初中物理测量类实验表现性评价的设计

白孝忠

(江苏省苏州市吴江区黎里中学,江苏 苏州 215212)

初中物理测量类实验可分为直接测量类实验、间接测量类实验和特殊测量类实验,[1]传统的测量类实验的评价一般采用选择、填空、简答等纸笔测验形式,这种评价方式偏向于识记和理解.众所周知,“会做题”与“会实践”之间存在一定差距,做的题多,正确率高,实验能力也不一定强.究其原因是评价方式出现了问题,而评价又决定教学方式,所以通常是教师演示甚至只是讲解实验操作过程,学生通过“看”或“听”来加深印象,“掌握”整个实验的操作过程,这与素养导向的教学背道而驰.纸笔测验导致的后果是学生动手操作能力较差,科学探究能力较弱,已成为发展学生核心素养的瓶颈.[2]

初中物理测量类实验是发展学生科学探究能力的基础,直接影响到学生实验素养的形成,测量类实验的评价方式亟待变革.《义务教育课程方案(2022年版)》为我们指明了方向:“注重动手操作、作品展示、口头报告等多种方式的综合运用,关注典型行为表现,推进表现性评价.”表现性评价是对学生在真实情境中完成某项任务或任务群时所表现出的语言、文字、创造和实践等方面能力的评定,其核心要素是评价目标、表现性任务和评分工具.评分工具详细地描述学生所要达到的学习目标的标准,用来评价学生的复杂表现或作品.由于检测目标、任务类型不同,与之匹配的评分工具的类型也不同,常用的评分工具有核查表、等级量表和评分规则.测量类实验的评价目标指向发展测量技能、思维能力、实验设计和问题解决能力,掌握测量所蕴含的科学方法,表现性任务为测量类实验本身,关键和难点是评分工具的选择和设计.

1 测量类实验与评分工具的匹配关系

直接测量类实验和基础的间接测量类实验对学生的表现过程、顺序等作了一定的限制,表现任务描述明确,结构性比较强,属于限制反应式表现性任务,根据实验任务的特点,可使用核查表评价实验操作的规范性和正确性;较复杂的间接测量类实验和特殊测量类实验只对学生提出任务主题而对其表现不加限制,具有较强的综合性和开放性,属于扩展反应式表现性任务,这类任务可选用等级量表或评分规则来评价学生的实验能力.测量类实验与评分工具的匹配关系如表1.

表1 不同测量类实验评分工具的选择

2 初中物理测量类实验表现性评价的设计

2.1 设计指向操作技能提升的核查表

《义务教育物理课程标准(2022年版)》列出了7个直接测量类实验:用刻度尺测量长度、用表测量时间、用天平测量物体的质量、用常见温度计测量温度、用弹簧测力计测量力、用电流表测量电流、用电压表测电压.[3]学生必须熟练掌握这些实验器材的使用方法,明确测量中的注意事项,为后续间接测量、科学探究夯实基础.核查表是最简单、最基础的评分记录工具,通常是将一系列观察的行为或特质列出,评价时只对某项行为或特质做“有”或“无”“是”或“否”的判断,而不关注表现的质量水平.[4]对直接测量类实验的评价,核查表非常实用、方便,能评价学生个体的实验操作能力,在评价中促进学生熟练掌握操作技能.

在设计核查表时,需要做到两点:一是确定使用实验器材的重要操作步骤和注意事项;二是将这些操作步骤和注意事项按照它们出现的次序进行排序.以“用天平测量物体的质量”为例,评价目标是掌握天平的使用方法,正确读出物体的质量,表现性任务是用天平测量身边某物体的质量,评分工具为表2核查表,只要观察到相应的操作步骤,就在“观察到”一列中打“√”.

表2 使用天平的核查表

对于直接测量类实验,可采用“自学—共创—操评”模式组织教学.自学阶段:创设生活情境,将教材内容“托盘天平使用说明”制作成“使用说明书”的形式,让学生自主学习使用方法.共创阶段:教师提供核查表,在核查表“操作步骤”中可空出若干重要步骤或关键要素,让学生自学的同时,补全操作步骤,共同创造出核查表,完善的过程有助于学生加深印象.如果有充足时间,也可以让学生自己设计核查表,在熟悉操作技能的同时,提高学习兴趣.操评阶段:操作、使用天平,在使用过程中利用核查表进行生生互评或教师评价.通过核查表能快速发现实验操作中存在的问题,规范操作方法,充分发挥评价的诊断和促进功能.核查表具有上手快、实用性强、效果显著等特点.

直接测量类实验学生独立就能完成,且属于限制反应式表现性任务,基础的间接测量类实验也具有类似特征,核查表仍然可以使用.以下为“测量小灯泡功率”实验的评价设计.

提供实验器材:电池组(或学生低压电源)1个,电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)1只,电压表(量程0～3 V、0～15 V)1只,开关1个,小灯泡(2.5 V或3.8 V)1个,滑动变阻器1只,导线若干.

评价目标:(1) 会设计并连接测小灯泡电功率的实验电路;(2) 会测不同电压下小灯泡的电功率.

表现性任务:(1) 设计测小灯泡电功率的实验电路图;(2) 能根据小灯泡的额定电压选择电压表、电流表合适的量程,并按设计的电路图连接电路;(3) 测量不同电压下小灯泡的功率,将实验数据填写在表格3中.

表3 实验数据记录表

评分工具:如表4.

表4 测量小灯泡功率的核查表

2.2 设计指向实验素养进阶的等级量表或评分规则

核查表帮助我们评价实验过程是否呈现一个指定的步骤、一个重要的注意事项或是一个具体的操作行为.而等级量表能评价学生的表现已经达到哪个程度.也就是说,当我们需要对某个表现的特质做出程度的评价时,就需要运用等级量表.要制订一个等级量表需要做到以下3点:[5](1) 确定评价的要素或任务成功标准的要素;(2) 将这些要素按照它们可能出现的次序进行排序;(3) 确定量表的等级,量表等级描述形式多样,可根据需要使用表示各种程度的词汇、分值或五角星等.等级量表能粗略反映学生的实验水平,常用于非选拔性的评价中,开发等级量表也相对比较简便.

例如特殊测量类实验“测一张纸的厚度”,评价目标是熟练掌握刻度尺的使用方法,体会累积法的运用,形成严谨的科学态度;表现性任务是用刻度尺测量物理课本内页纸张的厚度;评分工具如表5,教师针对学生在每个要素的表现,在对应的程度上做出标注.

综合性的、较开放的间接测量类实验和特殊测量类实验,其任务较为复杂,往往需要学生合作才能完成,若要准确判断学生素养发展水平,明确进阶路径,则需使用评分规则.评分规则又被译为评价量规、评分量规、评分标准、评分细则等.评分规则就是对等级量表各等级的表现或特征加以描述,评分规则使表现性评价等级的标准变得清晰,对学生素养的评价更为精准.一个完整的评分规则包括表现维度、表现等级、描述符,其基本格式如表6.表现维度呈现了这个任务最关键的组成要素,也称为“要素”“指标”;表现等级就是不同维度所对应的表现水平,可以用数字表示,也可以用文字来表达,还可以两者结合使用,如“水平1、水平2…”;描述符是用语言陈述的,达到某一等级或水平的具体表现,描述符应当反映某一水平的表现的重要特质.[3]

以“测量上楼时的功率”为例,评价目标是通过实践活动,学会在真实情境中应用功率公式,掌握物重、楼高、时间的测量方法,培养学生问题解决能力、合作能力和口语表达能力;表现性任务为测量小组成员从一楼上到三楼时的功率;评分工具如表7.

表7 测量上楼功率的评分规则

评分规则的设计应体现以下3点: (1) 完整性,评价维度包含所有要评价的内容,描述符描述了不同水平的学生表现;(2) 清晰性,描述符的表达必须是清晰明确的;(3) 实用性,评分规则操作简单,能为学生提供改进学习的有用信息,为教学决策和追踪学生进步提供必要信息.评分规则在评价测量类实验的复杂能力上最为有效,开发评分规则也显得相对复杂.

3 结语

在测量类实验中引入表现性评价,能有效扭转“忽视实验操作”的教学现状,让“做实验”真正落到实处.在表现性评价的设计中,要注意评价目标、测量任务、评分工具的一致性,[6]同时要清楚无论是核查表、等级量表还是评分规则,都有所短和所长,教师在选择和开发评分工具时,要根据实验目的、实验任务的复杂程度和评分工具的特点选择其中最适当的一种.评分工具可用于对学生进行实验考查,也可用于实验后小组自评、互评或师评,还可作为教师课堂观察的工具,在使用过程中要注意不断调整、优化,使评分工具更加科学、合理、易操作,真正促进学生实验素养的提升,提高科学探究能力,彰显表现性评价的价值.