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吴运来市教研员正高级教师
深圳市教育科学研究院
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来源：学科实验室3.0大会
实验考试、实验教学是长期困惑理科老师的难题。深圳市教科院化学教研员吴运来教授为我们详细讲述了深圳在实验教学评价和实验操作考试方面做的理论研究和实践探索。
题为《深圳市初中理科实验操作考试标准化研究与实践》的报告让我们坚信在考试指挥棒的压迫下，加上信息技术的支撑和助力，实验和实验教学评价问题的难题在不久的将来会得到解决。深圳是全国课程改革先锋城市之一，初中理科教学的课程改革一直走在全国前沿。深圳的初中理科（物理、化学、生物）教学经过了“分科教学→综合科学教学→分科教学”的特殊历程。经过近十年的综合科学课程教学实践，年深圳市初中科学课程回归分科教学，深圳市教育局、深圳市教育科学研究院结合新课改和新中考方案等，以学科核心素养为指引，为初中理科达成教学评一体化做出了重要的调整。一、深圳市初中理科实验教学标准
1.走向“教学评”一体化的初中理科实验教学新课标指出“依据学科学业质量标准，评价学生在不同学习阶段学科核心素养的达成情况，积极倡导“教、学、评”一体化，使每名学生的学科核心素养得到不同的发展。”“教、学、评”一体化，作为新的评价理念的要旨，具有极强的现实针对性。▲“教、学、评”一体化的理想模型深圳市理科实验教学的标准是基于教学评一体化模型，模型中规定思维程度有五个等级，试题有三个等级，教学程度有五个等级。深圳市从年开始进行教学评一体化的统筹研究并于年正式启动研究项目。为什么把它作为一个研究项目来推进？主要因为现在在实验操作考试这一块做了创新的探索，特别是用五分钟时间来进行一个科目的实验操作考试，从而达到国家或课程标准要求的实验教学考试的研究。2.理科实验教学标准的研究过程《实验教学标准》的编写启动于年9月，研究的全过程分为六个阶段。▲实验教学每个课时的标准编写流程示例3.理科实验教学标准的理论创新（1）融合学习进阶与SOLO分类理论，构建思维梯度▲学习进阶的理想模型▲SOLO分类理论的基本含义结合SOLO分类理论，我们在每一SOLO水平分级之上，构建起一个对应等级的思维梯度，搭建起学生知识应用能力与思维水平之间的桥梁。例如，前结构水平P，是停留在错误的、前科学概念的旧认知上，并未真正习得新知识，思维水平定义为梯度0（G0）“无关概括，直接无序”。再如，单点结构水平U对应于认识记忆层次的知识，也对应于梯度二（G1）：单一概括，定向再现（见下表）。上图右边的质量水平就是我们课程标准规定的学业质量水平，左边是关于能力的进阶，我们从记忆到理解到模仿应用到迁移应用到创新应用，大概分为五个等级。我们使用SOLO分类方法，把那些思维的结构和能力等级进行对接，又和质量水平进行联系，这样就实现了教学评一体化。（2）学科核心素养与“教、学、评”一体化相结合▲基于化学核心素养的教学评一体化模型4.理科实验教学标准的解读按照相关学科的课程标准规定，物理学科有20个实验，化学学科有8个实验，生物有18个实验，《实验教学标准》提供了各个实验课时的教学实施细则，共设计了46节课。在每一课时的实验教学标准中，从学科核心素养出发，围绕“教、学、评”三个方面设计了六个栏目：“课标原文、核心素养、核心认知、关键能力、实操测评、评价建议·质量水平”。各个栏目旨在探索“教”的尺度、“学”的要求和“评”的标准，为“教、学、评”一体化理念的有效落实提供参考和建议。“教、学、评”一体化理念在各个栏目中的渗透关系，如下图所示。二、深圳市初中理科实验装备标准
▲深圳实验装备标准主要与教学和测评有关1.走向现代化的初中理科实验室走向现代化的初中理科实验室，除了具备常规实验室的一般装备及功能外，还应具备以下几个鲜明特征。（1）满足教学过程的信息化（2）适应实验教学的多样化（3）实现资源共享的最大化2.深圳市初中理科实验室建设建议教育是面向未来的。新课程标准要求，学校实验室应不断增加和更新仪器设备，为学生的实验活动供给必要的物质条件。深圳市初中理科实验室的建设，要着眼未来的发展，充分参考上海、江浙等区域的现代化实验室建设模板，结合深圳创客文化，体现STEM（科学、技术、工程和数学）课程的学科融合理念。①充分结合学校实情，大力建设学科教室或综合教室②保障探究性实验的装备配置，形成完善的实验室管理机制3.深圳市初中理科实验装备标准的设计解读《初中理科实验装备标准》的装备按照物理、化学、生物划分为三大板块。按照相关学科的课程标准规定，涵盖了物理学科的20个学生实验，化学学科8个实验，生物学科18个实验，提供每个学生实验的装备配置建议。例如氧气制取的实验，既有常规的实验装备，也有创新的实验装备，也就是所谓的拓展实验。▲高锰酸钾制取氧气的常规实验▲发生装置的改进▲发生装置改进的设计思考▲收集装置的改进▲制取氧气与氧气性质实验一体化实验装置创新▲制取氧气与氧气性质实验一体化实验设计参考三、深圳市初中理科实验操作考试标准
深圳市目前在筹建全国-省市-学校三级平台，希望能够用信息化的手段对考试进行管理。▲系统架构标准▲组考流程标准年第一次在光明中学用这个信息化平台进行实验操作考试，于此同时在隔壁设立了常规的考试，以此来对比时间、人力资源等方面哪种考试比较省时省力。▲年偏远的光明中学信息化实验操作考试试点▲智慧云考试系统采用人机对话方式，
方便快捷，可视化，大数据管理评价。
▲待考待机状态下的实验操作考试，等候考生入场就位考试，图文并茂，有条不紊的组考。▲信息化实验操作考试中，每间试室可同时容纳24名考生，1名非专业老师就可以监考，桌面总控，全程监控记录数据。▲常规实验操作考试中一生一师场景，每间试室8到12组▲视频+评分标准，可视化点评1.理科实验操作考试命题与评价标准考试中最关键的环节是命题。要达到教学评一体化，从评价的角度来进行实验操作考试，命题就至关重要。深圳市17年进行尝试，最早只有物理化学实验，没有信息化。18年我们把物理、化学、生物都加进去了也没有信息化，真正的信息化从19年开始。▲试点考场：年3所—年60所—年所
—年所—年所
我们对试题要求是纵向尺度一致、横向尺度一致。这几年的考试评价标准一样，在物理、化学生物三科里面也要一致，不然就不能形成一种常模。▲关键能力-思维梯度-进阶水平-质量水平的关系图上图中的理论建构是更细化的。我们知道化学学业质量分成四个等级，其中水平1和水平2是合格考，水平3、水平4是选择考，深圳是二合一，水平1和水平2是毕业考，水平3、水平4是选拔考，两试合一。所以这里设计的是水平1、水平2为主，水平3、水平4为辅。▲实验操作考试的命题性质表深圳的创新处在于给每个考点规定了质量水平，上图没有L4是因为这仅仅是中考的要求。此方案还可适用平时的考试，比如可以把录像用于平常的教学，对学生的错漏进行升级管理，然后再讲评。上图是评分标准，后续计划进行升级，增加AI辅助，先对实验录像进行AI评分，老师改卷时只要判断计算机辅助评分和人工得分是否一致，一旦一致就用AI辅助，如果不一致就现场改掉，这个显得更加可靠。2.深圳中考实操考发展历程和问题现考现评是指现场抽题考试、当场评分，具有简便易行的优势。但也存在着一些问题：①专业监考老师严重不足②考试过程无法追溯、重现③实验操作评分主观性高，难以实现公平、公正为解决以上问题，采取了现考后评的方案。年6.22-24日，深圳市有50所试点学校采用实验操作信息化考核新方案。▲考试现场▲改卷现场最后强调一下实验考试有效执行的四个保障工作：推荐阅读：
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