初中物理实验操作能力表现性评价研究
——基于PTA量表法的设计*

(广东省广州市第八十六中学，广东　广州　510770)

1　问题的提出

物理学是一门以实验为基础的科学，实验是物理教学的重要内容，实验有助于加深学生对物理概念和物理规律的理解，有助于培养学生的科学态度和创新精神。熟悉和掌握物理课程中的实验是学生学习物理的必要环节。教育部早在2001年制定的《义务教育物理课程标准(实验稿)》中就指出：物理教育应该注重学生科学探究能力和科学精神的培养。遗憾的是，在当前实际的物理教学中，很多初中物理教师的实验教学并没有很好地执行标准，少做或不做实验的现象较严重。同时，许多初中生对实验也不够重视，认为中考实验题的分数不高，实验通过记忆也能拿到较高的分数，因而懒于动手实验。

实验能力尤其是实验操作能力已经成为初中物理中考的重要内容，以广州市为例，近年来虽然其物理中考题型比较固定，但实验探究题的考查内容已经发生了变化，不仅考查实验器材的选择和使用、操作技能、实验原理、数据处理等，还考查了根据实际灵活运用所学的物理规律、实验方法，考查了设计实验方案并写出实验报告等。如何有效提升物理实验教学的效果？笔者结合多年教学经验，以实验教学中的实验操作能力为例，探讨其基于表现性评价的教学设计。

2　初中物理实验操作考核的内容

《义务教育物理课程标准(2011年版)》指出：应重视评价学生的实验技能，如能否正确使用本标准要求的实验器材和测量工具，能否正确记录和处理实验数据等。评价学生的实验技能，可以采用纸笔测验的形式，但更好的方法是结合学生做实验的过程进行。

以广州市为例，近几年的中考，最后一题都是以“设计”为特征的实验题，以初中课本中的学生实验为基础和探索起点，通过改变实验目的(如2016年考查的实验目的)、实验控制条件(如2015年用量筒和水测重力)、测量对象(2010年测量地铁广告牌与屏蔽门的距离)、实验仪器、实验图景等，提出新的实验课题，要求学生设计新的实验方案，或者要求学生运用已学的实验原理和方法解决新情景下的实验课题。正如2016年广州市中考物理质量分析报告指出的：试卷“突出物理学科特点，注重考查学生是否经历实验过程；创设合理的探究情景，有效考查学生的科学探究能力”。

不难看出，广州市物理中考把对实验能力尤其是操作能力的考查提高到了一个新的高度，笔者所在区2017年初中毕业考试物理实验操作考查评分细则也集中体现了这一思路(如表1)。

表1　“测定小灯泡的额定功率”评分细则

3　基于PTA量表法的表现性评价设计

3.1　表现性评价及PTA的内涵及要素

表现性评价是指通过观察学生在完成实际任务时的表现，来评价学生已经取得的学业成就。与传统的标准化评价相比，表现性评价具有评价内容全面、问题情境真实、评价标准开放、与教学活动相融合(将评价与教学融为一体，不同于过去标准化测验在教学活动后进行评价)等特点。表现性评价的构成要素中有两个相互联系的核心要素，即表现性任务和评价标准，如何将这两者有效匹配起来是表现性学习与评价实施的一个关键环节。许多研究表明：基于PTA(Primary Trait Analysis)量表法的设计能使表现性评价更科学，更具有可操作性。PTA量表法又称基本要素分析法，它首先把某种行为表现分解成若干基本要素，而后对这些要素作出评价，最后汇总并评定总体行为特征。PTA是一种标准清晰的参照评分工具，它让评价从无明确的标准改进到有高度清晰的标准，从常模参照测验过渡到标准参照测验，提高了评价的可操作性和科学性。

3.2　PTA量表的编制过程及示例

PTA量表的编制过程主要就是确定基本要素及其等级划分的过程。编制严格意义上的PTA量表，既依靠编制者以往的经验，也依靠同行间乃至师生间的交流与合作，它是一个不断修正、完善的过程。

制定PTA量表主要有三个步骤：① 确定可能对评价起重要作用的要素；② 编制测试学生每一个要素的评价分值，为每一个要素确定2～5个水平的评分细则；③ 以这些标准来评价学生的表现。

下面以验证型实验“浮力的大小与排开液体重力的关系”为例，阐述其具体操作步骤。

首先，确定评价内容和评价标准。《义务教育物理课程标准(2011年版)》指出：对学生的评价内容应该与课程目标相一致，应涉及“知识与技能”“过程与方法”以及“情感态度与价值观”三个维度。本实验要考查的学生知识与技能包括：① 知道利用称重法测量物体受到的浮力；② 会测量排开液体的重力；③ 会设计表格、分析实验现象，归纳实验规律。本实验要考查的过程和方法包括：选择实验器材，设计实验步骤。本实验还考查了学生的情感态度与价值观，即是否具有良好的实验习惯、严谨的科学态度和科学精神，能否与同学相互合作、友好相处。在此基础上，确定每项内容的评价标准。

其次，通过教学目标的分析，确定表现性任务。本实验的表现性任务就是通过实验，验证浮力的大小与排开液体重力的关系，其中包括6个方面：① 知道浮力与排开液体重量的关系；② 设计实验方案，按照设计的实验方案进行操作；③ 设计数据记录表格，如实记录数据；④ 分析实验数据，得出实验结论；⑤ 有良好的实验习惯；⑥ 善于与同学交流、合作。

最后，根据课程标准对科学探究的要求，把6个表现性任务具体分到五个评价要素：① 确定实验原理；② 选择实验器材，设计实验步骤；③ 进行实验，收集数据；④ 得出实验结果；⑤ 情感态度与价值观。最终形成验证“浮力的大小与排开液体重力的关系”实验的PTA评价量表(如表2)。

由于班级人数多，现场评价比较困难，因此可以要求学生做好记录，延时评价。评价方式可以灵活采用教师评价、自评、小组长评价等多种方式。

表2

4　PTA量表法的实施结果

通过一学期的表现性评价教学，学生在实验操作考查中有了如下喜人变化：① 实验目的明确，不会照搬以前的实验过程；② 实验原理清晰；③ 大多数学生会设计数据记录表格，记录时能有效区分物理量的单位和符号；④ 大部分学生能用文字完整表述实验结论，不再只用公式代替实验结论；⑤ 实验操作能力显著提高；⑥ 养成了良好的实验习惯，做完实验后会收拾好器材再离开教室。另外，在期末实施的实验操作考核中学生的考试分数也有了显著的提高。