教育科研今日谈 ｜ 《基于核心素养的新教材高中物理学生实验研究》

　　（来源：安吉教育）

　　原标题：教育科研今日谈 | 《基于核心素养的新教材高中物理学生实验研究》

　　近年来，我县有情怀的教育人磨砥刻厉，潜心研究，教育科研取得了丰硕的成果。为进一步推进我县教育科研工作，助力教师专业发展，赋能教育质量提升，安吉教育公众号于4月3日起，开设“教育科研今日谈”专栏，定期推送教育科研前沿理论，分享县域内教育科研优质成果，推动科研理论学习，发挥成果辐射作用。

　　欢迎广大教师积极参与互动交流，分享科研成果，贡献真知灼见！

　　第02期

　　课题成果名称

　　《基于核心素养的新教材高中物理学生实验研究》

　　课题成果奖次

　　2022年浙江省教研课题成果一等奖

　　课题团队风采

　　课题负责人

　　张国平（安吉县高级中学）

　　

　　张国平, 浙江省特级教师，正高级教师,浙江省师德楷模暨省优秀教师,浙派名师培养对象,湖州市第一层次名师,湖州市教学明星,南太湖教育领军人才,湖州市教育特殊贡献个人。近年来，主持的课题获省一等奖一次，获市级一等奖、二等奖等多次；在《物理教学》等刊物上发表论文近20篇，其中2篇被人大复印转载；参与编写教育类书籍8部，其中2021年参与新版《浙江省学科指导意见-物理》一书的编写。业务类获省级奖励15次，市一等奖近20次。

　　课题执笔

　　项明（安吉县高级中学）

　　课题成员

　　朱宝生、周超庆、应陆丰、李树强

　　课题简介

　　在新课标提出物理核心素养的背景下，教育部已明确指出实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容。鉴于此，课题组研制了新教材中学生分组实验的核心素养目标，开展了基于学情的新教材学生分组实验的教学实践，并用与核心素养目标相对应的评价方式进行了评价。在此基础上，编写了一本新教材学生分组实验教学案例集，提炼了基于核心素养目标的高中物理实验有效教学的实施路径和策略，同时探索了一套与核心素养目标相对应的多维度评价机制。

　　一、研究目标

　　1.制定出新教材中各学生分组实验的核心素养目标。

　　2.总结出与核心素养目标相对应的多维度评价方式，可评价不同素养的教学实施效果。

　　3.编写出基于核心素养目标的新教材学生分组实验教学案例集。

　　4.提炼出基于核心素养目标的高中物理学生分组实验教学的实施路径与教学策略。

　　二、研究的主要内容

　　1.根据新课程标准，以研究新教材中学生分组实验为导向，通过前测（如特征试题测评、问卷调查、自主设计实验方案等方式）了解学生学情，研制各学生分组实验的核心素养目标。

　　2.将素养水平的划分与课堂教学实践相结合探究评价机制，并从教师与学生两个维度出发，评价针对不同素养要素的教学实施效果。

　　3.从研究核心素养的教学设计出发，开展基于学情的新教材学生分组实验教学实践，结合教学有效性评价报告，编写基于核心素养的新教材学生分组实验教学案例集。

　　4.通过各实验教学案例的实践研究及评价，提炼出基于核心素养目标的高中物理学生分组实验教学的实施路径和策略。

　　三、研究历程

　　

　　图1：研究的具体进程与主要工作

　　1.“一个主题”定位方向、确定研究内容

　　物理实验是物理学科的基础，实验教学也是物理教学的基础，但学生分组实验教学一直是教学中的一个难点，课题组研讨确定以“物理学生分组实验”为主题进行教学研究。

　　2.“二个层面”开展调研、了解教学现状

　　层面一：教师掌握核心素养目标及实验教学设计能力的现状调查

　　对区域内物理教师访谈和问卷，发现：现在的大部分课堂教学实施过程反馈方式单一，缺乏对反馈内容和方式的精准定位；现在的实验教学的评价方式单一，主要还是以笔试为主。

　　层面二：学生实验学习的现状调查

　　对区域内高中学生访谈和问卷，发现：学生对实验具有主动性的意愿，但现实受教学时间、教学条件、教师的教学组织形式等多种因素的约束，缺少独立设计实验方案和反思的经历，很难真正主动地进行实验学习。

　　

　　图2：“三个维度”“四条途径”

　　3.“三个维度” 构建框架，制定研究计划

　　根据调查分析，认为可从目标引领、评价导向和教学落实三个维度对学生分组实验教学进行研究。考虑到开展教学需依靠素养目标引领，优化教学应依据评价机制导向，完善教学要通过教学案例实施和路径策略总结，认为通过素养目标、评价机制、教学案例和路径策略四条途径进行研究较为合适。

　　4.“四条途径”构筑通道，深入实践研究

　　（1）制定素养目标，明确学习任务

　　研究新教材学生分组实验内容，根据新课程标准，设计学生分组实验教学中的核心素养目标；结合核心素养目标的研究，通过前测（如特征试题测评、问卷调查、自主设计实验方案等方式）了解学生学情，明确各学生分组实验的学习任务。

　　（2）研究评价机制，提供优化方向

　　建立了基于核心素养的学生分组实验教学设计的评价机制和实验教学课堂实践的评价机制。

　　（3）设计教学案例，开展课堂实践

　　依据课前诊断学情，结合学生分组实验核心素养目标，完成基于学情和核心素养目标的实验教学设计；组织课堂教学实践，完善教学设计案例；参编省编实验教材，优化教学设计案例。

　　（4）总结路径策略，落实素养要素

　　通过各实验教学案例实践研究和核心素养的评价方式评价，建立了以“系统安排重点突破”、“循序渐进逐步提升”、“完整过程整体优化”、“问题导向高度参与”为核心的分组实验教学策略模型；从情境、设计、操作、数据、报告等路径实施教学，提出了基于核心素养的分组实验教学实施路径。

　　四、研究成果

　　(一 )理论成果

　　1.建立了分组实验教学策略模型，并提出了基于核心素养的实验教学实施路径。

　　（1）教学策略模型

　　如图3为分组实验教学策略模型，主要从“系统安排重点突破”“循序渐进逐步提升”“完整过程整体优化”“问题导向高度参与”等四个方面对探究素养进行提升。

　　（2）实验教学实施路径

　　实验教学的总路径可从实验情境与问题、实验设计与论证、实验操作与展评、实验数据与分析以及实验报告与反思等五个内容开展实施,总路径如图3所示。

　　

　　图3：基于核心素养的实验教学策略模型

　　具体到不同类型的实验，分别按探究类实验、验证类实验、间接测量类实验、直接测量类实验等四种学习路径进行实验教学，如图4所示。

　　图4：实验教学设计的总路径图

　　

　　

　　

　　

　　图5：各科学探究要素提升实施图

　　2.建立了基于教学设计、课堂教学实践的评价机制。

　　建立了核心素养的学生分组实验教学设计的评价机制，制作了教学设计的评价量化表；建立了基于核心素养的实验教学课堂实践的评价机制，主要分为对学生评价与对教师的评价。

　　(二 )实践成果

　　1.通过课题的研究和实践，课题实验组学生有了较好的实验提问意识和提问能力，能够积极主动地进行实验教学设计，能够积极主动地进行教学设计的论证和评价，实验过程中能够积极思考实验可能存在的问题，能够更加认真地记录数据并用自己的数据进行实验分析，有了反思实验过程和分析误差的意识，初步具备了书写实验报告的能力。通过课题组课堂教学模式的教学，学生在课堂教学行为和素养要素的表现评价较非课题组教学有明显提升。

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　图5-1：部分学生实验设计方案

　　

　　

　　

　　图5-2：部分学生实验展示

　　

　　

　　

　　图5-3：部分学生实验评价

　　

　　

　　图5-4：部分学生实验报告

　　2.通过研究和推广，课题成果已具有一定的辐射效应。课题组参与了2021版《高中物理学科指导意见》《浙江省普通高中物理选择性必修三实验手册》和《人教版高中物理教科书教学设计与指导》的编写工作，共发表和获奖相关论文12篇(其中被人大复印转载3篇)；开展相关省级公开课7次，相关省市级讲座11场，相关业务类比赛省市级获奖15次。

　　

　　END

　　来源：县教育科学研究中心

　　审核：叶 军

　　往期精彩

　　? 教育科研今日谈 | 新时代教科研需实现四大转变

　　? 我在安吉教育这一年 | 2023年安吉县班主任基本功大赛圆满落幕

　　? 浙江省安吉县2023年公开招聘教师公告

　　责任编辑：