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、測量與評價的內容和方法 三、編制測驗的基本步驟 四、測量數據的初步處理 五、測量的質量分析與評價 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：依據一定的法則，對事物及其屬性用數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字的依據。 (3)數字或符號測量結果的數學表述 數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：教學測量的結果只能提供一種順序關系 （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：對測量結果的價值判斷 （2） 物理教學評價： 依據物理教學目標，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。 具體評價的內容包括：提出問題、進行猜想和假設、制訂計劃、設計實驗、觀察與實驗、獲取事實與證據、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）測量與評價的內容,1對科學探究過程的評價,案例1.巧妙判斷導線的首尾,器材：黑箱（內有三根

4、導線，每側各有三個接線端），開關，小燈泡附燈座2只（2.5V,3.2V各一只），干電池2節(jié)，導線若干。 問題：有三根用軟塑料套在一起的導線，三根導線的接線端都是同一種顏色，因此我們無法從黑箱外側來判斷哪兩端屬于同一根導線。假定這束導線很長，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，用導線連接1和2兩端，將

5、帶箭頭導線分別與5和6端連接，燈泡亮時，3端必定與右側空端為同一導線的兩端。如果燈泡都不亮，可判斷出3和4端為同一導線的兩端。然后再用導線把1和3端連接，用同樣的方法可判斷出另一導線的兩端。,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6兩端屬同一導線，如果兩只燈光都亮（圖中是與6端相接），說明燈泡是串聯的關系，通過分析很快判斷出2和5端屬于同一根導線。,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？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），請根據有關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。 為驗證猜想一應選用金屬絲_、_、_。 (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。 為驗證猜想一應選用金屬絲_

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） 根據對學生的課堂活動表現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，數據等。 對于以活動表現和成果為依據的評價來說，交流是至關重要的。 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，我們去搭公共汽車，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)關注科學、技術和社會的聯系和協(xié)調發(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，可以聯系到我們學過的一些物理概念

16、、現象或規(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,主要依據學生在學習的各類活動中的表現。如 是否積極參與， 是否熱情關注、記錄實驗結果， 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。學生也應該在這些方面反思自己的表現和內心體驗。,4對科學技術與社會關系認識的評價,要聯系實際、創(chuàng)設情景和尋找范例，來評價學生對有關科學、技術與社會問題的關注程度、參與決策的

17、意識以及對科學、技術與社會關系的認識。 例如，噪聲污染是一個聯系學生生活實際和體現科學、技術與社會之間關系的問題。 可以根據學生在調查、討論過程中的關注和參與程度，以及 能否從科學、技術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、調查活動的評價 調查的主題： 1、調查了解你居住的社區(qū)內在哪些噪聲源？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、調查家庭或學校所在社區(qū)的光污染現象。 調查要求： 1、必須以3-5人為一個小組，合作制定調查計劃，約定調查時間，寫出調查報告。調查工作在一個星期內完成。

18、 2、調查者必須以事實為依據，根據自己的訪談、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，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的表現作出評價。,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，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、調查報告、觀察記錄、實驗報告等。 實踐活動評價主體要體現多元化，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歷，包括 學習內容、 學習成績， 在校內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容和方法，試題要努力創(chuàng)設引起學生興趣和聯系實際的情境，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、終結性測驗 按解釋測驗結果的參照標準來分： （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 命題計劃應包括兩部分內容： 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)定出考試內容中，各部分的試題數量和占分比例，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： 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、測量數據的初步處理,（一）次數分布表 對一批數據按一定的次序排列并加以分組，編成反映這群數據在各組上出現次數的統(tǒng)計表格，就是次數分布表。 （二）統(tǒng)計的特征量數 1集中量數：平均數,2 差異量數 ：標準差 標準分Z：以標準差為單位，表示一

22、個分數在團體中所處相對位置的一個量數,S=,Z =,常用的相關量數有積差相關量數、點二列相關量數、等級相關量數等。 積差相關量數，一般簡稱相關系數。它是用來描述兩個正態(tài)連續(xù)變量或可分數據（如百分制記分的分數）之間線性關聯程度的一種相關量數。 若設x1,x2,，xn及y1,y2，yn分別表示兩組數據，則變量x與y之間的相關系數用下列皮爾遜積差相關系數公式來計算,r=,3 相關量數,五、測量的質量分析與評價,（一）信度 1、含義 信度是表示測驗分數一致性或可靠性的質量指標，是測驗結果能夠反映考生穩(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的方差相同時 當兩半測驗分數的

23、方差不相等,（1）試卷的長度 （2）受分數分布 （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）系數法,r,=,( 1-,）,（二）效度,（1）內容效度是指測驗內容對所要測量的內容的代表性程度。 測驗的內容包括教學內容和教學目標，所以教學內容和教學目標是內容效度的兩個要素 當我們要以測驗結果作為了解一個學生在某一學科的整體表現時，應采用內容效度來評價。一個試卷是否具有理想的內容效度，關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,效度是衡量測驗結果的有效性或準確性的質量指標，是反映測量結果與所要測量的結果相符合的程度，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,內容效度、效標關聯效度和結構效度。,3、內容效度,（2）提高內容效度的方法 對教材中所包含的內容和教學目標進行系統(tǒng)的邏輯分析。 根據各部分內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。細目表要能體現所要考查的內容重點和目標重點以及它們之間的相對重要性。 根據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）檢驗內容效度的方法 邏輯判斷法。

25、檢驗內容效度的方法，一般是由本學科的專家或有經驗的教師根據測驗的目的、測驗的內容范圍以及各部分內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容和考查目標，能否符合細目表中所規(guī)定的權數作出判斷。符合的程度愈高，內容效度就愈好。 這種檢驗方法的缺點在于缺乏數量化指標，不同的判斷者對同一門學科的內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量指標。表示難度的數量

26、指標叫做難度指數，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。 考查能力的復雜程度或層次的高低。 考生對題目（或內容）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（知識、能力水平）有關。,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 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。-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、個別輔導的情況等。,2教師的素質情況,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）全面性評價內容全面，評價過程應充分搜集有關信息 （4）一致性同類評價中，要用一致的標準 （5）可行性指標應盡量簡煉，標準應盡量簡明可測，計量方法應盡量簡單易行。 （6）指導性指導、改進,評教師評價,由誰評價？ 評價什么？ 怎樣評價？ 結果怎樣？,3評價的原則,（1）定性評價與定量評價相結合。 （2）隨機評價與定期