吳雙雙 金 偉
(安徽師范大學物理與電子信息學院 安徽 蕪湖 241002)
馬扎諾學習量規是基于“馬扎諾教學框架”,吸收實證研究成果,提出的包含評價準則、等級標準和具體說明等3個基本要素在內的、旨在創設一個連續體來說明特定主題內容在不同層次上的知識和技能狀況的教學評價框架[1].馬扎諾學習量規內涵深刻,便于操作,可精細化.實驗數據處理過程中的一些知識屬于程序性知識,非常適合運用表現性量規進行學習評價.本文將探討在中學物理實驗數據處理中,教師如何編制使用馬扎諾學習量規,使之能測查學生的實驗數據處理能力,并及時反饋、補救,實現因材施教.合理利用馬扎諾學習量規不僅能保證學生升學需要,還能夠滿足部分學生為將來繼續理工科的學習夯實基礎,把握自己的學習進度,擁有自主權并對自己未來的學習負責,符合我們促進教育銜接的要求.
隨著物理學科核心素養的提出,物理實驗操作以及對所得實驗數據的處理得到了越來越高的關注和重視.但是由于升學的壓力,學生不注重對原始數據的分析和整理,只注重物理規律本身,造成學生的實驗數據處理能力十分欠缺,給大學實驗教學任務的推進造成了很大的阻礙.如何將學習量規融入實驗數據處理過程,促進學生物理學科核心素養的發展,加強中學和大學的物理實驗教學銜接是本文的研究問題.
編寫馬扎諾物理學習量規首先要剖析最新中學物理課程標準,編寫3類學習目標,由低到高依次為一般型目標、基礎型目標、提高型目標.一般型目標是指低于課程標準中認知水平的目標.基礎型目標是指課程標準中規定的認知水平的目標.提高型目標是指高于課程標準中認知水平的目標,涉及深入的推理及應用[1].查閱課程標準和課程標準解讀,對于實驗數據處理這一部分,可以將3層目標總結如表1[2].

表1 實驗數據處理能力的3層目標
創建表現量規是在3類學習目標的基礎上進行細化,更為清晰地說明實現標準所需要的知識和技能水平,促進學生達到想要達到的目標.根據核心素養的4個方面,細化學習目標編制的關于實驗數據處理能力的表現量規如表2所示.

表2 實驗數據處理能力的表現量規
在中學物理實驗教學中,通過對實驗結果誤差分析意識的培養可以引導學生對整個實驗原理和方案進行更深入的思考,也為將來學生在大學物理實驗中對于誤差和不確定度的定量計算形成平滑的教學銜接.多種數據處理方法的使用,一方面提升學生的實驗探究能力,另一方面也為將來進入大學階段進行更復雜的物理實驗數據處理打下基礎[3].
下面以光電門測重力加速的實驗來舉例說明量規表的使用.
(1)課前介紹
在課前教師會發放兩份學習量規表,并向學生說明表現量規,讓學生知道量規是什么、為什么、怎么樣.是什么:量規就像一把尺子,可以用來衡量我們的學習情況,知道自己已經達到什么水平級,以及怎么做才能達到上一水平級.為什么:量規為我們展示了學習的重點、方向和結構,可以幫助我們增強自我調節學習的能力,把握自己的學習進度.怎么樣:即介紹量規的使用方法[4].
(2)課堂使用
編制光電門測重力加速度在實驗數據處理方面的量規表如表3所示.

表3 光電門測重力加速度的數據處理表現量規

圖1 光電門測重力加速度實驗裝置示意圖
學生課后按照量規對自己的學習情況進行評價,判斷自己達到哪一個水平等級.并回顧反思自己的學習行為,思考如何學習才能達到上一水平級.達到 2.0 的水平相當于達到了課標要求的學業水平等級2,即達到了高中學業水平考試合格的要求.達到 3.0 的水平表示學生可以達到學業水平等級4,即達到高等學校相關專業學習應達到的水平要求.達到 4.0 水平表示學生可以達到學業水平等級5,即達到了全國一流大學相關專業學習的要求[2].另一份交給教師,作為教學反饋.
在中學物理教學中,由于教師對實驗數據處理過程的不重視,使得學生對數據處理趨于形式化,逐步讓學生形成數據處理不重要、很簡單的印象.然而,大多數物理規律的提出都離不開原始數據的積累和處理.
實驗數據的準確處理是培養學生研究問題的關鍵能力,也是作為一位理科生的必備能力.表2中的量規可以用在任何一個含有實驗數據處理的實驗中,參照量規對實驗數據進行處理,達到自己需要達到的程度,并對有意向在大學繼續學習理工科的學生進行平滑的教育銜接.