初中物理實驗操作能力表現性評價研究
——基于PTA量表法的設計*

(廣東省廣州市第八十六中學，廣東　廣州　510770)

1　問題的提出

物理學是一門以實驗為基礎的科學，實驗是物理教學的重要內容，實驗有助于加深學生對物理概念和物理規律的理解，有助于培養學生的科學態度和創新精神。熟悉和掌握物理課程中的實驗是學生學習物理的必要環節。教育部早在2001年制定的《義務教育物理課程標準(實驗稿)》中就指出：物理教育應該注重學生科學探究能力和科學精神的培養。遺憾的是，在當前實際的物理教學中，很多初中物理教師的實驗教學并沒有很好地執行標準，少做或不做實驗的現象較嚴重。同時，許多初中生對實驗也不夠重視，認為中考實驗題的分數不高，實驗通過記憶也能拿到較高的分數，因而懶于動手實驗。

實驗能力尤其是實驗操作能力已經成為初中物理中考的重要內容，以廣州市為例，近年來雖然其物理中考題型比較固定，但實驗探究題的考查內容已經發生了變化，不僅考查實驗器材的選擇和使用、操作技能、實驗原理、數據處理等，還考查了根據實際靈活運用所學的物理規律、實驗方法，考查了設計實驗方案并寫出實驗報告等。如何有效提升物理實驗教學的效果？筆者結合多年教學經驗，以實驗教學中的實驗操作能力為例，探討其基于表現性評價的教學設計。

2　初中物理實驗操作考核的內容

《義務教育物理課程標準(2011年版)》指出：應重視評價學生的實驗技能，如能否正確使用本標準要求的實驗器材和測量工具，能否正確記錄和處理實驗數據等。評價學生的實驗技能，可以采用紙筆測驗的形式，但更好的方法是結合學生做實驗的過程進行。

以廣州市為例，近幾年的中考，最后一題都是以“設計”為特征的實驗題，以初中課本中的學生實驗為基礎和探索起點，通過改變實驗目的(如2016年考查的實驗目的)、實驗控制條件(如2015年用量筒和水測重力)、測量對象(2010年測量地鐵廣告牌與屏蔽門的距離)、實驗儀器、實驗圖景等，提出新的實驗課題，要求學生設計新的實驗方案，或者要求學生運用已學的實驗原理和方法解決新情景下的實驗課題。正如2016年廣州市中考物理質量分析報告指出的：試卷“突出物理學科特點，注重考查學生是否經歷實驗過程；創設合理的探究情景，有效考查學生的科學探究能力”。

不難看出，廣州市物理中考把對實驗能力尤其是操作能力的考查提高到了一個新的高度，筆者所在區2017年初中畢業考試物理實驗操作考查評分細則也集中體現了這一思路(如表1)。

表1　“測定小燈泡的額定功率”評分細則

3　基于PTA量表法的表現性評價設計

3.1　表現性評價及PTA的內涵及要素

表現性評價是指通過觀察學生在完成實際任務時的表現，來評價學生已經取得的學業成就。與傳統的標準化評價相比，表現性評價具有評價內容全面、問題情境真實、評價標準開放、與教學活動相融合(將評價與教學融為一體，不同于過去標準化測驗在教學活動后進行評價)等特點。表現性評價的構成要素中有兩個相互聯系的核心要素，即表現性任務和評價標準，如何將這兩者有效匹配起來是表現性學習與評價實施的一個關鍵環節。許多研究表明：基于PTA(Primary Trait Analysis)量表法的設計能使表現性評價更科學，更具有可操作性。PTA量表法又稱基本要素分析法，它首先把某種行為表現分解成若干基本要素，而后對這些要素作出評價，最后匯總并評定總體行為特征。PTA是一種標準清晰的參照評分工具，它讓評價從無明確的標準改進到有高度清晰的標準，從常模參照測驗過渡到標準參照測驗，提高了評價的可操作性和科學性。

3.2　PTA量表的編制過程及示例

PTA量表的編制過程主要就是確定基本要素及其等級劃分的過程。編制嚴格意義上的PTA量表，既依靠編制者以往的經驗，也依靠同行間乃至師生間的交流與合作，它是一個不斷修正、完善的過程。

制定PTA量表主要有三個步驟：① 確定可能對評價起重要作用的要素；② 編制測試學生每一個要素的評價分值，為每一個要素確定2～5個水平的評分細則；③ 以這些標準來評價學生的表現。

下面以驗證型實驗“浮力的大小與排開液體重力的關系”為例，闡述其具體操作步驟。

首先，確定評價內容和評價標準?！读x務教育物理課程標準(2011年版)》指出：對學生的評價內容應該與課程目標相一致，應涉及“知識與技能”“過程與方法”以及“情感態度與價值觀”三個維度。本實驗要考查的學生知識與技能包括：① 知道利用稱重法測量物體受到的浮力；② 會測量排開液體的重力；③ 會設計表格、分析實驗現象，歸納實驗規律。本實驗要考查的過程和方法包括：選擇實驗器材，設計實驗步驟。本實驗還考查了學生的情感態度與價值觀，即是否具有良好的實驗習慣、嚴謹的科學態度和科學精神，能否與同學相互合作、友好相處。在此基礎上，確定每項內容的評價標準。

其次，通過教學目標的分析，確定表現性任務。本實驗的表現性任務就是通過實驗，驗證浮力的大小與排開液體重力的關系，其中包括6個方面：① 知道浮力與排開液體重量的關系；② 設計實驗方案，按照設計的實驗方案進行操作；③ 設計數據記錄表格，如實記錄數據；④ 分析實驗數據，得出實驗結論；⑤ 有良好的實驗習慣；⑥ 善于與同學交流、合作。

最后，根據課程標準對科學探究的要求，把6個表現性任務具體分到五個評價要素：① 確定實驗原理；② 選擇實驗器材，設計實驗步驟；③ 進行實驗，收集數據；④ 得出實驗結果；⑤ 情感態度與價值觀。最終形成驗證“浮力的大小與排開液體重力的關系”實驗的PTA評價量表(如表2)。

由于班級人數多，現場評價比較困難，因此可以要求學生做好記錄，延時評價。評價方式可以靈活采用教師評價、自評、小組長評價等多種方式。

表2

4　PTA量表法的實施結果

通過一學期的表現性評價教學，學生在實驗操作考查中有了如下喜人變化：① 實驗目的明確，不會照搬以前的實驗過程；② 實驗原理清晰；③ 大多數學生會設計數據記錄表格，記錄時能有效區分物理量的單位和符號；④ 大部分學生能用文字完整表述實驗結論，不再只用公式代替實驗結論；⑤ 實驗操作能力顯著提高；⑥ 養成了良好的實驗習慣，做完實驗后會收拾好器材再離開教室。另外，在期末實施的實驗操作考核中學生的考試分數也有了顯著的提高。