏足够的认识以及实践操作经验较为不足.基于此，本文针对初中物理探究类作业的目的，结合具体的作业案例，提出了探究类作业的评价策略.

关键词：初中物理;探究类作业;评价策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）18-0025-03

基金项目：北京市教育科学“十三五”规划课题“基于核心素养的科学教学问题梳理与解决方案研究”（项目编号：CDDB18158）.

作者简介： 秦晓文（1968-），男，山东人，硕士，中学正高级教师，北京市特级教师，研究方向：中学物理教育教学、科学探究、教学评价.

尽管探究类作业对发展学生的科学探究能力具有不可替代的作用，但在初中物理教学实践中，探究类作业的设计和实施还面临着诸多困难，造成这种局面的重要原因之一是教师对探究类作业的评价还缺少清晰的认知和可操作的经验.为此，本文将针对“探究类作业的评价”进行探讨，以期抛砖引玉，引发教师更多的实践探索.

按照作业形式和作业目的，探究类作业可以分为：以培养学生“会思考”“会表达”为主的纸笔形式的探究作业;以培养学生“会做”为主的实践形式的探究作业.以下就从这两种主要类型探讨探究类作业的评价策略.

1 纸笔形式的探究作业的评价策略

1.1 以培养学生“会思考”为主的探究类作业的评价策略

以培养学生“会思考”为目的、纸笔形式的探究类作业，最常见的就是针对科学探究的某一个要素，如提出问题、猜想假设、设计实验、分析论证、评估等设计的作业.对这类作业进行评价的目的是：针对学生在探究中存在的思维问题进行“纠正性反馈”，帮助学生学会科学思维.评价的难点在于，学生的解答是多种多样的，并且解答中存在各种问题和错误.因此，这类作业评价的关键是依据真实探究的思路，针对探究作业的具体内容，梳理出指导学生思维的关键点，并根据这些关键点判断学生在作业中出现的认知误区和思维障碍点，进而提出纠正性反馈意见.

例题1 请根据“两个同学走在沙滩上，一个同学的脚印深，另一个同学的脚印浅”这一现象，提出一个可以探究的科学问题.

这是一个开放性的问题，学生可以结合情境提出各种问题，评价这些问题要求教师能针对问题作出判断，并给出反馈意见.这就需要提炼出可探究的科学问题的主要特征：问题中含有因变量和自变量，且两个变量均可观察或测量.根据可探究的科学问题的主要特征就可以对学生提出的各种问题进行评价.

例如，“脚印的深浅与脚的面积大小有关吗？脚印的深浅与人的体重大小有关吗？”这样的问题都属于可探究的科学问题.但如，“脚印的深浅与哪些因素有关？”这一问题缺少自变量，因而不是可探究的科学问题，需要进一步明确自变量.再如，“沙滩上的脚印与人的体重大小有关吗？” 这一问题中沙滩上的脚印不是可测量的物理量，因而这一问题不属于可探究的科学问题，这就需要将“沙滩上的脚印”改为“沙滩上的脚印的深浅”或“沙滩上的脚印的面积大小”，才能将这一问题改为可探究的科学问题.

例题2 实验桌上可供选用的实验器材有：弹簧测力计（0～2N）、长方体物块、细线、圆柱形容器（装适量水）、刻度尺等，小明想利用实验桌上的实验器材，探究物体浸没水中之前，物体所受浮力F浮与物体浸入水中的深度h是否有关.小明首先识别所探究的问题中的因变量、自变量和控制变量，然后利用提供的实验器材，针对这三类变量分别设计出操作方法.请将小明的实验设计思路补充完整.

这个作业的目的是：练习探究中实验设计的思路.要评价这样的作业题，首先要提炼出实验设计的基本思路，然后按照实验设计基本思路，针对这个实验的具体内容进行评价.在科学探究中，实验设计的基本思路是：首先根据要探究的问题，识别出因变量、自变量和控制变量，其次想出测量因变量和自变量的方法，然后想出控制变量的方法，最后想出在控制变量的前提下改变自变量的方法.

在这个作业题中，因变量是物体受到的水的浮力F浮，自变量是物体浸入水中深度h，控制变量是物体排开水的体积V排.测量F浮采用图1的方法，利用F浮=G- F拉计算出浮力.用刻度尺测量出h.控制V排不变的方法是每次都将长方体物块浸入水中一半.在控制V排不变的前提下，改变h的方法如图1所示.学生在作业中表现出来的错误主要有两个方面：一是没有控制变量的意识，只改变h，不控制V排;二是有控制变量的意识，但想不出在控制V排不变的前提下改变h的方法.

例题3 小娅通过观察身边的一些现象得出一个结论：物体在力的作用下运动，如果撤销这个力，物体的运动就会立刻停止.请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明小娅的结论是不正确的.

（1）写出你选用的物品或实验器材;

（2）简述实验过程、实验现象及论证过程.

这个作业题的目的是：使学生学会根据事实或实验证据证明一个观点错误的方法.这种方法是物理学习过程及日常生活中经常用到的“分析论证”方法.因为这个题是开放性作业题，学生可以有多种方法解决这个作业题，这就对教师的判断力提出了挑战.为此，就需要提炼论证一个观点错误的基本方法.在逻辑上，如果举出原命题的一个反例，则原命题错误.因此论证一个观点错误的基本方法就是举出这个观点的反例，例如，论证原命题“如果p，则q”是错误的，就需要找到原命题的反例“如果p，则非q”.

如果选用小车、长木板做实验，则实验过程及现象如下：用力推着小车在水平放置的长木板上运动，撤销推力，小车继续在木板上运动.这个实验事实与“撤销力，物体的运动就会立刻停止”的观点相反，所以小娅的结论是不正确的.其中，“撤销推力，小车继续在木板上运动”就是小娅的观点的反例.当然，还有很多实验可以提供证据论证小娅的结论是不正确的，评价的关键在于是否找到了小娅的观点的反例.学生在作业中表现出来的错误主要有：一是不知道通过举反例进行论证的方法;二是不知道怎样举出原观点的反例.

借鉴上述三个例子的评价方法，可以对其他以培养学生“会思考”为目的的探究类作业进行评价.

1.2 以培养学生“会表达”为目的的探究类作业的评价策略

以培养学生“会表达”为目的、纸笔形式的探究类作业对于提高学生的交流与合作能力具有不可替代的作用.但由于探究的问题、过程和结果的表达比较复杂，如果没有一定数量的练习以及针对性的评价反馈，大多数学生将难以学会规范表达探究的问题、过程和结果.另一方面，由于学生的表达方式和表达能力的差异，学生的作业往往五花八门，给作业评价带来很大困难.因而教师很少设计以培养学生“会表达”为目的、纸笔形式的探究类作业.为了解决这些矛盾，需要针对这些问题改进这类作业的评价策略.

对这种探究类作业进行评价的目的是针对学生在作业中存在的思维和表达问题进行“纠正性反馈”，帮助学生学会规范表达探究的问题、过程和结果.对这类作业进行评价的关键是依据真实探究的思路，针对探究作业的具体内容，梳理出指导学生表达的关键点和表达规范，根据这些关键点判断学生在作业中出现的认识误区和表达错误，进而提出“纠正性反馈意见”.

在例1中，可探究的科学问题的表达关键是在问题中明确表达出因变量和自变量的关系.如果用Y表示因变量，用X表示自变量，则可探究的科学问题的常见表达格式有：“Y跟X有关吗？”“X是Y的影响因素吗？” “Y随X的改变而改变吗？”.根据可探究的科学问题的常见表达格式就可以方便地判断学生作业中的问题，并给予“纠正性反馈”.

相对而言，实验过程的表达是最复杂的，对实验过程的表达的评价也是最困难的，因此，必须透过表达的形式，寻找实验过程的内在逻辑，以“实验设计的思路”和“實验操作的顺序”为线索，提炼表达的要素.具体而言，就是学生是否清晰表达了实验的初始状态、自变量和因变量的测量方法、控制变量和改变自变量的方法、改变自变量的次数、实验数据表及数据记录等几个方面的内容.围绕这些表达的要素，对学生的表达作业进行评价，就会透过纷繁的表象，直击表达的要害，给予学生有效的“纠正性反馈”，从而快速提高学生的交流和表达能力.

例题4 实验室有弹簧测力计、圆柱形金属块、装有适量水的量筒、细线，请利用上述实验器材，探究“浮力是否与物体排开液体的体积有关”，写出实验步骤，画出实验数据记录表.

要对学生表达的实验步骤和实验数据记录表进行评价，首先要依据“探究浮力是否与物体排开液体的体积有关”的实验设计思路和实验操作的顺序，梳理出评价要点以及每个要点的表达示例（见表1）.然后，教师可以对照此表，对学生的表达进行评价，并针对问题给予“纠正性反馈”.

2 实践形式的探究类作业的评价策略

实践形式的探究类作业的目的是培养学生“会做”实验，这类作业最常见的形式就是在实验设计基础上进行的实验操作过程.对这类作业进行评价的目的就是：针对学生在实验中存在的思路和操作问题进行纠正性反馈，帮助学生学会科学、规范地进行实验操作，有效收集实验证据.对实验操作过程的评价属于表现性评价，评价的难点在于学生的操作是即时的，转瞬即逝，操作过程是多种多样的，并且操作中存在各种问题和错误.因此，这类作业评价的关键是依据表现性评价的特点，针对探究作业的具体内容，梳理出评价要点以及每个要点的关键特征，根据评价要点和关键特征描述判断学生在作业中出现的思维和操作问题，进而提出纠正性反馈意见.

例题5 请你在完成“探究电阻一定时，通过它的电流和它两端电压的关系”后，在实验室进行实验，并记录实验数据.

根据该实验的操作过程梳理出的评价要点以及每个要点的关键特征见表2，教师可以对照此表，对学生的实验操作进行现场评价.

以上简要论述了探究类作业的评价思路和策略，还有很多现实问题需要各位同仁在教学实践中继续探索.

参考文献：

[1]秦晓文.探究照亮未来——物理教学中科学探究的理论与实践[M].北京：中国青年出版社，2017.

[2]秦晓文.基于核心素养的初中物理作业设计的思考[J].中学物理，2020，38（14）：16-18.

[3]秦晓文. 初中物理探究类作业设计的策略[J].中学物理，2021，39（14）：13-16.

[4]朱建平.初中物理教学中作业设计的有效策略[J].中学生数理化（教与学），2020（01）：36-37.

[5]朱国芳.核心素养下初中物理作业优化策略分析[J].中华少年，2020（01）：149+151.

（收稿日期：2021-07-21）