中學物理教學論：第十三章物理教學測量與評價

1、第十三章 物理教學測量與評價,物理教學的基本問題： 為什么教與學？（第一章） 教什么、學什么？（第一章） 怎么教、怎么學？（第二、三、四、五、六、七、八、九、十章） 教得怎么樣和學得怎么樣？（第十一章） 教師的專業(yè)發(fā)展和提高（第十二、十三章 教學技能和教學研究）,一、測量與評價的概念 二、測量與評價的內(nèi)容和方法 三、編制測驗的基本步驟 四、測量數(shù)據(jù)的初步處理 五、測量的質(zhì)量分析與評價 六、物理教師的評價 七、物理觀摩課的評議,一、測量與評價的概念,測量：依據(jù)一定的法則，對事物及其屬性用數(shù)字或符號加以確定的過程。,1 什么是測量？,2 測量的要素,3測量的條件,任何一個測量都包括三個要素： (1

2、)事物及其屬性測量的對象或目標。 (2)法則在測量時，給事物及其屬性指派數(shù)字的依據(jù)。 (3)數(shù)字或符號測量結(jié)果的數(shù)學表述 數(shù)字或符號僅代表某一事物或事物的某一屬性，只有當我們賦予它以意義時，在一定條件下，它才具有量的特性。,(1)等值單位 (2)參照點 (3)準確性和可靠性,（1）間接性：教學測量具有不可消除的系統(tǒng)誤差 （2）隨機性 ：教學測量存在著不可避免的隨機誤差 （3）相對性：教學測量的結(jié)果只能提供一種順序關(guān)系 （4）目的性：教學測量具有明確的目的指向性,4教學測量的特點,5評價,（1）評價：對測量結(jié)果的價值判斷 （2） 物理教學評價： 依據(jù)物理教學目標，通過系統(tǒng)地收集和處理物理教學信息

3、，對物理教學活動的過程和成就進行價值判斷的過程，并為改進物理教學實踐活動提供參考。,二、測量和評價的內(nèi)容與方法,科學探究的重要的目標是體驗科學過程，形成科學探究能力，增進對科學探究的理解。 要理解探究和進行探究取決于學生對物理概念、原理、定律和理論的了解，探究還需要推理能力和基本實驗技能。 具體評價的內(nèi)容包括：提出問題、進行猜想和假設(shè)、制訂計劃、設(shè)計實驗、觀察與實驗、獲取事實與證據(jù)、檢驗與評價、表達與交流等六個方面。 對于每一個具體的科學探究活動，可以有重點地選擇其中幾項，有針對性地制定評價標準。,（一）測量與評價的內(nèi)容,1對科學探究過程的評價,案例1.巧妙判斷導(dǎo)線的首尾,器材：黑箱（內(nèi)有三根

4、導(dǎo)線，每側(cè)各有三個接線端），開關(guān)，小燈泡附燈座2只（2.5V,3.2V各一只），干電池2節(jié)，導(dǎo)線若干。 問題：有三根用軟塑料套在一起的導(dǎo)線，三根導(dǎo)線的接線端都是同一種顏色，因此我們無法從黑箱外側(cè)來判斷哪兩端屬于同一根導(dǎo)線。假定這束導(dǎo)線很長，如一端在校門口，一端在實驗室。請你們想一種方法將三根導(dǎo)線的端點區(qū)分開來，看誰的方法巧妙？,案例評析 這是一個應(yīng)用簡單電路知識的富有挑戰(zhàn)性的問題，對解決這一問題的探究能力的評價可包括如下方面： 1)解決問題的方案 （1）可否形成一個正確的電路；（2）能否作出正確的判斷； （3）是否符合實際的可能；（4）是否是最優(yōu)的方案。,答案1：如圖，用導(dǎo)線連接1和2兩端，將

5、帶箭頭導(dǎo)線分別與5和6端連接，燈泡亮時，3端必定與右側(cè)空端為同一導(dǎo)線的兩端。如果燈泡都不亮，可判斷出3和4端為同一導(dǎo)線的兩端。然后再用導(dǎo)線把1和3端連接，用同樣的方法可判斷出另一導(dǎo)線的兩端。,答案2：將紅、綠兩只燈泡分別接在1和2端與2和3端之間，用帶箭頭的導(dǎo)線端分別與5和6端連接，如果紅燈亮，則說明3和6兩端屬同一導(dǎo)線，如果兩只燈光都亮（圖中是與6端相接），說明燈泡是串聯(lián)的關(guān)系，通過分析很快判斷出2和5端屬于同一根導(dǎo)線。,比較上面兩個方案，可以看出方案2較為優(yōu)越，因為對方案1，實驗者必須首先在左端連接電路，再到右端實驗，然后再到左端改接線，再到右端實驗。因為兩邊的距離很遠，所以從經(jīng)濟角度評價

6、不是好的方案。而方案2，只要在左端連接好線路，到右端來實驗即可很快作出判斷。,（1）能否在討論方案時相互啟發(fā)； （2）能否在實驗中相互協(xié)作； （3）能否對實驗結(jié)果共同分析； （4）能否在匯報交流時相互配合。,2) 實際的實驗技能,(1）能否按電路圖連接成正確的電路； （2）過程中操作是否規(guī)范，如開關(guān)是否先斷開； （3）是否具有良好的實驗習慣，如是否檢查電路，實驗完畢是否整理好器材等。,3) 合作的能力,金屬絲被拉斷時拉力的大小和什么因素有關(guān)？某同學在一臺拉力機上通過實驗來探究這個問題。這臺拉力機可以逐漸增大固定在該機器上金屬絲的拉力，可以讀出金屬絲拉斷時的拉力大小。實驗可提供的金屬絲有右表所列

7、個品種（每個品種有多根），請根據(jù)有關(guān)猜想選擇實驗的金屬絲。 (1)猜想一：相同材料、相同橫截面積的金屬絲被拉斷時，其拉力大小與金屬絲長度無關(guān)。 為驗證猜想一應(yīng)選用金屬絲_、_、_。 (2)猜想二：相同材料金屬絲拉斷時單位橫截面積所受拉力相同。 在猜想一已獲得驗證的情況下，為驗證猜想二，應(yīng)選用的金屬絲為_、_、_。 (3)猜想三：不同材料的金屬絲拉斷時，其單位橫截面積所受的拉力不同。 在猜想一、猜想二都獲得驗證的情況下，為驗證猜想三，應(yīng)選用的金屬絲為_、_、_。,試題：（制定探究計劃）,(1)猜想一：相同材料、相同橫截面積的金屬絲被拉斷時，其拉力大小與金屬絲長度無關(guān)。 為驗證猜想一應(yīng)選用金屬絲_

8、、_、_。 (2)猜想二：相同材料金屬絲拉斷時單位橫截面積所受拉力相同。 在猜想一已獲得驗證的情況下，為驗證猜想二，應(yīng)選用的金屬絲為_、_、_。 (3)猜想三：不同材料的金屬絲拉斷時，其單位橫截面積所受的拉力不同。 在猜想一、猜想二都獲得驗證的情況下，為驗證猜想三，應(yīng)選用的金屬絲為_、_、_。,知識要求：金屬絲受的拉力太大會被拉斷。,探究能力：1.明確探究目的和已知條件，經(jīng)歷制定計劃的過程,2.嘗試選擇科學探究的方法和所需的器材,3.嘗試考慮影響問題的主要因素，有控制變量的初步意識,能力要求,The diagram shows four positions of a car on a roll

9、er coaster ride. At which point during this ride would the occupant experience maximum g force? (A) P (B) Q (C) R (D) S,Sample Exam Questions,Two students, Kim and Ali, performed a simple pendulum experiment to determine g. Their procedure was as follows: 1. Adjust the length of the string (L) to me

10、asure 0.08 m. Hold the mass to the side to give a small angular displacement Release the mass and measure the time for one period (T). Record the result in a table. Repeat using a string length (L) of 0.09 m and continue until the string length is 0.19 m (going up in 0.01 m increments, using the sam

11、e initial angular displacement each time). The results are shown in the table: Outline TWO changes that could be made to the experimental procedure that would improve its accuracy.,Two students, Kim and Ali, performed a simple pendulum experiment to determine g. The results are shown in the table: K

12、im used the data in the table to obtain a mean value for g. Kims result was g = 9.3 m s-2. Ali used the results to produce the following graph. Alis line of best fit was used to calculate g. (b) Compare Kims and Alis methods of calculating g and identify the better approach.,2對物理知識與技能的評價,1）對物理知識與技能的

13、評價，主要是學生對物理知識的理解力。 理解力主要表現(xiàn)在： 學生對物理概念、原理、定律和理論的了解； 運用知識進行推理的能力； 交流的能力，包括口頭交流和書面交流。 2） 根據(jù)對學生的課堂活動表現(xiàn)和對其學習成果的分析，可 以推斷出學生的理解力。 活動的類型包括： 在課堂上和公開場合的研究報告； 與同學或老師討論科學問題； 在實驗室進行實驗。,3）學生的學習成果包括考試成績，每天的筆記，撰寫的報告，圖表，數(shù)據(jù)等。 對于以活動表現(xiàn)和成果為依據(jù)的評價來說，交流是至關(guān)重要的。 4）理解具有不同的角度和不同的深度，顯然每個學生對知識的理解存在著角度和理解深度的合理差異，如何將這種差異性轉(zhuǎn)化為對一個或一組學

14、生對知識理解程度的判斷，是評價過程中所面臨的一個挑戰(zhàn)。,(一)注重物理問題與學生生活實際的聯(lián)系 （岳陽市2002年中考題）初三年級王強同學是一位品學兼優(yōu)的學生，平時善于觀察生活中所遇到的現(xiàn)象，提出問題并思考，養(yǎng)成了寫日記的良好習慣。下面是他一天日記的摘要： 今天是星期六，下午四點爸爸帶我去游泳。為了節(jié)省時間，我們?nèi)ゴ罟财?，車上的人較多，我站在車上，公共汽車啟動時我感到身體往后仰。到體育館后，我換上游泳衣，赤著腳接受路面鵝卵石的“憮摸”，走向游泳池。當我由淺水區(qū)走向深水區(qū)時，爸爸拿著照相機不斷地給我拍照，我也感到自己越變越輕，真是舒服極了。游完泳從游泳池中爬起來，我感到有點冷，一陣風吹來，我

15、似乎開始冷得打顫 閱讀王強同學的日記摘要，要求從中找出四個跟物理知識密切相關(guān)的物理名詞、短語或句子，并分別寫出涉及的物理知識（概念、規(guī)律或名詞），完成下表。,表格,(二)關(guān)注科學、技術(shù)和社會的聯(lián)系和協(xié)調(diào)發(fā)展 （恩施自治區(qū)2001年中考題）1998年9月全世界最大的垃圾發(fā)電站在我國杭州建成。它利用垃圾產(chǎn)生豐富的沼氣，每年可發(fā)電1.5*107kWh，而火力發(fā)電廠發(fā)電1.0*104kWh約需燃燒3t焦碳，此垃圾 發(fā)電站每年可為國家節(jié)約 t焦碳。,(三)注重體現(xiàn)學科滲透 例1 （北京市西城去區(qū)2002年中考題）物理之美，無處不在。李白早發(fā)白帝城一詩的意境。通過讀這首詩，可以聯(lián)系到我們學過的一些物理概念

16、、現(xiàn)象或規(guī)律。 早發(fā)白帝城 朝辭白帝彩云間， 千里江陵一日還， 兩岸猿聲啼不住， 輕舟已過萬重山。 請你寫出其中的一個詩句： ； 跟這句詩相聯(lián)系的物理知識： 。,3對科學態(tài)度、情感與價值觀的評價,主要依據(jù)學生在學習的各類活動中的表現(xiàn)。如 是否積極參與， 是否熱情關(guān)注、記錄實驗結(jié)果， 是否實事求是， 是否有學習物理課程的興趣來評價學生在情感、科學態(tài)度和科學價值觀方面的現(xiàn)狀和變化。 要注意觀察，作出記錄，并和過去的記錄進行比較。學生也應(yīng)該在這些方面反思自己的表現(xiàn)和內(nèi)心體驗。,4對科學技術(shù)與社會關(guān)系認識的評價,要聯(lián)系實際、創(chuàng)設(shè)情景和尋找范例，來評價學生對有關(guān)科學、技術(shù)與社會問題的關(guān)注程度、參與決策的

17、意識以及對科學、技術(shù)與社會關(guān)系的認識。 例如，噪聲污染是一個聯(lián)系學生生活實際和體現(xiàn)科學、技術(shù)與社會之間關(guān)系的問題。 可以根據(jù)學生在調(diào)查、討論過程中的關(guān)注和參與程度，以及 能否從科學、技術(shù)和社會多個角度分析噪聲污染的來源和提出解決方法，對學生作出評價。,題目1、調(diào)查活動的評價 調(diào)查的主題： 1、調(diào)查了解你居住的社區(qū)內(nèi)在哪些噪聲源？所執(zhí)行的是國家城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準中哪個等級？采用了哪些降低噪聲的措施？為進一步降低本社區(qū)的噪聲，你有什么建議？ 2、調(diào)查家庭或?qū)W校所在社區(qū)的光污染現(xiàn)象。 調(diào)查要求： 1、必須以3-5人為一個小組，合作制定調(diào)查計劃，約定調(diào)查時間，寫出調(diào)查報告。調(diào)查工作在一個星期內(nèi)完成。

18、 2、調(diào)查者必須以事實為依據(jù)，根據(jù)自己的訪談、觀察、資料查找和親身體驗收集信息。,（二）測量和評價的方法,方法：通過對學生較長一段時間的連續(xù)觀察或面談，記錄學生在物理課程達成目標上的表現(xiàn)，從而作出評價。 特點：該方法作出的評價較客觀深入，但花費時間較多，適用于對學生某一方面或在某一段時間內(nèi)的表現(xiàn)作出評價。,1連續(xù)觀察與面談,實踐活動包括科學探究、實驗、調(diào)查、科技制作、問題研討、演講表演、角色扮演等。 實踐活動評價指對學生在實踐活動過程中的表現(xiàn)和成果作出評價，可以通過多種方法進行。 觀察、記錄和分析學生在活動過程中的表現(xiàn)，如參與意識、合作精神、表達交流、實驗操作等； 分析學生的實踐活動成果，如作

19、品與制作、調(diào)查報告、觀察記錄、實驗報告等。 實踐活動評價主體要體現(xiàn)多元化，提倡采用個人、小組和班級等的組織形式。 實踐活動評價既可以在學習過程中進行，也可以在學習結(jié)束后進行。,2實踐活動評價,由學生本人、家長、教師記錄學生物理學習活動的成長經(jīng)歷，包括 學習內(nèi)容、 學習成績， 在校內(nèi)外參加科學實踐活動的過程、體會、成果 家長、教師的期望等。 把上面的情況綜合起來，以發(fā)展地眼光對學生作出評價。,檔案袋,3個人成長記錄,書面測驗是最常用的評價方法，要改變以知識記憶為主、脫離實際的書面測驗內(nèi)容和方法，試題要努力創(chuàng)設(shè)引起學生興趣和聯(lián)系實際的情境，加強試題的綜合性、探究性和開放性。 按測驗的目的來分： 診

20、斷性測驗、形成性測驗、終結(jié)性測驗 按解釋測驗結(jié)果的參照標準來分： （1）目標參照測驗 （2）常模參照測驗 按測驗的來源來分： （1）標準化測驗 （2）教師自編測驗,4書面測驗,三、編制測驗的基本步驟,1確定考試的目的 2確定考試的目標 測量什么，以及測量到什么程度，即要確定測量的內(nèi)容范圍和能力要求 。 3確定試題的類型 4制訂命題計劃 命題計劃應(yīng)包括兩部分內(nèi)容： 一是試題和試卷的編制原則和要求。具體說明考試的目標和內(nèi)容范圍，考試方法和試題類型，編制試題和組配試卷的要求等。 二是試卷中試題分布規(guī)定。具體規(guī)定出考試內(nèi)容中，各部分的試題數(shù)量和占分比例，常常以命題雙向細目表的形式給出。,表一、 物理必

21、修模塊1命題雙向細目表,要求,5 編制試題 編制試題的具體依據(jù)： 命題雙（多）向細目表； 編制測驗的基本原則； 不同題型的具體編制要求 6集合成測驗試卷 在編排試題時，試卷的格式、試題的排列順序，要符合一定的要求；試題的難易排列，要有層次，先易后難。編制測驗的試卷，一般應(yīng)有正題、副題以及補考題等，幾份試卷要等價平行。 7 試答 8編制參考答案，規(guī)定評分標準,四、測量數(shù)據(jù)的初步處理,（一）次數(shù)分布表 對一批數(shù)據(jù)按一定的次序排列并加以分組，編成反映這群數(shù)據(jù)在各組上出現(xiàn)次數(shù)的統(tǒng)計表格，就是次數(shù)分布表。 （二）統(tǒng)計的特征量數(shù) 1集中量數(shù)：平均數(shù),2 差異量數(shù) ：標準差 標準分Z：以標準差為單位，表示一

22、個分數(shù)在團體中所處相對位置的一個量數(shù),S=,Z =,常用的相關(guān)量數(shù)有積差相關(guān)量數(shù)、點二列相關(guān)量數(shù)、等級相關(guān)量數(shù)等。 積差相關(guān)量數(shù)，一般簡稱相關(guān)系數(shù)。它是用來描述兩個正態(tài)連續(xù)變量或可分數(shù)據(jù)（如百分制記分的分數(shù)）之間線性關(guān)聯(lián)程度的一種相關(guān)量數(shù)。 若設(shè)x1,x2,，xn及y1,y2，yn分別表示兩組數(shù)據(jù)，則變量x與y之間的相關(guān)系數(shù)用下列皮爾遜積差相關(guān)系數(shù)公式來計算,r=,3 相關(guān)量數(shù),五、測量的質(zhì)量分析與評價,（一）信度 1、含義 信度是表示測驗分數(shù)一致性或可靠性的質(zhì)量指標，是測驗結(jié)果能夠反映考生穩(wěn)定水平的程度。 2信度的估計方法 （1）分半信度估計 當假定兩半測驗分數(shù)的方差相同時 當兩半測驗分數(shù)的

23、方差不相等,（1）試卷的長度 （2）受分數(shù)分布 （3）試題難度 （4）評分者的影響 （5）命題過程的影響 （6）測驗實施過程的影響 （7）考生本身因素的影響,=,1-,（2）KuderRichardson估計法,3影響信度的因素,（3）系數(shù)法,r,=,( 1-,）,（二）效度,（1）內(nèi)容效度是指測驗內(nèi)容對所要測量的內(nèi)容的代表性程度。 測驗的內(nèi)容包括教學內(nèi)容和教學目標，所以教學內(nèi)容和教學目標是內(nèi)容效度的兩個要素 當我們要以測驗結(jié)果作為了解一個學生在某一學科的整體表現(xiàn)時，應(yīng)采用內(nèi)容效度來評價。一個試卷是否具有理想的內(nèi)容效度，關(guān)鍵在于試題的取樣是否恰當，而不在于測驗的形式。 在考慮內(nèi)容效度時，還要注

24、意避免和表面效度相混淆。,1效度的概念,效度是衡量測驗結(jié)果的有效性或準確性的質(zhì)量指標，是反映測量結(jié)果與所要測量的結(jié)果相符合的程度，是一個測驗對于它所欲測量的行為特征，能夠測量到的程度。,2、測驗的效度分類,內(nèi)容效度、效標關(guān)聯(lián)效度和結(jié)構(gòu)效度。,3、內(nèi)容效度,（2）提高內(nèi)容效度的方法 對教材中所包含的內(nèi)容和教學目標進行系統(tǒng)的邏輯分析。 根據(jù)各部分內(nèi)容及教學目標各個層次的重要性，確定其比重。 編制命題雙向細目表。細目表要能體現(xiàn)所要考查的內(nèi)容重點和目標重點以及它們之間的相對重要性。 根據(jù)命題雙向細目表編制有代表性的試題，并按表中的比例恰當分配試題，組成整個測驗。 （3）檢驗內(nèi)容效度的方法 邏輯判斷法。

25、檢驗內(nèi)容效度的方法，一般是由本學科的專家或有經(jīng)驗的教師根據(jù)測驗的目的、測驗的內(nèi)容范圍以及各部分內(nèi)容和教學目標各層次的比重，用邏輯分析的方法，對編擬的試題能否符合命題細目表中的考查內(nèi)容和考查目標，能否符合細目表中所規(guī)定的權(quán)數(shù)作出判斷。符合的程度愈高，內(nèi)容效度就愈好。 這種檢驗方法的缺點在于缺乏數(shù)量化指標，不同的判斷者對同一門學科的內(nèi)容范圍和教學目標可能有不同的理解，對同一試題所考查的目標也可能有不同的理解。因此，對整個測驗內(nèi)容效度的判斷就有可能不一致，帶有一定的主觀性。,（三）難度,1什么是試題的難度 難度是指測驗試題的難易程度，它是試題對學生的知識和能力水平的適合程度的質(zhì)量指標。表示難度的數(shù)量

26、指標叫做難度指數(shù)，用P表示。難度只具有統(tǒng)計意義。 2估計難度的方法 （1）用試題的答對率（或通過率）計算難度 （2）用考生答對某題的百分比表示難度 （3）用“兩端分組法”估計試題的難度 首先把考生的總分進行由高分到低分的排列； 其次從最高分開始向下取27%的考生作為高分組，從最低分開始向上取27%的考生作為低分組； 然后計算高分組答對該題的百分比PH，低分組答對該題的百分比PL；,考查知識點的多少。 考查能力的復(fù)雜程度或?qū)哟蔚母叩汀?考生對題目（或內(nèi)容）的熟悉程度。 命題的技巧性（題目中的信息與干擾）。 另外，試題的難度與學生的素質(zhì)（知識、能力水平）有關(guān)。,最后由下式計算該題的難度,P=,3評

27、判試題難易的一般標準,4影響難度的因素,評判等級 難 較難 一般 較易 易,難度指數(shù) 0.00-0.19 0.200.29 0.300.59 0.600.79 0.801.00,（四）區(qū)分度,1什么是區(qū)分度,試題的區(qū)分度是指試題對不同知識和能力水平的考生的區(qū)分程度和鑒別能力,2用“兩端分組法”計算試題的區(qū)分度,D=PH-PL,式中，D稱為區(qū)分度指數(shù)。-1D+1。當D=+1時，表示高分組全部答對，而低分組全部答錯；反之，D=-1；若兩組答對的百分比相同，則D=0。,3評價標準,區(qū)分度指數(shù)D 評價 0.40以上 非常良好 0.300.39 良好，如能改進更好 0.200.29 尚可，用時需作改進

28、0.19以下 劣，必須淘汰或加以修改，以提高區(qū)分,六、物理教師的評價,（1）教學水平。包括物理專業(yè)知識水平、教育教學業(yè)務(wù)水平、教學的創(chuàng)造性等。 （2）教學態(tài)度。包括對教育事業(yè)、對學生的熱愛，對工作的負責精神和積極性。 （3）思想修養(yǎng)。包括正確的政治態(tài)度，較高的道德修養(yǎng)，教書育人等。,1物理教師的教學情況,（1）備課。對備課的評價主要包括：教學目標的制定，教學內(nèi)容的處理，教學方法、教學手段的選擇，以及對學生認知能力、基礎(chǔ)知識和非智力因素的了解程度。 （2）上課。對一堂課的評價主要包括：教學目標、教學內(nèi)容、教學方法、能力的培養(yǎng)、師生共同活動情況、教學效果等。 （3）學習成績的考查、作業(yè)批改、個別輔導(dǎo)的情況等。,2教師的素質(zhì)情況,課前、上課、課后,教學水平、教學態(tài)度、思想修養(yǎng),（1）目的性 評價的方向 （2）客觀性 客觀公正、實事求是 （3）全面性評價內(nèi)容全面，評價過程應(yīng)充分搜集有關(guān)信息 （4）一致性同類評價中，要用一致的標準 （5）可行性指標應(yīng)盡量簡煉，標準應(yīng)盡量簡明可測，計量方法應(yīng)盡量簡單易行。 （6）指導(dǎo)性指導(dǎo)、改進,評教師評價,由誰評價？ 評價什么？ 怎樣評價？ 結(jié)果怎樣？,3評價的原則,（1）定性評價與定量評價相結(jié)合。 （2）隨機評價與定期