物理教学论第十章.ppt

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1、第十章 物理教学测量与评价,本章首先简要介绍了课堂教学设计的总的原则，然后分别就中学物理课堂讲授式教学设计、中学物理自主学习教学设计、中学物理合作学习教学设计以及中学物理探究学习等课堂设计方法给予分类重点介绍，以使从教者能有针对性地了解不同类型的教学设计策略和方法，最后给出了几种常见课堂教学设计案例，以供参考。,教学测量与评价是物理教学的重要内容，也是物理教学过程的重要环节。在教学过程中如何确定学生的学习困难，如何确定学生达到教学目标的程度，如何确定学生能力发展的状况，如何对学生进行筛选比较，如何监控和指导教师的教学过程，以达到最优化的教学效果，如何帮助教师认识自身教学的不足和困难，以促进教师

2、专业的发展等，都可以通过教学测量与评价的手段予以回答。本章的内容包括：物理教学测量与评价概述，学生物理学业成就测量与评价，中学物理课堂教学测量与评价，物理教师评价。,一、物理教学测量的概念、特点和方法,（1）测量的定义和要素 测量：指依据一定的法则，对事物及其属性用数字或符号加以确定的过程 测量的三个要素：a.事物及其属性，这是测量的对象或目标 b.法则，这是指导我们如何测量的准则和方法 c.数字或符号,第一节 物理教学测量与评价概述,1测量与物理教学测量,（2）测量的条件 a.等值单位 b.参照点 c.准确性和可靠性（3）物理教学测量 根据一定的客观标准，运用各种手段和统计方法，对物理教学领

3、域内的事物或现象进行严格考核，并依一定的法则对考核的结果予以数量化描述的过程。,1.间接性2.随机性 3.相对性,2.物理教学测量的特点,观察法 教育调查法 测验法,观察法是在某种条件下，以观察学生的特定行为表现为目标的测量方法。,教育调查法是在自然条件下，按照一定的计划，有目的对客观事物或现状进行观察、收集、综合等所要了解的情况，以取得数据和资料，最后形成调查报告。,测验法是通过选取具有代表性的一组试题，组成试卷，对学生施测，然后根据解答的过程和结果，从而获得可靠的成绩评定的一种方法。,3.物理教学测量的方法,二教育统计的基本概念,1.频数分布表与分布图,F=Ma,E=MC2,求全距（用R表

4、示)定组数（用K表示）定组距（用i表示）列组限 求出组中值（用m0表示）归组登记频数（用f表示）,（1）编制频数分布表的步骤,1）频数直方图 它是根据频数分布表而绘制的直方图。它是在直角坐标系中，以横坐标表示分数，以纵坐标表示次数。在横坐标轴上以组距为单位，并标出各组数据的组中值，在纵坐标轴上等距标出次数值。然后，以各组中值为中心，组距为底，各组频数为高，作出矩形，即可得到频数直方图。如下图1:,（2）频数分布图,2）频数多边图 凡是可以用直方图表示的数据都可以用频数多边图来表示。同样，横轴表示分数，纵轴表示频数，以每组数据的组中值为横坐标，以各组的频数为纵坐标，描出各点，连接各点成一个折线，

5、就可得频数多边图（在全距以外的频数取作零）。频数多边图如图2所示。,2.统计的特征量数,（1）集中量数 集中量数是指在一批数据中，处于比较中间位置的代表数值，它反映大量数据向某点集中的情况。集中量数可以看成一批数据的代表数值，它既可以反映它们在集中趋势方面的典型特征，又可以用来进行组间比较，以判明一组数据与另一组数据的数值差别。集中量数的形式是多种多样的，譬如算术平均数、中位数、众数等都是集中量数，但最常用的是算术平均数。,（2）差异量数 利用平均数，可以用来反映一组数据分布的集中情况，可以进行组间比较。但只有算术平均数这个特征量数是不够的。要了解一批数据的全貌，不但要看它的集中量数，而且要看

6、它们的离散程度。有时两组数据的集中趋势相同，而离散程度不同。物理教学中最常用的差异量数有平均差、方差和标准差,（3）相关量数 我们把表示两变量之间相关关系密切程度的量称为相关量数。教学中最常用的相关量数是积差相关量数。积差相关量数，一般简称相关系数。它是用来描述两个正态连续变量或可分数据（如百分制记分的分数）之间线性关联程度的一种相关量数。若设x1,x2,，xn及y1,y2，yn分别表示两组数据，则变量x与y之间的相关系数用下列皮尔逊积差相关系数公式来计算 r=式中，x表示变量x的各观测值；y表示变量y的各观测值；表示变量x平均数；表示变量y的平均数；Sx表示变量x的标准差；Sy表示变量y的标

7、准差；n表示数据的总个数。,三、物理教学评价概述,物理教学评价就是依据物理教学目标，通过系统地收集和处理物理教学信息，对物理教学活动地过程和成就进行价值判断的过程。物理教学评价的依据是物理教学目标；评价的方法不仅运用测验，而且也运用观察法、问卷法、统计分析法以及多元分析法等一切客观的先进技术和手段；评价的对象是物理教学活动的过程和成就；评价的性质是价值的判断；评价的目的是为改进物理教学活动提供信息。,1物理教学评价的定义,F=Ma,E=MC2,（1）评定功能（2）鉴定功能（3）反馈功能（4）激励和强化功能（5）导向功能（6）诊断功能（7）教育研究功能,F=Ma,E=MC2,E=MC2,1物理教

8、学评价功能,评物理教学价的类型,宏观评价和微观评价,绝对评价和相对评价,诊断性评价、形成性评价和总结性评价,外部评价和内部评价,定性评价和定量评价,E=MC2,F=Ma,E=MC2,E=MC2,3物理教学评价的类型,（1）目的性原则,（2）客观性原则,（4）一致性原则,（5）指导性原则,教学评价的原则,F=Ma,（3）全面性原则,4教学评价的原则,（6）可行性原则,教学目标 设计,教学内容设计,教学策略设计,处理评价资料,教学目标 设计,确定研究对象,设计评价指标体系,运用评价工具广泛收集资料,5教学评价的过程,第二节 物理学业成就的评价,学生学业成就的评价是指根据一定的标准，对学生的物理学习

9、过程和结果进行价值判断的活动，即测定或诊断学生是否达到物理教学目标及其达到目标的程度。因此它是物理教学评价的主要内容，也是评价教学是否有效的重要指标。,1.评价的基本理念,学生的学习评价旨在促进学生的发展,既评价成绩又评价学生参与学习的机会,倡导过程评价，淡化等级评价,重视自 我评价,突出真实性评价,E=MC2,F=Ma,E=MC2,E=MC2,一对学生学业成就评价的基本理念和目标,2.评价的目的,学生学习评价的目的是甄别、判断和促进学生在知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观方面的发展，发现学生多方面的潜能，了解学生发展中的需求，使每一个学生通过评价都能看到自己在发展中的长处，增强学习的信

10、心。评价应全面客观地反映教学的真实情况，为改进教学提供真实可靠的依据。,二评价的内容和方法,E=MC2,（1）对科学探究过程的评价（2）对物理知识与技能的评价（3）对科学态度、情感与价值观的评价（4）对科学技术与社会关系认识的评价,F=Ma,1.评价的内容,2.评价的方法,（1）连续观察与面谈：通过对学生较长一段时间的连续观察或面谈，记录学生在物理课程达成目标上的表现，从而作出评价。该方法作出的评价较客观深入，但花费时间较多，适用于对学生某一方面或在某一段时间内的表现作出评价。,（2）实践活动评价：实践活动包括科学探究、实验、调查、科技制作、问题研讨、演讲表演、角色扮演等。实践活动评价指对学生

11、在实践活动过程中的表现和成果作出评价，可以通过多种方法进行，评价主体要体现多元化，提倡采用个人、小组和班级等的组织形式。实践活动评价既可以在学习过程中进行，也可以在学习结束后进行。,F=Ma,E=MC2,（3）书面测试：书面测试是最常用的评价方法，试题设计要改变以知识记忆为主、脱离实际的书面测试内容和方法，在试题中要创设引起学生兴趣和联系实际的情境，加强试题的综合性、探究性和开放性。,F=Ma,E=MC2,（4）个人成长记录：由学生本人、家长、教师记录学生物理学习活动的成长经历，包括学习内容、学习成绩，在校内外参加科学实践活动的过程、体会、成果以及家长、教师的期望等，发展地、综合地对学生作出评

12、价。,F=Ma,E=MC2,三物理学业成就测验的编制,F=Ma,E=MC2,1.确定考试的目的2确定考试的目标3确定试题的形式4制订命题计划5.编制试题6集合成测验试卷7试卷命就后，教师必须亲自或指定其他教师进行 试答，对学生能否按规定的考试时间答完全卷，作出较准确的估计8编制标准答案，规定评分标准。,F=Ma,E=MC2,E=MC2,四测验的质量分析与评价,1.信度,对同一组考生测验成绩的稳定性程度，多次测验所得成绩得一致性程度，是衡量测验质量高低的一个重要指标，这个指标我们称为测验的信度。因此，信度是表示测验分数一致性或可靠性的质量指标，是测验结果能够反映考生稳定水平的程度。,（1）信度的

13、概念,估计信度的方法很多，在平常教学中，最常用的方法是分半信度估计。利用分半法估计测验的信度时，通常将全部试题按奇、偶数分成相等的两半，使这两部分的考查目的、内容、题型、题数、难度分布、分值分配等都相同或大致相同，这样就相当于把其中的一半试卷在相同条件下，对同一批考生考了两次，从而考查考生在两半测验上得分的一致程度。为此可用pearson积差相关公式计算考生在两个半测验分数的相关系数r。,（2）信度的估计方法,以等值的两份测验对同一考生群体进行测试，但不计算考生在这两份测验中得分之间的相关系数，而是计算这两份测验中都通过和都未通过的人数之和，与样本总数的人数之比作为测验的信度。根据下表其信度系

14、数为：,（3）目标参照测验的信度复本估计法,rxx=其中a表示两测验中都通过的人数，d表示两测验中都未通过的人数，n表示样本容量。,2.效度,效度是衡量测验结果的有效性或准确性的质量指标，是反映测量结果与所要测量的结果相符合的程度，是一个测验对于它所欲测量的行为特征，能够测量到的程度。由于效度的种类不同，测验的目的、性质、功能也各有所异，因此，效度的高低与许多因素有关，例如测验的内容、试题的难度、区分度、测验的长度等因素对测验的效度都有不同程度的影响。,3.难度,难度是指测验试题的难易程度，它是试题对学生的知识和能力水平的适合程度的质量指标。表示难度的数量指标叫做难度指数，用P表示。难度只具有

15、统计意义。在常模参照测验中，要求试题难度适中，即大多数题目的难度在0.30.7之间，少数题目可超出这一范围，使整个试卷的平均难度在0.5左右。,（1）什么是试题的难度,1）用试题的答对率（或通过率）计算难度，计算公式为：P=式中P表示试题难度指数，R表示答对某题的人数，n表示参加测验的总人数。此方法适用于二值性试题的难度估计，P的值介于0与1之间，P值越大，试题越容易；P值越小，试题的难度越大。,（2）估计试题难度的方法,2）用考生答对某题的百分比表示难度，其计算公式为：P=式中，P表示试题的难度指数，表示所有考生在该题得分的平均数，表示该题的满分值。,3）用“两端分组法”估计试题的难度，在大

16、规模考试中，常用两端分组法来计算试题的难度。不管是选择题还是论述题均可使用这种方法，而且通过这种方法还可以同时计算试题的区分度，因此这种方法受到广泛的欢迎。用两端分组法来计算试题的难度的步骤是：首先把考生的总分进行由高分到低分的排列；其次从最高分开始向下取27%的考生作为高分组，从最低分开始向上取27%的考生作为低分组；然后计算高分组答对该题的百分比PH，低分组答对该题的百分比PL；最后由下式计算该题的难度。P=,在实际运用中，人们通常把试题的难度划分为5个等级，并以此作为判断难易程度的标准如表1所示。表1 评判试题难易的一般标准,（3）评判试题难易的一般标准,3.区分度,试题的区分度是指试题

17、对不同知识和能力水平的考生的区分程度和鉴别能力。若试题的区分度高，则能力强、水平高的考生得分较高；能力弱、水平低的考生得分较低，这样就能把不同程度的考生区分开来，以利甄选。若试题的区分度低，则不论何种程度的考生得分都相差不多，这样的试题区分和鉴别能力较差。由于常模参照测验的目的是把不同程度的考生区分开来，因此区分度也是衡量试题质量的重要指标。,（1）什么是试题的区分度,这种方法与计算难度的两端分组法相同，只是计算公式不同，它是用统计某题的高分组通过率（或百分比）PH与低分组的通过率（或百分比）PL之差表示某题的区分度，即 D=PH-PL 式中，D称为区分度指数。-1D+1。当D=+1时，表示高

18、分组全部答对，而低分组全部答错；反之，D=-1；若两组答对的百分比相同，则D=0。,（2）用“两端分组法”计算试题的区分度,D值越大，试题的区分度越大。艾贝尔（1965）提出了根据区分度指数D值的大小对试题质量进行评价的标准，如表3所示。表3 用两端分组法计算得的区分度评价试题质量的标准,（2）评价试题区分度的标准,五档案袋评定,1.什么是档案袋评价,教育上，档案袋评定也是汇集学生作品的样本，但它们的目的和内容，是为了展示学生的学习和进步状况。通常，档案袋内容的选择或提交，是被展示作品的作者与档案袋提交的对象，即由学生和教师共同决定的。档案袋制作的进程，涵盖了一项任务从起始阶段到完成阶段的整个

19、跨度。,2.档案袋评定的意义,档案袋评定的主要意义，在于它们为学生提供了一个学习机会，使学生能够学会自己判断自己的进步。在传统的评价中，测验或考试对学生而言具有相当的神秘性，从标准的制定、试题的选择直到分数的评判，学生完全被隔绝在外。这是传统测验对客观性的追求所决定的。档案袋评定与此迥然不同。由于要考查的是学生运用所学知识所取得的成就，学生就成为选择档案袋内容的一个决策者甚至主要决策者，从而他们也就拥有了判断自己学习质量和进步的机会。特别是在使用某些档案袋类型，如精选性档案袋或过程性档案袋时，学生成了所提交作品之质量和价值的最终仲裁者。,3.档案袋评定的类型,档案袋评定依据使用目的、提交对象以

20、及对学生的帮助等的不同，可以有各种不同的种类。对档案袋评定的分类，从不同角度入手也可以有不同的分类方法。美国南卡罗来纳大学教育学院教育心理学教授格莱德勒（Gredler,M.E.）以档案袋的不同功能为标准，把档案袋评定分为：理想型(ideal)、展示型(showcase)、文件型(documentation)、评价型(evaluation)以及课堂型(class)，其中最有代表性的是理想型。,一课堂教学质量检查与评价的含义,对教师的课堂教学工作做出科学的评价，使之为调控课堂教学工作提供更有价值的教学反馈信息，必须依据课堂教学的客观规律，运用现代测量理论，对课堂教学的各个环节进行综合的检查与评价

21、，并对教师完成课堂教学目标的程度作出科学的判断。,第三节 物理课堂教学质量的测量与评价,二课堂教学质量评价指标体系的设计,1.教学内容,主要从教学内容的设计和教学信息的传授这两个方面进行考查，重点考查：教材深广度的处理；教材重点和难点的处理；教材中能力和情感教育因素地挖掘；物理概念和规律的讲解；联系实际；演示实验的操作与讲解等主要内容。,2.教学方法,主要从教学原则的贯彻和教学技巧的运用这两个方面进行考查，重点考查：教学过程中是否启发学生思维；教学过程中能否因材施教；教师的语言表达是否规范、严谨、简洁、生动和富有启发性；演示实验的选择和运用是否符合与教学过程相结合的原则、是否同学生掌握物理知识

22、的进程相协调；教师的板书、板画；课型的选择和教学环节的安排等主要内容。,3.教学态度,主要从课前准备和教学过程中的组织教学这两个方面进行考查。其考查内容包括：掌握教材的程度；课堂习题的选择；课外作业的布置；教态；教学过程中的时间利用率；课程进度和学生负担等方面。,4.教学效果,主要从学生的学习动机和学习成绩这两个方面进行考查，其考查内容包括：学生的学习行为；学生的学习意识；课堂教学秩序；学生对知识的理解；学生学习能力的表现；对情感教育的效果等方面。,三、课堂教学质量评价的实施,教学目标 设计,确定评价因素的权重,教学目标 设计,依据评价指标体系，制作评价表,实施评价并整理评价信息,为了充分调动教师的教学积极性，不断改进薄弱环节，根据自我反馈的强化作用原理，要将测量和评价的结果及时反馈给教师个人。反馈要根据不同对象和不同条件采取不同的灵活多样的反馈方式。,四、评价结果的反馈,高山仰之,景行行之,虽不能至,然心向往之.,太史公云：,为成为优秀教师而努力！,The End,