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物理单元教学反馈性评价的内容与思路

2020-06-27张玉峰秦晓文王美芹丁庆红

中学物理·高中 2020年6期
关键词:单元教学设计大概念问题情境

张玉峰 秦晓文 王美芹 丁庆红

摘 要:反馈性评价是单元教学设计的重要组成部分.单元教学反馈性评价的内容主要包括:通过测查大概念学习的关键点,获取大概念理解的反馈信息;通过应用大思路解决问题,获取大思路掌握的信息;聚焦真实情境中的大问题,全面测查学生的学科素养.单元教学反馈性评价的思路主要包括:依据单元教学目标,确定反馈性评价的内容;设计评价途径与方式,多途径收集评价反馈信息;多角度多层面分析反馈信息,进行定性与定量诊断并反馈矫正建议.

关键词:单元教学设计;反馈性评价;大概念;大思路;问题情境

文章编号:1008-4134(2020)11-0019中图分类号:G633.7文献标识码:B

单元教学设计以单元学习内容为整体,既能统筹规划统揽全局,有利于学生形成对学科的整体认识,又能引导学科教学按步骤有序地开展系列教学活动,有助于学科核心素养落地于日常课堂教学.因此,单元教学设计成为当前落实学科核心素养的课程改革研究热点,成为学科核心素养理念落地的重要途径.

评价与教学总是紧密相连的,党和国家的教育文件也强调反馈性评价在教学中的作用,明确要求:加强考试数据分析,认真做好反馈,引导改进教学.与单元教学设计相匹配的单元教学反馈性评价首先是关于单元教学的评价,因此反馈的信息的内容应该指向单元教学目标;其次是对于单元教学的评价,因此评价的对象是单元教学过程,包括融入教学过程的教师、学生、教学内容等等;最后是为了单元教学的评价,因此反馈信息应该有助于及时调节和控制单元教学活动,提高单元教学的效率.已有的课堂教学评价是针对课时教学效果的反馈,往往更关注知识点的学习与应用,而缺乏从单元整体的视角设计评价的内容与思路,并不完全适用于对单元教学的信息反馈.因此,在课堂教学实践中推动单元教学设计的同时,应该同步开展对单元教学反馈性评价的研究.

由于单元教学与传统的课时教学相比在教学目标、内容组织等方面具有明显差异,导致两者在反馈性评价的内容与思路方面具有明显差异.单元教学设计目标对教学过程的规划、策略选择、活动设计、学习评价等若干环节具有统领作用,即单元教学设计的具体环节都围绕实现单元教学目标进行设计.因此,限于篇幅,本文主要讨论在单元教学目标统领下单元教学反馈性评价的内容和思路.

1 单元教学反馈性评价的主要内容

单元教学反馈性评价的主要内容是由单元教学目标决定的.但是,单元教学目标往往描述经过学习达到的最终学习结果,因此,从为教学提供反馈信息的角度看,反馈性评价不仅需要诊断最终学习结果,还应从认知过程的角度诊断反馈学习中存在的具体问题是什么,只有如此才能为后续定向矫正提供精准建议.

1.1 通过测查大概念学习的关键点,获取大概念理解的反馈信息

单元教学设计通过围绕大概念组织教学内容实现大概念学习理解的目标.这里的概念包括我们通常所说的概念以及概念之间的联系,即规律.2005年,美国科学促进会(AAAS)把大概念界定为“能将众多的科学知识联为一个整体的科学学习的核心”.大概念是相对的,不是一个个孤立的知识点,而是联系到大量的具体概念,也就是说一个大概念其实包括了大量的具体概念.大概念的学习需要通过若干具体概念的学习逐渐深入.例如,“机械运动”概念可以算作一个相对的大概念,它包括质点、参考系、位移、速度、加速度等大量具体概念,学生对“机械运动”概念的理解也不是一蹴而就的,伴随着学习的进展,通过学习周期、角速度、角加速度等大量具体概念而不断丰富对“机械运动”概念的理解.其实还有比“机械运动”更大的概念,那就是“机械运动与相互作用”概念.

从评价的可操作性角度考虑,对认知过程的评价可以通過评价认知过程中的关键点得以实现,也就是说,评价的基本假设是:学生在认知过程关键点上的具体表现水平决定于其认知过程的学习水平,二者呈现高度相关.概念学习可以分为概念的理解与应用两个相对独立的认知过程,可以通过对这两个认知过程中分解出的关键点的评价,获取对大概念理解的反馈信息.

概念理解是指个体弄清楚事实或者经验与概念,以及概念与原有知识体系间实质性联系的认知过程.因此概括起来,大概念理解的关键点主要包括:(1)是否能在事实、实验的基础上经历抽象概括、推理论证得出概念;(2)是否能把大量具体物理概念按一定逻辑线索进行合理整合,形成结构化概念体系;(3)是否能反省得出概念思维策略,即认识客观事物的方式或者所用到的策略性知识.

概念应用是指应用所学的概念(包括规律)解决情境从熟悉到陌生、从简单到复杂的各种问题的认知过程.因此,概括起来,大概念应用的关键主要包括:(1)能用物理学概念把实际问题转化为具体、明确、可解决的物理问题,并用物理学语言描述问题解决的目标与已知条件;(2)能根据目标和条件,运用物理学规律提出问题解决的方案或从整体上规划解决问题的思路;(3)能根据整体策略与路径规划解决问题,并对结果进行分析讨论或者做出评价,对评价结果的合理性进行质疑、论证或者提出新问题等.

1.2 通过解决应用大思路解决问题,获取大思路掌握的信息

物理学基于观察与实验,建构物理模型,应用数学等工具,通过科学推理与论证,形成系统的研究方法与理论体系.因此,物理学不仅是包括物理概念、规律、原理在内的理论体系,还包括物理学视角的认识方式、基于事实的抽象概括过程与推理论证、科学探究等方法.单元教学反馈性评价应该重点关注学生问题解决大思路的掌握情况.具体说来,大思路是物理知识学习或者应用中所涉及的认识方式、思想方法、跨学科概念等内容的统称.但是大思路不像概念、规律那样可以用语言、图表、公式等清晰表达出来,而是隐藏在具体概念、规律建立,知识的关联,运用知识的问题解决等过程或者关系之中,因此对大思路的反馈性评价具有较大难度.

所谓物理学认识方式,是指从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识过程中,所使用的思维模式(路径)或者信息处理对策.认识方式不同于知识:知识是人类认识自然和社会的成果或结晶;而认识方式则是人类获取认识成果的方式.认识方式也不同于具体的方法,认识方式也可以称为系统化、模式化的思维方法与研究方法.认识方式具体包括问题表征、认识对象、认识角度、认识思路等要素,涉及发现问题、分析问题、解决问题的全过程.例如,在“静电场”单元中隐藏着语言文字、图像、图形(包括电场线、等势面等)、表达式等表征物理问题的多种手段,各种类型的电场、带电粒子等理想化模型构成的研究对象,从运动与相互作用、能量等不同物理学视角研究问题的认识角度,以及定性与定量、状态与过程、宏观与微观、唯象与机理、猜想与验证等认识思路.这些表征手段、研究对象、研究角度、研究思路等要素共同构成了物理学认识客观世界的方式,而不是仅仅侧重于问题解决某个单一的环节中所使用的方法或者策略.

在物理知识的学习与应用中还蕴含着具有整合性、可迁移的具体方法或者跨学科概念,它们往往是学科核心素养的重要组成部分.例如,电容概念的定义涉及到比值定义法,电容器的结构不同电容大小也不同,体现了“结构决定性质和功能”的跨学科概念,电容器充放电过程还涉及能量的流动与守恒这一跨学科概念.概念建立和解决问题的大思路之中必然包含着一些具体的、碎片化的思想方法,需要从解决问题的过程中整合这些思想方法,从解决问题的大思路高度认识这些具体方法的价值,而不是片面强调这些碎片化的具体方法.例如,等效替代是问题解决的大思路,不仅包括通过物理量的合成与分解的等效替代,还有实物或者过程模型等效替代等;但是“割补法”则是解决某些具体问题的具体方法或者是小技巧.

1.3 以真实情境中问题为载体,全面测查学生分析问题解决问题的能力

大概念、大思路的形成与发展离不开真实的问题情境;同样地,脱离真实的问题情境的大概念、大思路也将失去其活力.分析问题、解决问题的过程也是大概念、大思路的应用过程.因此,只有通过学生面对真实情境中问题的反映和表现,才能测查学生分析问题、解决问题的能力.影响学生分析问题、解决问题的因素是多方面的,既与问题情境的内容、表达方式等因素有关,又与学生所掌握的大概念、大思路的多少和质量有关.大情境与学生已掌握的知识相关程度高,同时,大情境中的问题解决与学生的认知能力发展水平相关程度也比较高.情境内容的结构化程度越高,情境的描述方式越符合学生认知的习惯和风格,则学生越容易解决问题.学生所具有的大概念统领的具体物理知识越丰富,这些知识的结构化程度越高,与大概念相联系的情境越丰富多样,则学生越容易解决问题.因此,通过分析、解决真实情境的问题,不仅可以考查学生分析问题、解决问题能力,还考查学生对大概念、大思路的掌握水平.

这就要求单元教学反馈性评价的问题要与情境紧密联系,问题情境尽可能具有一定程度复杂性、真实性、探究性或开放性.通过学生在应对复杂现实情境,参与相应探究学习活动中的外在表现来全面测查学生分析问题、解决问题的能力.也正如国际经济合作与发展组织(OECD)在2005年遴选和界定核心素养时所明确指出的那样,核心素养是个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,表现出来的综合性品质.

反馈性评价选择的情境可以侧重人类生产生活实践情境和学生学习探索的情境.生产生活情境往往可以体现物理学的有用性,也可以通过这类问题情境反馈学生对大自然、生产生活的关注程度.这类情境非常丰富.例如,大自然中与物理相关的自然现象(潮汐、行星运行、彩虹、日食、海市蜃楼等),与生产生活紧密联系的物理问题,特别是与科技前沿或者我国的重大科技工程有关的情境等.学生学习探索情境往往能反映出学生对学业的关注程度,对学习内容深层理解的程度,这类情境也很丰富.例如,物理学史问题情境(光电效应现象、多普勒效应、万有引力定律、库仑定律、折射定律的发现等),学生学习过程中的实际学习情境、科学探究的问题情境等.

2 单元教学反馈性评价的主要思路

从整体评价思路看,单元教学反馈性评价与课时教学评价、终结性评价并无本质区别,但是在评价的目标以及与目标相适应的评价工具以及内容载体的选择等方面却存在着明显的差异.

2.1 依据单元教学目标,确定反馈性评价的内容

单元教学目标更加强调知识的结构化,形成围绕大概念的概念体系;更加侧重培养学生在面对真实情境问题时解决问题的大思路.所以,单元教学反馈性评价的目标内容应该围绕这些方面设计问题.以获取与单元教学目标相适应的反馈性评价信息.

确定单元教学反馈性评价内容可以概括为以下几个方面:首先,根据单元教学的大概念确定围绕大概念的具体概念有哪些,并分别厘清这些具体概念得出过程的关键点是什么?例如,在“静电场”单元包括电荷、电荷守恒定律、库仑定律、电场强度、电场线等大量具体概念,电场强度概念得出的关键点至少包括:为什么不同试探电荷放置在电场中同一个位置试探电荷所受力大小F与试探电荷q所带电荷量之比F/q是个常量?为什么用F/q可以描述电场强弱?与电场强度的定义方法相类似的物理量还有哪些?其次,依据单元内围绕大概念的概念体系,分析概念体系中所蕴含的认识客观世界的方式与策略,以及概念之间的关联.例如,静电场单元包括点电荷、匀强电场等模型的建构,利用“场强”和“势”这两个概念来描述静电场,以及利用电场线和等势面形象描述静电场的方法描述电场强弱的认识客观世界的方式;还有点电荷的定义式和决定式的关系、电势差和电场强度的关系等概念关联.第三,梳理应用大概念分析、解决真实情境问题所使用的思维策略.例如,解决静电场问题,常常需要对静电场的表征在物理图像、数学表达式、数学图形(电场线、等势面)之间进行转换;也常常需要根据问题情境、求解问题与已知条件从运动与相互作用能量等不同角度分析问题.

2.2 设计评价途径与方式,多途径收集评价反馈信息

评价什么?怎么评价?一直是评价研究的核心任务.在评价方式方面,单元教学的反馈性评价与传统的课时教学评价并没有显著差异.评价任务不同,可采用的反馈性评价包括课堂问答、书面评语、作业批改、自我评价和同伴评价、阶段性测试等多种不同方式.通过试题检测只是获取反馈性评价信息的一种方式.在教学实践中要关注反馈性评价反馈方式被窄化的现象,切忌把反馈性检测试题作为反馈性评价的唯一手段.

反馈性评价不仅要关注学生单元学习的最终结果,还需关注经过单元内容的学习,学生的认识方式是否有所提高.例如,学生对同一物理問题的认识角度的多与少;认识方式从定性到定量、从宏观到微观、从文字到符号表征的转变程度;认识思路的有序性和自主性等等.

评价途径与方式的选择需要综合考虑评价内容、学生特点、教学条件等各方面的因素.甚至在确定反馈性评价方式的情况下,问题的设问角度、问题的形式、呈现方式等都是影响收集反馈信息的要素.例如,要评价学生的概念理解水平,显然不能简单从应用概念解决问题的表现来评价,而应该从认知过程的角度,探寻学生是否理解了概念建构的关键点,可以采用二阶测试分别从观点与形成观点的解释两个层面进行评价.

特别需要强调的是,应该加强作业的设计与批改,发挥作业的反馈性评价功能,教师要认真批改作业,强化面批讲解,及时做好反馈.例如,在“静电场”单元学习后,可以布置学生参观科技馆,了解与静电现象有关的实验、装置等展品,并根据所学的知识对各种静电现象进行解释说明,甚至改造原有的展品.

2.3 多角度多层面分析反馈信息,进行定性与定量诊断并反馈矫正建议

单元教学评价反馈信息的渠道是多样化的,既可以来自课堂教学中师生、生生的互动,也可以来自课后作业、学习检测等反馈渠道;反馈信息的类型也是多样的,既可以是定性的反馈信息,也可以是定量的.同样地,分析信息的角度也是多样化的,可以从教师、学生、教学方式、教学内容、教学策略等教与学的要素进行分析;也可以从现象描述、因果解释等不同层面进行分析.在对反馈信息进行充分分析的基础上,可以作出定性或定量的诊断,提供反馈矫正建议.

概括起来,学习诊断可以从以下几个层面进行诊断并提供反馈信息.

首先,从现象描述层面,根据学生的反馈性问题.例如,学生问题解答的结果、卷面情况与课题互动等,发现并描述学生在学习过程和结果中存在的知识、技能、方法与策略等层面的具体问题.问题描述应力求具体,从物理概念、规律等知识,解决问题的方法、技能与策略等方面的缺乏或者错误等角度详细描述在哪里出错了,出现了什么错.

其次,从因果解释层面,从学生内隐的(跨)学科观念、认识方式、学科能力、价值观念、学习习惯等学科素养层面寻求产生错误的可能原因.因果解释层面与现象描述层面的区别主要表现在:因果解释更多从学生内隐的素养层面进行挖掘,而问题描述则更多是从相对容易外显的知识、方法、技能等层面进行.问题产生的原因往往是多样化的,因果解释需要分析所有可能的原因,而某一位学生可能是因为其中的一个原因而导致错误.需要指出的是,因果解释具有或然性,是对学生出现错误的推测,还需要通过与学生进一步的沟通交流或者其它方式进行验证.

第三,从拓展整合层面,拓展学生在其他内容的学习中还可能会产生的错误,并把这些可能的错误按照一定的线索(如认识方式、相似的知识特点等)进行梳理整合,概括出不同错误类型.可以从问题情境,解决问题所需要的知识、技能、思想方法、认识方式、能力,以及思维障碍或者易错原因等方面的相似性,对学生可能出现的问题进行拓展整合.

第四,从反馈矫正层面,针对学生学习的具体问题、因果解释及其拓展整合的结果,依据教与学的规律,对团体(班级、学校、区域的学生群体)或者个体提出教或学的具体建议.矫正建议具有定向性,可以定向于某一个具体物理问题,也可以定向于拓展整合的一类物理问题,还可以定向于学生的知识、技能、思想方法、认识方式、能力等不同方面.

3 结束语

单元教学设计的各要素构成了一个完整规划方案,其中单元教学目标具有统领作用,学习过程设计、教学策略选择、教学活动设计都是为落实单元教学目标服务的,而反馈性评价则是对教学目标达成度的直接检验,也是衡量学习过程设计、教学策略选择、教学活动设计等有效性的检验.单元教学反馈性评价不仅具有“承上”的作用,而且具有“启下”的作用,反馈结果是对学生认知状况的诊断,可以作为后续教学设计的依据.因此,单元教学反馈性评价不是教学设计中可有可无的环节,而是单元教学设计必不可少的要素.

参考文献:

[1]马兰. 整体化有序设计单元教学探讨[J]. 课程·教材·教法,2012(02):23-31.

[2]国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见[J].西藏教育,2019(11):3-6.

[3]张玉峰.以大概念、大思路、大情境和大问题统领物理单元教学设计[J].中学物理,2020(03):2-7.

[4](英)温·哈伦著,韦钰译.科学教育的原则和大概念[M].北京:科学普及出版社,2011.

[5]中华人民共和国教育部. 普通高中物理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.

[6]張玉峰. 基于学习进阶的物理单元学习过程设计[J]. 课程·教材·教法,2020(03):57-65.

[7]邵朝友,韩文杰.“教—学—评”一致性何以可能:形成性评价课堂技术及其应用[J].教育测量与评价,2020(03):15-19+40.

(收稿日期:2020-04-07)

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