基于高中物理學科核心素養的實驗日志設計策略＊

張 勇

（重慶市潼南中學校，重慶 402660）

0 引言

高中物理教學中實驗教學是重要環節，教師可以通過示范實驗為學生直觀展示教學內容，學生也可以在自主實驗探究中深入理解物理知識原理，實驗教學對于學生的核心素養發展具有重要的推動作用。高中物理教師在教學中需要認識到實驗教學與核心素養的聯系，將傳統的知識能力評價轉變為實驗素養評價。教師可以結合物理學科核心素養的要素設計實驗日志評價方式，以實驗日志為工具考查學生物理觀念、科學思維、科學態度與責任等各方面的素養。

1 高中物理學科核心素養下實驗素養評價的意義和構成

1.1 實驗素養評價的意義

高中物理課程教學的目標是提高學生的物理知識能力，培養學生自主學習、積極探究、獨立思考等各方面的素養，進而促進學生的學科核心素養發展。在高中物理教學中，教師可以通過教學評價及時了解學生的學習情況，通過教學評價激勵學生的學習和發展。教師在高中物理教學中可以結合核心素養的要求構建完善的評價體系。高中物理核心素養強調學生的物理觀念、科學思維、科學態度與責任，這些都能夠在物理實驗教學中體現，因此物理實驗教學和實驗素養培養是物理教學的重要環節。高中物理教師在物理探究實驗教學中需要圍繞核心素養構建完整的實驗素養評價制度，通過對學生的實驗素養的評價糾正學生的問題、激勵學生的進一步發展[1]。

在高中物理實驗素養評價中，教師需要全程關注學生開展探究實驗的過程，了解學生在實驗探究中獲得的知識技能；教師在實驗素養培養和評價中應結合核心素養的要求設計更多角度的評價方式。教師在高中物理實驗教學中，可以從設計實驗、操作、數據收集、數據分析、科學態度等各方面考查學生的實驗素養，通過實驗日志等方式引導學生形成科學素養，充分發揮物理實驗教學的作用。

1.2 高中物理實驗素養評價的構成

根據高中物理核心素養的要求，實驗素養的評價需要從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面入手。教師在高中物理實驗素養評價中可以結合核心素養設計多樣的評價工具，收集學生的實驗信息，及時了解學生的實際學情，通過對學生實驗信息的總結和優化推動學生的發展[2]。教師在物理實驗素養評價中可以設計實驗日志，通過實驗日志記錄實驗過程、結果和分析等，再結合日志對核心素養進行全方位的評價。教師在物理實驗素養評價中可以結合實驗日志對學生的實驗過程、態度和思維等進行重點評價。

2 高中物理核心素養下設計實驗日志的意義

高中物理教學中，結合核心素養設計教學評價體系是重要的教學手段之一，可以幫助教師在充分了解學生學習情況的基礎上改善教學方式和教學內容，全方位評價并激勵學生的核心素養發展。為了展開高效的核心素養評價，教師可以通過實驗日志工具了解學生的學習過程和結果，結合實驗日志的評價及時調整教學方案，在此基礎上不斷創新實驗教學，提升教學質量。

2.1 考察科學探究能力

在高中物理課堂實驗教學中，教師可以結合教學內容和課程標準組織學生進行探究實驗，學生可以在教師指導下進行自主探究實驗活動，學生在自主探究實驗中需要結合實驗實際情況不斷調整、創新實驗方案，學生在實驗日志中可以從核心素養的不同方面展現實驗探究過程以及調整的過程。教師可以結合學生的實驗日志建立評價量表，從定性和定量評價的角度對學生的科學探究能力展開評價。

2.2 考核實驗操作能力

高中物理教學的基本目標是培養學生的物理知識和能力，在掌握基本知識和能力的基礎上才能進一步提升核心素養。教師在進行物理實驗素養評價的過程中，第一步就是考查學生的實驗操作能力，在實驗日志中可以明確實驗操作的步驟和注意事項等，學生在實驗日志中記錄自己的實驗過程和結果，教師按照評價標準對學生的實驗過程進行評價。教師可以通過實驗日志了解學生在實驗中進行的操作，以此為依據及時對學生的實驗操作進行評價和指導，保證學生開展正確的實驗操作，為物理核心素養發展奠定基礎。

3 基于高中物理核心素養的實驗日志設計策略

在高中物理教學中，教師以核心素養為標準設計實驗日志，可以為教學評價提供明確的依據，全方位了解學生的實驗情況和探究能力，為學生的學習以及教師的教學提供進一步的指導。以“探究加速度與力、質量之間的關系”為例探究高中物理教學中設計實驗日志的策略[3]。

3.1 深入研讀課程標準，明確課程教學目標

高中物理課程中的實驗日志設計目標是為學生提供明確的學習方向，因此教師在設計實驗日志之前需要結合教學內容和課程標準明確教學目標，根據教學目標針對核心素養設計實驗日志。高中物理核心素養主要包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任幾個方面的內容，在進行實驗日志設計之前教師可以分別從這幾個方面理清教學目標。物理觀念指的學生運用物理觀念分析物理現象和問題的能力；科學思維包括分析與綜合、抽象與概括、邏輯推理等科學思維方法，學生運用這些思維方法進行物理探究實驗、科學推理、創新論證等活動就是科學思維素養的體現；物理學習中的科學探究包括發現問題、假設、設計實驗、實施實驗并收集數據、分析數據、總結結果等環節；通過物理學習展現出的科學態度與責任也是物理教學的重要目標，學生需要具備熱愛科學、實事求是的科學態度。以“探究加速度與力、質量之間的關系”為例結合核心素養明確教學目標，詳見表1。

表1 核心素養指導下的教學目標（以“探究加速度與力、質量之間的關系”為例）

3.2 明確實驗學習任務，制定詳細實驗計劃

高中物理課程教學中，教師結合核心素養明確教學目標之后，就可以根據教學目標明確實驗過程的步驟以及學習任務，圍繞核心素養設計詳細的實驗計劃，針對不同的實驗操作制定相應的評價標準，以此作為物理實驗日志設計的基礎。在“探究加速度與力、質量之間的關系”的探究實驗教學中，教師需要將核心素養與實驗步驟結合起來完善每一步的實驗設計。

第一，明確本實驗中包含的物理觀念和科學思維，在實驗過程中通過科學推理與論證分析傾角的幅度對于加速度的影響，探究平衡摩擦力的必要性，隨時觀察實驗中出現的問題，在此基礎上發現創新節點；第二，在科學探究實驗中，圍繞“小車加速度的影響因素”這一問題展開猜想和驗證，根據“小車加速度與力和質量有關”的假設制定實驗計劃，明確實驗裝置、器材和操作方案，規范操作儀器進行多次實驗，嚴謹地記錄實驗結果和相關數據；第三，在數據分析過程中可以使用坐標圖，結合實驗現象和數據分析加速度與力、質量之間的關系；第四，完成加速度的驗證實驗之后，教師還需要帶領學生進行實驗評估，分析假設與實際實驗結果之間的異同點，在這個環節還可以發現并解決實驗中出現的新問題，以此保障實驗和探究的嚴謹性，通過分析問題、解決問題改進探究實驗的設計；第五，在物理探究實驗中，教師還需要針對學生的實驗態度、參與積極性、實驗報告的嚴謹性等展開評價，更加全方位地了解學生的核心素養和實驗學習情況。在物理課堂教學中，教師可以圍繞教學目標設計實驗計劃，將這些內容充分展現在實驗日志中，可以全面考查學生的學習情況和核心素養，促進學生的學習效果提升[4]。

3.3 設計實驗評價標準，激勵核心素養發展

高中物理實驗教學中，教師完成教學目標和實驗計劃設計之后，就可以結合這些內容以及核心素養的要求設計實驗素養評價的標準，在實驗日志中結合核心素養展現出來，再結合學生記錄的實驗工作單和實際操作進行評分，這樣可以激勵學生的核心素養發展，為物理實驗和教學提供更加清晰的方向。“探究加速度與力、質量之間的關系”實驗教學中的實驗評價標準如表2。

表2 探究加速度與力、質量之間的關系的實驗評價標準

4 結語

總而言之，高中物理教學中的實驗日志設計對于核心素養培養起到重要作用。高中物理教師在課堂教學中需要深入研究教學內容與課程標準之間的聯系，科學設計實驗過程和實驗日志，以實驗日志為參考全方位培養學生的知識能力和學科核心素養。