基于认知过程的高中物理实验探究能力表现标准的研究

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1、基于认知过程的高中物理实验探究能力表现标准的研究结题报告*湖州市第五中学教育集团课题组[内容摘要]物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验能力对学生科学素养的培养至关重要。调查发现，学校的实验设备较以往有了较大的改善，但学生物理实验能力并没用相应的提高。对实验能力要求的评价，主要还是以考试分数（操作考试和理论考试）为主，不能精细的反映学生的实际能力及存在的问题，制约着实验教学的有效开展。课题组依托与中央教科所高级访问学者张雨强博士《基于认知过程的中学生科学学科能力的表现标准研究》(国家社科基金教育学

2、青年课题CHA110128)合作的研究成果，充分发挥本校浙江省创新实验实践基地的优势，结合近几年在物理实验教学尤其是高中物理实验探究教学中的实践和探索，试图改进现有的评价机制，对高中物理探究实验能力的表现标准进行重新建构。通过对认知理论及高中物理课程标准的学习研究，结合实践成果，课题组将高中物理实验探究能力的六要素与认知过程六大能力因子有机整合，提出了“三六六”的高中物理实验探究能力表现标准模型。本研究以促进学生的实验探究能力为出发点，充分体现生本教育的理念，改变传统的评价机制，为高中物理实验教学和学生

3、物理实验探究能力的评价提供了理论依据。同时，课题组将高中物理探究实验进行了梳理，根据实验探究能力表现标准模型，结合学习行为实例，对学生的实验探究能力表现进行表征。本课题的研究成果，能有效促进高中物理实验教学，提升学生的实验探究能力，对同类学校的实验教学与评价，有一定的指导和借鉴意义。关键词：认知过程物理实验探究能力能力表现标准*湖州市2013年度研究课题13105﹡本课题是《基于认知过程的中学生科学学科能力的表现标准研究》(国家社科基金教育学青年课题CHA110128)子课题 课题组长：唐波执笔：翁骅组

4、员：章会荣魏玉柱徐萧娟顾问：沈忠峰张雨强23基于认知过程的高中物理实验探究能力表现标准的研究结题报告一、问题的提出（一）研究的背景1.基于普通高中物理课程标准的要求高中物理课标及教材对学生的实验探究能力，都提出了来较高的要求。《普通高中物理课程标准（实验）》中指出“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”［1］教材对实验的编排，跟以往有较大的不同，更关注实验的思想

5、与方法，鼓励学生开展探究性学习。其主要表现为：由“单一”变为“多元”。很多以往的验证性实验改成了探究性实验，并且实验的方案同时有多个。如研究平抛运动给出了三个参考案例及一个DISLab做一做的栏目。由“规定动作”变为“自由动作”。从人教版物理教材的编写来看，教材没有对实验的具体做法、使用器材等做出硬性规定，实验方案很多改成“参考案例”的形式。实验步骤可以自由设计，师生可以因地制宜的选择方案进行实验教学。由“教师为主”变为“学生为主”。教材许多实验安排在学生没有学习物理规律之前，需要学生通过思考实验的目的

6、和归纳实验的结果去推导物理规律，把学生的学放在了首位，强调学生的主体性。2.基于“深化课改”评价评价的需要2012年6月，浙江省教育厅发布《浙江省深化普通高中课程改革方案》，方案指出“完善学生成长记录与综合素质评价制度。综合素质评价重在过程，重在导向。要坚持过程性评价与终结性评价相结合的原则，完善学生成长记录，全面准确地将课程修习情况、个性特长发展情况记入学生成长记录。要坚持公开、公平、公正的原则，确保评价结果全面、客观、科学，真实反映学生的学习成果和发展状况。要改进综合素质评价标准与程序，提高信息化程

7、度，力求简洁、可操作。”［2］对学生评价的研究，是深化课改的需要。233.基于高中物理实验教学的现状物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验能力对学生科学素养的培养至关重要。调查发现，学校的实验设备较以往有了较大的改善，但学生物理实验能力并没用相应的提高。对实验能力要求的评价，主要还是以考试分数（操作考试和理论考试）为主，不能精细的反映学生的实际能力及存在的问题，制约着实验教学的有效开展。（二）课题的界定1.认知过程人的认知过程是一个非常复杂的过程，认识客观事物的过程，即是对信息进行加工处理的过程，

8、是由表及里，由现象到本质地反映客观事物特征与内在联系的心理活动。根据布卢姆认知目标分类修订的二维框架，人的认知有从低级到高级的六个过程（记忆、理解、应用、分析、评价和创造）[4]。本研究中，将这六个认知过程称为认知过程能力六因子。认知过程的研究，为指导教师教学实践提供了广阔的空间，也为课程标准的落实提供了便利。2.物理实验探究能力“物理实验探究能力”是指“物理实验与探究能力”。《浙江省普通高中物理科高考说明》中把物理学科能力归纳为五个方面，