江苏省“十二五”教育科学规划立项课题（2013年度）D/2013/02/675

 

《构建高中物理探究教学评价指标体系的研究》

开 题 报 告

耿  建

一、课题的核心概念及其界定

美国于1996年推出历史上第一部《国家科学教育标准》，其突出特征是强调科学探究，为使科学探究落到实处，俄勒冈州教育部于2001年开发了科学探究评价框架，科学探究评分指南把科学探究分成四个要素：提出问题或假设、设计探究、收集和展示数据、分析和解释结果等，每个要素从三个指标来评价，即科学知识的应用（A）、科学探究的性质（N）和表达（C），指南在实际操作过程中得到逐渐完善。俄勒冈州的做法启示我们，如果没有切实可行的科学探究评价体系，科学探究的课程目标会落空，这就要求我们转变传统的评价理念，建立起科学探究评价的新思路，即：评价目标从选拔到发展、评价标准从一元的价值观到多元的价值观、评价方式从重量轻质到量质结合、评价结果从重结果轻过程到过程和结果并重、从强调他评到重视学生的自评和互评；通过构建符合国情的科学探究评价体系，以切实推动我国科学探究教学的开展，从而提高教师与学生的科学探究能力。

探究教学：即具有科学探究特征的教学过程。本课题中的探究教学分为两个层面：一是教师“探究教”，即是教师探究如何将学术形态的课程转化为具有探究特征的教育形态的课堂教学设计过程；二是学生“探究学”，即是学生在课堂教学中积极主动地进行具有探究特征的学习过程。只有两者有机地统一与融合才是真正意义上的探究教学。

探究能力：我国《课程标准》中将科学探究环节分为七个方面：提出科学问题；进行猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；检验与评估；交流与合作。本课题旨在细化这七个方面的能力，不是简单的有或无，而是更贴近学生实际的分层级的界定，从而对学生探究能力的评价更科学、合理。

评价：评价是对某一对象价值的系统调查。本课题的评价由第三方、教学实践中的教师及学生组成，通过对某一次探究性教学过程的要素、过程、结果及影响进行多角度、多途径、多层面的描述与价值判断。

探究度：是探究性教学过程中的广度与深度，是探究教学的评价指标体系。本课题的探究度是综合考虑了教师、学生、教学内容及教学环境等教学要素，在现场观察、纸笔测验、计算机模拟和工作单等方法的基础上进行的综合性评价，是质性评价与量化评价相结合的一种系统性评价。以期能对探究教学的评价更系统、客观、科学、合理，是一种价值与水平相结合描述与判断。

 

二、国内外同一研究领域现状

从施瓦布于1964年首先提出和使用“探究学习”一词开始，到1996年美国颁布的《国家科学教育标准》以及2003年我国教育部颁布的《普通高中课程标准》，都强调科学探究的学习方式，通过探究活动培养学生理解科学的能力，提高科学素养。科学的评价指标体系是实现科学探究课程目标的保障，目前国际上三种著名的科学探究能力评价模式分别为：英国GCE物理探究能力评价模式、英国APU科学探究能力评价模式、美国PADI科学探究能力评价模式。国内学术界对三种模式的描述和介绍较多，但进行深入分析并与我国具体实践相结合的较少，尚未形成一个公认的指标体系。针对我国传统教学注重教师传授知识而忽视学生正确学习态度的培养这一问题，新课程改革的核心目标就是实现课程功能的转变，强调学生形成主动的学习态度。探究教学就是实现这一课程目标的主要平台，因为探究这种教学形式是顺应物理学科特点与青少年本性的，是回归物理学科应然的学习方式与青少年在学习该学科过程中应然掌握的学习能力。目前在制度层面、理论层面和实践层面等对于科学探究都有了相当的研究。《课程标准》在制度层面对探究教学给出了规定性，各种探究教学理论的研究与阐述进一步明确了“应该进行探究教学”，各种优秀的探究教学案例为我们提供了“如何进行探究”的教学示范。但现实状况中的探究教学现状还存在诸多问题：理想是通过探究培养学生的科学素养，现实中却更多的是注重学生的应试能力；教师观念中是认同的，但实践中却仍然是排斥的；公开课离不开探究，但常态课中却不见探究的踪影。如何通过探究将提升学生科学素养的理想逐步变成现实，如何将教师普遍认同的探究理念变成教师自觉的践行，如何让探究成为课堂教学中的一种常态，这些都是亟待解决的问题。

综合考虑影响探究教学的各种因素，究其原因可以归结到现在对于中学教学的评价制度上。在考试作为主要评价手段的背景下，教师教学的中心工作主要是围绕如何提升学生的考试成绩，对于探究教学就处于一种“想说爱你不容易”的状态。正如对中学理科教师的问卷调查和访谈表明，中学理科教师对评价科学探究能力的重要性认识统一，但评价意识不强，对如何评价学生探究能力把握不准，对用纸笔考试作为评价学生探究能力的主要方式的现状不满意。认为课程标准对评价学生科学探究能力缺乏指导性，纸笔考试与实施的探究教学有差距。因此，提升教师课程评价的理念，改善探究评价的方式方法，是进一步推进课程实施中的探究教学的有效性，突破探究教学瓶颈的当务之急。

目前对于探究能力的评价除了纸笔测试的方式外，还有现场观察、工作单、计算机模拟等方式。这些评价的着眼点是学生的探究能力。而完整的教学过程由四个要素组成：教师、学生、教学内容及教学环境。因此，对于探究教学的系统性的而非单一的学生探究能力的评价还需要进一步系统研究。

本课题就是基于探究教学的研究背景、现状背景及能力评价背景基础，构建一种教师普遍认可的、切实可行的、有利于指导探究教学实践的评价指标体系。从而为新课程改革的进一步深化而起到一定的推动作用。

 

三、课题界定:

1.评价指标体系设计思想：⑴促进学生发展。基础教育课程改革的核心理念是“以学生的发展为本”，指标体系设计上不仅要考虑课程标准、教学内容的科学体系完成知识、技能等基本目标，同时要从学生的全面发展的需要出发，注意学生的发展性目标的形成，促进学生在情感、态度、价值观、创新意识、实践能力等的发展。⑵促进教师成长。斯塔菲尔比姆说过“评价最重要的意图不是为了证明，而是为了改进”，评价指标体系是促进教师不断提高水平，评价方向要面向未来，重点不仅在于评价教师讲授水平与课堂效果，而是诊断教师在课堂中存在的问题和不足，促成教师转变教育思想，自觉改进教学方法，努力探究教学改革，不断优化教学过程，提高业务水平和教学能力。⑶重视以学论教。评价指标体系强调以学生在课堂教学中呈现的状态为参照来评价课堂教学质量，提倡“以学论教”，主要从学生的情绪状态、注意状态、参与状态、交往状态、思维状态、生成状态六个方面进行评价。

2.设计指标体系的原则：⑴科学性原则：要求同一指标体系中的指标内容，不能把互相矛盾的两条指标放在同一体系中，否则会使评价者无所适从。同时，同一指标系统中指标不能重复，不能出现等价指标，否则在分配上权重时会加重该内容的分量而使指标系统失调。⑵发展性原则：建立发展性课堂教学评价体系过程中必须体现发展性教学评价的理念和观点。⑶可观察性和可操作性相结合、定性评价与定量评价相结合的原则：评价指标要便于进行观察与心智操作，既要有定性的规定，又要有定量的给分，两者结合使用，使评价结果具有一定的信度和效度。⑷整体性、层次性和相对独立性原则：指标充分地准确地放映总体目标，成为一个完整的体系，在上下层次指标之间应保持一种充分必要的构成关系，下层指标是达成上层指标的充分必要条件。指标体系中同一层次指标之间相互独立，不存在包含与被包含的关系，亦不存在因果关系，不能由一个指标导出另一个指标等。⑸体现物理教学的内容和特点的原则：评价体系要充分体现物理教学的知识价值、方法价值、能力价值和德育价值，既要促进物理教师引导学生建立合理的科学知识结构，更要关注教师对学生学法指导的评价和学生课堂学习过程中观察能力、抽象思维能力、归纳能力、分析能力与解决问题能力的评价。同时，由于物理是以实验为基础的学科，因而对物理教师的实验教学和学生在实验过程表现出的思想、技能、态度应作为评价的重要内容。

四、理论依据:

1．《普通高中课程标准》明确强调科学探究的学习方法，要求通过探究活动培养学生理解科学的能力，提高科学素养，而科学的评价指标体系是实现科学探究课程目标的保障。只有转变传统的评价理念，综合考虑教师、学生、教学环境、教学资源等因素，坚持以学生为主、教师为辅，以教师、学生的全面发展为目标的评价体系才是最科学的。

2．建构主义的理论观点。这种策略强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者，教师对教学意义的生成起帮助者和促进者的作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识，教学中利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性，积极性和创新精神，最终达到使学生有效的实现对当前所学知识的意义建构的目的。瑞士认知心理学家皮亚杰认为，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步构建起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。儿童和环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”和“顺应”。探究性课堂教学设计能使学生把外部环境中的有关信息直接整合到自己原有认知结构中去的过程，同时又可以使认知结构发生重组与改造，产生新的生成。学生的认知结构就是在“同化—顺应—同化”的过程中逐步发展、丰富的。

3．布鲁纳的认知结构学习理论

布鲁纳认为，学习包括三个几乎同时发生的过程：习得新信息、转换、评价。布鲁纳的认知结构学习理论的基本观点可概括为：为了使学生学得好，提供信息是必要的。但是，掌握这些信息本身并不是学习的目的，学习应该超越所给的信息。学生的心智发展主要是遵循他自己特有的认知程序，教学是要帮助形成学生的智慧或促使学生认知的生长。由此，他提倡使用发现学习的方法。其大致特征是：（1）强调学习过程。在教学过程中，学生是一个主动的积极的知识探究者，教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识。（2）强调知觉思维。采用跃进、越级和走捷径的方式来思维，教学中与其指示学生如何做，不如让学生自己试着做，边做边想。（3）强调内在动机。与其让学生把同学之间的竞争作为主要动机，还不如让学生向自己的能力提出挑战，要形成学生的能力动机，使学生有一种寻求才能的内驱力。（4）强调信息提取。关键在于如何组织信息，知道信息贮存在哪里，怎样才能提取信息。

4．系统科学原理。系统科学有三个基本原理： 1.反馈原理。任何系统只有通过信息反馈，才可能实现有效地控制，从而达到目的；没有信息反馈的系统，要实现有效地控制，从而达到预期的目的是不可能的。一个控制系统，无论是物理系统、生物系统，还是社会系统，其信息通道必然是一个闭合回路。既有控制部分的控制信息输入到受控部分，也有受控部分的反馈信息回送到控制部分，形成一个闭合回路。探究性教学设计就是为了让学生达到信息输出和控制的一个闭合回路。2.有序原理。任何系统只有开放、有涨落、远离平衡态，才可能走向有序；没有开放、没有涨落、处于平衡态的系统，要走向有序是不可能的。系统开放即与外界有物质、能量、信息的交换，是必要条件；“涨落”指对系统稳定状态的偏离，是实际存在的一切系统的固有特征；而系统只有远离平衡态，才可能形成新的稳定的有序结构。探究性教学设计是具有开放性的，是在破坏这种平衡态的目的下而设计的。 3.整体原理。探究性教学设计也不是一盘散沙，它的设计是把多种因素的内部结构及“边界”作为一个整体来考虑。任何系统只有通过相互联系形成整体结构才能发挥整体功能；没有整体联系，没有整体结构，要使系统发挥整体功能是不可能的。一个系统作为整体有内部结构和系统的“边界”组成，任何系统的整体功能E整等于各个部分功能的总和∑E整加上各部分相互联系形成结构产生的功能的总和∑E联。公式表示为：E整=∑E部+∑E联。

5．教学设计理论。美国学者肯普指出：教学设计是运用系统方法分析研究教学过程中相互联系的各部分的问题和需求。在连续模式中确立解决它们的方法步骤，然后评价教学成果的系统计划过程。它也是研究教学系统、教学过程和制定教学计划的系统方法和促进教学活动程序化，精确化和合理化的现代教学技术。在此理论基础上，美国教育学家史密斯和拉根认为，所谓教学就是信息的传递及促进学生到达预定、专门学习目标的活动。包括学习、训练和讲授等活动。所谓设计就是指在进行某件事之前所作的有系统的计划过程或为了解决某个问题而实施的计划。本课题就是期望通过构建高中物理探究教学评价指标体系，结合教学设计理论，通过相应的指标体系来提高高中物理教学系统的效率。

 

五、研究的目标、内容（或子课题设计）与重点

研究目标：本课题在现代教育理论、建构主义理论、认知结构学习理论、系统科学原理、教学设计原理、人本主义理论及新课程理论的指导下，旨在通过对探究教学的研究背景、现状背景及能力评价背景的研究，构建一种教师普遍认可的、切实可行的、有利于指导探究教学实践的评价指标体系。从而为新课程改革的进一步深化而起到一定的推动作用。

研究内容：

1．支撑探究教学相关理论、制度的研究

2．探究教学评价研究现状综述

3．探究教学的案例研究

4．探究教学评价指标的分类研究

5．探究教学评价指标体系构建的研究

6．探究教学评价指标体系指导下的探究教学实践研究

研究重点：

1．探究教学评价研究现状综述

2．探究教学评价指标体系构建的研究

3．探究教学评价指标体系指导下的探究教学实践研究

六、研究的思路、过程与方法：

研究思路：

新课程实施至今，教师逐渐明晰了“应该进行探究教学”，现实中也有了诸多成功的探究教学案例，但就探究教学而言还存在理想与现实、观念与实践、表演与常态等诸多方面的冲突。探究教学质量进一步提升的瓶颈在于缺乏系统的探究教学评价指标。本课题就是在对文献、案例研究的基础上，在现有的探究评价方法汇总分析的基础上，构建出系统的探究教学评价指标体系，以期为新课程探究教学的深化做出一定的贡献。

研究过程：

申报本课题之前，本课题组已经搜集了关于探究教学评价方面的研究资料并做了归纳分析，对于高中新课程探究教学的践行情况进行了的调查，并对新课程探究教学中因评价不到位或评价偏颇而存在的问题进行了思考。结合新课程探究教学的具体案例，以理解探究教学的相关理论为逻辑起点，以探究教学案例的过程记录为突破口，以探究教学的践行为平台，以健全探究教学评价体系为抓手，从而切实推进新课程探究教学的改革与实践。

研究方法：

文献研究法：文献法是一种利用教育文献研究教育现象，深化教育认识，解决教育问题的非接触性方法。文献法的操作方式是收集、阅读、整理、记录、分析。一方面学习关于科学探究等新课程的理论知识，形成统一认识以便更好地指导教育教学实践；二是通过收集与本课题相关的其他研究资料，吸收别人有用的研究成果，结合自身的教育教学实践，及时调整本课题的研究方向与研究侧重点，从而更好地达成研究目的；

观察法：研究者在比较自然的条件下通过感官或借助于一定的科学仪器，在一定时间、一定空间进行的有目的的、有计划的考察并描述教育现象的方法。在本课题的研究中，我们将在课堂教学中使用观察法，观察学生的生成情况来反思我们的教学设计。

案例研究法：个案研究的基础是探讨、论述与某人、某事或某种情况有关的各个方面。对探究教学案例进行具体分析，总结探究教学评价指标在教学中的适用情况，并结合教学实践对探究教学评价指标体系进行调整，以期构建实用性、指导性较强的探究教学评价体系，积极地推进与深化新课程的探究教学。

行动研究法：是指从实际工作需要中寻找课题，在实际工作过程中进行研究，由实际工作者和研究者共同参与，使研究成果为实际工作者理解、掌握和实施，从而达到解决实际问题，改善社会行为的目的。本课题研究主要评价指标体系，杷本课题研究策略与实际教学相结合，使研究策略为教学工作者理解、掌握和实施、从而提高课堂教学的有效性。

 

七、主要观点与可能的创新之处

主要观点：

1．探究教学的理论具有前瞻性，应该成为常态教学中的一种重要方式

2．探究教学的理想与现实之间存在差异

3．教师对于探究教学存在理念上的认同与现实中的排斥的矛盾

4．探究教学由教师、学生、探究内容及探究环境等要素组成

5．探究教学的评价有利于突破探究教学质量提升的瓶颈

6．现有的探究教学评价方法有待于进一步的健全与完善

7．能针对具体的探究教学过程建构探究教学的评价指标体系

8．本课题的研究能积极地推进新课程实施过程中探究教学的深入

可能的创新之处：

1．探究教学由教师、学生、探究内容及探究环境等要素组成

2．现有的探究教学评价方法有待于进一步的健全与完善

3．能针对具体的探究教学过程建构探究教学的评价指标体系

八、课题组成员及研究对象：

课题组成员为开发区耿建名师工作室成员及合作团队教师。

研究对象为研究成员各自所在学校任教班级的学生。

九、研究步骤：            

1、准备阶段。（2012年12月——2013年3月）

（1）建立课题组。

（2）查阅资料、分析教学现状、学习有关理论知识、确定课题。

（3）小组讨论，查阅资料，制定课题研究方案。

（4）根据课题内容编写初步评价指标体系

（本阶段主要应用文献研究法。）

2、实施阶段。（2013年3月——2014年12月）

（1）高中物理科学探究评价的现状研究（2013年4月）。

（2）探究教学的组成要素研究（2013年6月）。

（3）优秀的探究教学案例评价研究（2013年12月）。

（4）探究教学评价指标体系的研究（2013年12月）。

（5）探究教学评价指标体系指导下的教学实践研究（2014年12月）。

 （本阶段主要应用观察法、案例研究法、行动研究法、文献研究法。）

 3、总结阶段。（2014年12月——2015年12月）

（1）探究教学评价对教学现状影响的研究（2015年6月）。

（2）探究教学评价指标体系的研究（2015年9月）。

（3）探究教学评价指标体系指导下探究教学的实践研究（2015年10月）。

（4）收集原始材料、分析整理材料、撰写研究报告、课题研究成果展示。

（5）结题评估。

（本阶段主要应用案例研究法、行动研究法、文献研究法。）

十、预期研究成果：

1、课题研究论文。

2、研究日记，学习笔记。

3、典型的教学设计，相关的案例分析与反思。

4、课题研究报告。

    十一、完成研究任务的可行性分析：

①课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果

课题组核心成员中有四位研究生已经毕业、两位研究生在读，其余都是本科学历。成员来自不同学校与不同学科，任教高中各个年级，且有信息技术学科的老师共同参与研究，从而能最大限度地吸收来自教育教学第一线的研究与实践素材。课题组的部分核心成员曾经先后参加过省、市级的课题研究，研究经历丰富，研究能力强。本课题主持人在江苏省教育科学“十一五”规划课题“高中物理常态课堂中有效探究教学的研究”的研究过程中，做了大量的研究工作，取得了比较丰富的研究成果，研究成果具有一定的影响力并具有一定的推广价值，该课题已成功结题。主持的南通市教育科学研究中心“十一五规划”重点课题《普通高中课堂教学视频资源个案研究》也已经结题。课题组成员先后参与了南通市教育科学“十五规划增补课题”《培养中学生良好学习素养的程控研究》、《普通中学课堂教学中的情智互补研究》等都已经结题。“十一五”期间，课题主持人及核心组成员的研究成果丰富，在省物理骨干教师培训活动中开设《普通高中物理实施探究性教学的困惑与思考》讲座，在市、区也多次开设专题讲座。在省、市多次开设公开课、研究课，有四十余篇论文在中文核心期刊及省市级报刊杂志上发表或获奖。

②围绕本课题所开展的前期准备工作，包括文献搜集工作、调研工作等

本课题组已经查阅、收集了与本课题相关的中国硕士、博士优秀论文多篇，相关论文五十余篇，以及相关的理论研究与实践总结的书籍十余本。就已有的研究进行了分析、总结，形成了本课题的研究综述。同时，本课题组也对现在的高中物理课堂教学实践进行了问卷调查，收集到了一线教师对于课堂教学实践中的思考与困惑。另外，本课题组还收集整理了全国各地的部分公开课、评优课录像、录音资料，为分析课堂教学的现状提供了丰富的资源。课题组的核心成员目前都在从事高中物理新课程的教育教学工作，在新课程的实践过程中，积累了丰富的教育教学成果与心得体会，明确了后阶段课题研究的侧重点。

③完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。

本课题主持人有专门的开发区名师工作室，有专项的研究经费。本课题由物理学科组织具体管理，并且各子课题的任务分工明确，职责到人。这样就保证了课题研究过程的管理是有秩序的。本课题的研究资料来源丰富：一是学校的图书馆藏书比较丰富，有相当多的教育教学理论书籍可供参考；二是学校订阅的期刊杂志品种比较齐全，涉及中学教育教学的中文类核心期刊几乎都有；三是学校向华东师范大学、南京师范大学等图书馆付费申请了查阅数字图书资源的资格，有足够的数字图书、期刊杂志等资料可供下载。以上这些就保证了本课题的研究资料是富足的。学校为本课题的研究拨了专项经费，包括前期研究的准备、中期研究的推进和后期的结题都能给予充足的资金保证。本课题组的成员中青年居多，精力充沛，研究积极性高。并且课题组规定了定期召开阶段性研究交流会，随时调整研究进程，在时间上能保证课题的研究按照预订的计划实施与完成。

总之，参与本课题研究的教师素质、本课题的前期准备以及课题后续研究等各个方面的要求都能得到有效保障，从而使本课题能按照预期的计划有序地推进，到2015年底能顺利结题。