科學思維層級模型下增值評價實踐探索
——以高中物理理想模型建構為例

喻妮

（貴州省基礎教育質量監測中心 貴州貴陽 550081）

高中物理核心素養之科學思維的4個要素為模型建構、科學推理、科學論證、質疑與創新，每一個要素均有5個思維發展層級。而模型建構的思維層級發展過程決定和影響學生學習效果。本文以高中物理核心素養——科學思維層級模型下的理想模型建構為例，探索在新高考改革“3+1+2”背景下物理學科增值評價方法，以期降低高中物理學習和評價的難度，鼓勵更多學生學習物理、熱愛物理，為終身學習物理奠定基礎。

一、增值評價內涵及作用

所謂增值評價（Value-added evaluation）也稱為成長性評價，主要關注學生在經過一個階段的學習后最后比最初進步了多少。其特點是不再以學生的考試成績作為唯一的評價標準，而是關注同一評價對象在多次同質評價中結果的變化，并透過這種變化對學生進步情況和發展潛質作出及時、準確的判斷。由此可見，增值評價需要從專業、長期、微觀角度評估學習成效，因此評價的專業性、持續性、科學性就非常重要。增值評價常應用于評價學校或教師的教學質量狀況，尤其是在衡量生源質量薄弱學校的優秀率、中高考的升學率、后進生的達標率等方面起到了很好的激勵和示范作用。目前增值評價用在學科研究方面相對較少，還有待大量的實踐的論證。

評價的主要功能是診斷和激勵，診斷是對教師層面，激勵是對學生層面。對學生作業或考試前后結果對比是教師常用增值評價手段，也是對學習效果的粗略評價，對高效處理學生在學習過程遇到的問題和及時激勵學生作用不明顯，但由于受班額數大、教學進度快等因素影響至今仍然是大多數老師評價學生的首選；教師發現學生學習中問題一般都較滯后且發現的問題也不夠精準，因為作業和考試的結果只是問題的集中反應，很難精準再現問題出現原因和思維水平，導致教師對學生的評價片面性或偏移。因此建立系統、長效、精準的評價體系是必要的。

二、研讀新課標，確定評價指標

1.研讀新課標

《普通高中物理課程標準》（簡稱《標準》）中明確提出科學思維是物理核心素養之一，培養和發展學生的科學思維能力是高中物理的重要教學目標之一。模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新是物理科學思維四個要素，每個要素分為5個層級水平，其要素及層次結構圖如圖1所示

圖1 科學思維要素層級水平示意圖

例如，高中物理要求學生掌握的質點、點電荷、勻強電場等物理概念和勻變速直線運動等物理過程都是物理模型，按照5個水平層級將學生對知識的掌握程度進行量化評價以達到符合SOLO理論要求的“顯化”知識目的。

思維的量化過程很復雜，本文結合新課程標準和布魯姆認知思維模型設計科學思維層級下的“模型建構”大增值評價體系，以教學實例說明怎樣進行增值評價，以期同仁能共鳴。

高中物理理想模型建構貫穿于整個高中階段學習。根據模型性質特點分3類：對象型（如質點、彈簧振子、理想氣體、玻爾模型等）；條件型（光滑表面、輕桿、均勻介質、勻強電場、勻強磁場等）；過程型（自由落體、平拋運動、勻速圓周運動、簡諧運動、彈性碰撞、絕熱過程等）。

2.確定評價指標

以質點受力分析模型的增值評價為例，設計概念—重力場—復合場—應用的力學單元知識內容，以情境變化增加思維難度系數。根據理論和評價標準設計物理概念表達式（圖）準確率、邏輯性、答題時間作為增值評價的指標，反映學生學習過程中思維參與情況。如表1所示。

表1 質點的受力分析思維發展增值評價量化表

建立一生一檔的思維發展層級模型的量化表是非常有必要的。以表達的準確性、邏輯性、反應時間三個指標進行“值”的量化，再將各項量化分按比例測算為總分。如重力場中質點的受力分析，其思維層級發展過程可設計為兩個力、多個力的分析及情景復雜轉換。復合場中質點受力分析也將物體所處的環境和受力個數進行重新構建后量化評分。應用上則注重考查學生對實際問題理解和應用的發展水平，這里不再贅述。

三、科學設置“值”

1.“值”是什么

增值評價的“值”是什么？這是增值評價核心內容。目前《普通高中物理課程標準》（以下簡稱《新標準》）提出了要加強物理學科核心素養的評價原則、任務設計和評價方式建議。眾所周知，影響學習狀態、學習過程、學習結果的因素復雜，怎樣科學、公平公正、系統、持續地將學習狀態和結果由“質”變轉化為“值”變是一項龐雜系統的教育工程，可以根據實際需要抓住主要因數忽略次要因數進行設置。

2.“值”的來源

依據學業水平層級表現的關鍵特征制定教、學過程“值”包括課堂教師課堂提問、作業反饋、實驗報告、研究性活動、單元或模塊測試、綜合考試等對“值”的認定，將學科學業水平要求與達到的水平層級有效對接后設置參數，借助于網絡信息化管理將各種信息快速及時反映出來增值。仍以質點為例，設計高中科學思維水平模型建構增值情況匯總表，如表2。

表2 高中科學思維水平模型建構增值情況統計表

折合比例可以根據學生的基礎和知識點難易程度靈活設置，但要和其他知識點的標準統一，這樣才有比較價值和意義。

3.“值”設計原則

設計“值”要做到統一性和整體性。高中物理大學科觀念下唯物的觀念、結構的觀念、因果的觀念與守恒的觀念是評價標準整體性和統一性，要有整體等值評價觀念。物理科學思維則有四個維度，“值”要細化，要與大學科觀念統一。根據《標準》提出的“科學思維”定義及其4個維度“模型建構、科學推理、科學論證、質疑與創新”分別設置每個維度要求達到的水平層次，以最后的標準分衡量科學思維總體情況。

總之，教師要有駕馭本學科整體教學能力，這是增值評價對教師能力的要求。建立整個高中階段科學思維發展增值量化體系表，記錄并量化每一個學生思維發展過程，跟蹤監測學生學習狀態和學習效果，教師才能更好地了解和服務學生，為其選科提供參考，及時指導有志于今后從事物理學習和研究的學生。物理學習過程包括課題教學、實踐活動、實驗報告及各種考試，將學習過程思維進行有效記錄，既關注了過程評價，也可以進行綜合評價，使評價更有科學性。

四、科學評價

1.建立科學的評價體系和方法

完整的學科評價框架是廣大師生教學的指南，科學的評價方法是評價增值的關鍵，關系整個評價群體（對象）的學習狀態的延續及學習自信心的建立。如何進行科學的評價，筆者認為需要有專業的測量理論和項目反應理論，如常模研發技術、標準設定技術、分數表達技術、測驗等值理論、題庫建設原理與方法等。

2.評價要多元性

科學專業的教育評價是增值評價的關鍵，鑒于當前我國教師的培養體系單一，師范院校所在的高校課程設置過多強調學科間獨立性和專業性，忽略學科融合，中學的教師基本上是“專科生”。知識結構和內容的評價方法過分單一，學科間基本上是各自為政，學生從老師那里得到知識信息基本上是零碎的，對大部分只知道全盤接受不知道融會貫通的學生而言，這就是高中物理的學習難度所在。因此多角度、多學科參與同一項目討論評價是降低物理難度的有效途徑。

各學科之間協作是建立多元化的評價框架或體系關鍵。如物理問題中數學表達、推理過程的規范性，可以考慮兩科專業老師的統一評價，又如高中物理選修3～5部分有關量子力學中能級和概率密度與電子云的理解，在建立評價指標時考慮到與數學、生物、化學知識聯系比較密切，同時也是理解和應用的瓶頸，學生經常是理解了物理規律和原理，但對數學的表達式無法理解，對電子的生化屬性難以建立起完整的模型，因此可以通過以上4科教師共同協作建立起從結構模型—運行機制—生化應用等一套比較完整的知識體系的教學環節。

3.重視評價的結果的應用

正確看待增值評價結果，即不再把單一的考試結果作為評價的標準。中學物理學科教學是培養學生掌握終身學習發展的必備知識和技能，為他們今后學習物理奠定思維和理論基礎。基于此，教師應制定系統、階段性、長期性的科學的評估方案，把增值作為評價學生的成長過程的檔案。

五、增值評價實踐中遇到問題及建議

增值評價在實際應用過程中常常重理論無實踐研究的尷尬局面。主要有以下幾個方面的原因：一是對“增值”概念認識和理解模糊，認為增值即為分值的增加。眾所周知，分數不能衡量學生的知識水平，分數受試題的難度系數、受試對象、考試時間的影響較大，而增值評價不需要考慮這些因素，只需要關注每一學生在同一標準下相較同一類別或同一群體的增加的幅度或百分比。二是增值評價使用率不高。受傳統考試影響，增值評價一般在用于學校的效能評價較多，而在學生的學習過程中使用不多，忽略了過程性評價。這與《方案》強調要重視過程性評價相違背。三是科學性不強，指導意義不大。教育教學評價是一項復雜的系統性工程，需要多方面參與，而在實際操作中往往是屬于高校或高層領導的權利，脫離教育實際的評價較多。基于以上問題，筆者有三條建議。一是建議深度教育評價的文件和有關文章，加深概念理解。二是建議制定學期或學年或學段的增值評價方案。三是建議加強高校與中小學教育教學合作，使增值評價更加科學化和人性化，使評價更接近真實情況。這也與現在的打破一考定終身評價方式相吻合。

增值評價不僅是將學習的效果進行分值轉換以評價，也是面向全體學生成長，關注整個學習過程的學習效能評價，從源頭上打破了一考定勝負的粗放型評價，有效的增值評價將會督促教師思考教育教學方法更全面更精準地了解學生學習狀態，使他們的學習更有效、更深入。