以量化學習促進“實驗探究”核心素養的培養

陳欣

在2017年的高中物理新課程標準中，將學科核心素養分為物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四大方面。臺灣教授蔡清田指出，核心素養是學習的結果，是后天努力學習而獲得的知識、能力、態度。核心素養框架的提出，從三維目標對教學結果的指向轉為對學習結果的重視，起到更新教育目的，規范課堂教學，引領教學改革的作用。核心素養理念下的課程內容和指標應該是具體的、可量化、可測量的。因此，本研究立足物理實驗課堂，緊緊圍繞解決學生課堂投入度低、動手能力差、對實驗現象和實驗結論理解和分析不到位等問題，探討培養物理“實驗探究”核心素養的具體措施和方法。

一、教師重視學生課堂行為的具體表現，用行為動詞表述教學目標，可以有效促進學生的各種感官調動，有目的地進行實驗操作

以加涅的學習結果分類為理論基礎，物理實驗課可以分為三種課型，分別是演示課，操作課，習題課。用行為動詞較準確地表述這三種課型的教學目標，可以讓教學目標的表述清晰、到位。物理學科核心素養“實驗探究”對學習結果的要求是學生能夠通過實驗學習，提升實驗探究的能力。用行為動詞表述教學目標，重新審視教學設計，可以起到規范教師對教學目標的表述，更新教學目標的作用。在教學實踐中，學生對實驗目的的了解更為清晰，課堂行為表現更有指向性，動手能力和課堂積極性增強，實現了實驗課堂教與學的統一。在實驗課上，學生呈現敢于動手，熱衷探討，思考和行動相結合的現象。

二、開發并使用課堂學習行為量化評價表能找出學生的對物理現象和結論理解不到位的原因，并進行指導改正。規范學生的學習行為促進對物理實驗的理解

在教學設計中注重學生外顯行為的引導和表達。在此基礎上，結合過程性評價的方法，觀察學生的課堂行為表現，并對學生課堂行為進行量化，形成課堂學習行為量化評價表。能有效找出學生由于在物理實驗操作過程中存在的問題而導致的對物理現象和結論理解不到位的原因。并通過此種反饋，使教師及時調整教學行為，指導學生改正操作中的存在問題。只有規范物理實驗操作行為，才能得到較為準確的現象和結論。物理實驗正是需要經過不斷的試錯，才能獲得“實驗探究”能力的提升。

為了檢驗學習行為量化法對提升學生“實驗探究”能力和對物理實驗的理解能力是否有效，本研究選取了一個實驗班和一個對照班，用學習行為量化評價法對實驗班進行了教學干預。

通過課堂觀察和課后訪談，實驗班中學生存在的主要問題是“對根據電路圖連接實物電路存在困難”“連接好電路圖后對排查電路故障存在困難”“對出現與預期不符合的實驗結果無法進行較好的解釋”。

在進行了一個學期的教學干預后對實驗班和對照班進行后測，實驗題總分實驗班比對照班多了2.32分。實驗班與對照班在實驗題上的得分差異很明顯。通過實驗班和對照班的成績對比分析，可以看出，實驗班在13個題目中，有10個題目的答題效果要比對照班好。實驗班在對實驗現象的把握和實驗結果的理解方面，較對照班更為深刻。由此可見，通過對學習行為的量化，能夠有效提升學生的“實驗探究”能力，促進該維度的核心素養的養成。

三、研究和觀察學生在物理實驗課堂上的學習行為的特點，干預學習行為的養成，可以有效地促進實驗探究能力的提升，促進學科素養的內化

研究結論表明，實驗班在后測中的總分，1卷，2卷，實驗題總分都比對照班要高，說明通過對物理實驗課的學生學習行為的引導和干預，可以有效地提升學生的物理學科學習能力，促進學科素養的內化。

實驗班的實驗題成績與年級的平均水平相比有了顯著的提升。說明按物理學科核心素養指標所提煉的《物理實驗課學習行為量化評價表》中對學習行為的干預和評價能有效提升學生的內驅力，促使學生養成良好的學習習慣，以習慣促行為的發展，以行為促素養的內化。

實驗班的學生在物理考試中的得分提高得更快，尤其是物理實驗題目的得分明顯高于對照班。學生在物理實驗課堂上的學習目標更明確，清楚自己要做什么。能主動探究和解決問題，對物理學習的興趣和熱情更高。

在用一系列的手段實行量化評價學習行為后，教師的教學設計指向性更強，課堂效率高于對照班。教師能從研究中總結得出關于如何干預學習行為，從而培養核心素養的可行性策略，個人專業素養得到提升。

通過研究，得出了圍繞物理學科核心素養具體指標進行的教學策略的提煉。并初步體會了用學科核心素養指標指導學生課堂行為的教學的優勢。由于研究水平有限，對圍繞核心素養的相關研究了解不夠深入，對監測學生學習行為的量化評價表的設計還不夠完善。這也是今后在教育教學研究中需要注意和不斷提高的地方。