物理教学测量与评价.doc

第九章 物理教学测量与评价物理教学教学测量与评价，是运用各种手段和统计方法对学生的成就、教师完成教学目标的程度、给予数量或等级的描述，并做出科学的判断。它不仅具有检验教学效果、鉴定物理教学质量的功能，调整和改进教师工作、控制和激发学生学习行为的功能，而且具有导向的功能。第一节 常用的测量方法教学测量的内容，不仅包括知识、技能，也包括兴趣、态度、思想行为表现。由于不同的内容具有不同的特点，所以，测量不同的内容应该分别采用不同的测量方法。常用的教学测量方法在观察法、问卷法和测验法。表91评定的内容采用的方法学习物理的兴趣实事求是的科学态度独立思考的创造精神思想行为表现观察法、问卷法观察能力与实验操作技能观察法、测验法知识的理解和运用能力的体现测验法一、观察法观察法是以观察学生的某种行为表现，如实地做出记录，由此判断学生达到某种等级水平的方法。由于人的注意力范围有限，一个人不可能同时观察到许多学生在一种活动中所在地表现出来行为，分别如实地做好记录。例1 用观察法评定学生个人的实验操作水平，可以设一份“实验操作兴趣行为表现观察记录表”。表9-2实验操作兴趣行为表现观察记录表学校 班级 姓名 日期 1.无精打采，应付操作2.激动、兴奋、随意摸摸、动动3.看别人操作、记录结果4.按规定的步骤、方法操作5.遇到困难时，放弃操作6.遇到困难时，求助他人7.遇到困难时，自己解决试试8.自愿重做一二遍9.积极思考，寻找问题10.自己想办法，提出改进操作方案记录说明（1）操作内容，填写实验操作课题的名称（2）行为表现档110的数字（3）在上述的行为表现后面打“”根据一个学生多次实验操作兴趣方面的行为表现，可以评定该学生的实验操作兴趣的等级水平，也可以间接地评定学生实事求是的科学态度的作风。二、问卷法问卷法是通过书面提出问题，调节器查所要了解的情况，从而取得资料和数据，判断某种行为的等级水平。问卷法可以同时对很多学生进行，并且在较短的时间内获得大量的资料和数据，适合于评定集体的某些行为的等级水平。问卷法最重要的目的在于探察内情。把问卷法与观察学生外部行为表现相配合，可以提高评定的准确性和可靠性。例如，用评定学生实验操作兴趣水平，中以设计一份完成实验操作情况调查表，如表9-3所示。表9-3学生完成实验操作状况调查表学校名称 班级 姓名 填表说明：难度实验操作的困难程度，填写下列符号之一：很容易；比较容易；一般；比较难；很难实验类型，填写下列符号之一：在课内做；在课外有组织地做；完成做作业的；课外自愿做实验质量，填写下列符号之一： 设想过，也没有做到；想了想该怎么做，没有亲自动手；没有做完或没有做成功；做成功了实验操作内容难度实验类型完成质量1打开地图册，沿铁路线测量北京到广州的路程2自制一个杠杆3取一个盛满水的杯子，用硬纸片把杯口盖严，手按住纸片把杯子倒过来放开手，看看纸片是否真的不掉下来4按课本上提供的方法，研究液体内部压强和深度的关系5做一个模拟实验，或实际测夜晚灌水的秧田的水温及附近土地的温度，证明水的比热比泥土大6用放大镜看书，并研究镜与书的距离，变化时看到的各种现象7移动蜡烛和光屏，研凸透镜成像的规律8自己设计一个可以控制小灯泡亮度的电路，并连接它试一试问答；（1）如果教师不要求，你愿意在课外做这8个实验吗？想做哪个？（2）除表中列出的实验操作内容以外，你曾做过哪些内容的实验操作？请安上述的格式填写出来。三、测验法测验法是通过选择具有代表性的一组试题，对学生施测，然后根据解答结果评定等级水平的方法。测验是一种最常用的手段，试卷是测试的工具。测验可以根据不同的分类标准加以分类。按测量的对象分，可以分为学业成就的测验、智力测验、技能测验、创造力测验等。按测验的功能分类，可分为难度测验、诊断性测验、形成性测验、总结性等。按参照标准不同，可分为目标测验和常模测验。（1）目标参照测验目标参照测验，是以教学大纲中规定的教学目标作茧自缚为参照物。用以检查学生达到教学目标的程度，即检查学生是否达标和达标的程度。因此，又称为达标测验。目标参照测验的分数分布曲线，可以呈正态分布，但与最大百分比人数相对应的分数并不一定平均分数；也可以呈偏态分布，即多数学生的成绩都集中在分数高的一侧或分数低的一侧，如图9-1所示。O分数人数%O分数人数%图9-19-1（2）常模参照测验常模参照测验，是学生团体中的平均数作为参照物。所胃常模参照，简单地说，学是在一次测验中的犁平均水平。常模参照与目标不同，目标是教学的目的、要求，是学生应该达到的程度；常模是学生实际上达到的平均程度。常模参照测验用于学生之间的相互比较，检验学生所处团体中相对位置。为了分班、分组进行的测验、物理竞赛升学考试等都是常模参照测验。常模参照测验分数分布曲线应呈正态分布，即和分在平均分数附近的百分比人数最大高分和低分两端的百分比人数越来越少。如图9-2所示。平均分平无分分数平无分人数%平无分图9-2平无分第二节 物理测验的编制测验，是测量某种行为样本的任何一个测验中的题目，都是所有可能目标总体中的一个样本，这个样本的代表性如何，又都取决于所选择的题目的质量和数量。因此，编制测验必须按照一定的程序，根据测验的目的选择具有代表性的行为样本，并作出施测的明确规定和公正的评分标准。物理测验的编制，一般分为如下六个步骤。一、确定测验目的和目标编制测验的主要原则：（1）对应性（2）可测性（3）排它性（4）可行性物理测验目标及其含义如表9-4表9-4 认知行为目标及含义认知行为目标含义记忆能正确回忆学过的知识，反映记忆能力和简单模仿、识别的能力理解、判断能初步领会所学知识（包括实验原理）的主要特征及条件、反映学生的观察能力，分析、概括和判断能力简单应用能直接应用所学的知识，说明解释现象，计算简单问题或实验中的技术问题，反映初步的分析、解决问题能力和初步实验操作技能推理能够从许多个别判断归纳出一般的规律能够从已知的一般规律演绎出个别的规律，反映归纳推理和演绎推理能力综合应用有在涉及两类及两类以上知识内容的复杂情境中和解决问题二、确定试题的形式试题一般分为两类，即主观型试题与客观型试题。（1）客观型试题主要有填空题、选择题。所谓填空题：就是略去的一些词语或数字，留出一处或几处的空白，让学生把空白填补起来，达到文意完整。填空题属于再生式客观试题，侧重于知识的记忆的考查，也可以考察知识的理解和简单应用。在编写填空题时，必须使学生明确和理解题意因此，空白不可太多，填空的词语、符号、数字等答案应尽量简单，且符合唯一性原则。所谓选择题，就是由一个问题或几个备选答案构成，让学生根据要求选择其中正确的一个或几个答案。选择题属于再认式客观试题，适用于考查知识的更多用简单应用。在设计选择题时，在内容方面要求所配的备选答案应有似真实性、逻辑性，在文字叙述方面要求避免有所暗示。客观型试题的答案简，评分客观。每题的内容单一，但题量可多，内容覆盖面广，有助于提高测验的效度和信度。主要缺点是学生对选择题可能任意猜想，特别是不能考察学生较高层次的能，如学生的独立见解和创造能力，以及综合性的灵活应用。（2）主观型试题主观型试题的形式也很多，在物理测验中常用的推理论证题，综合应用题（含实验方面的设计性题目，计算题）。一次完整的物理测验，应当凶手以上所述的几种形式，这对全面考察学生的认知行为是有益的。试题的形式与其考查的认知行为 通常如表9-5。表9-5 试题的形式与考查认知行为试题形式考查的认知行为填空题记忆、理解、简单应用选择题判断、理解、简单应用推理论证题理解、综合应用设计性题理解、简单应用、综合应用计算题理解、简单应用、综合应用三、制订编写计划为了科学合理地进行测验，应根据测验目的和目标，制订编题计划。编题计划可用测验的双向细目表表示。它包括三个方面内容。（1）取样范围它说明在什么知识内容内取样，各占的比率是多少。（2）行为目标应当说明考察什么认知行为目标，各占的比率是多少。（3）试题形式和难度。四、编选题目根据所订的编制计划选题目。编选题目的数量最好超过所需题量的23倍，以供筛选。具体的题目，可以自己编写也可以在成题中选择。题目编制以后，最好经过试用，至少也要经过试做，并要认真进行分析。除了有双向细目表以外，还应对每一题进行难度估计。难度估计可根据该题目能够通过的人数占总人数的百分数表示。如果估计能够通过的人数占总人数的80%，则难度可确定为0.8。五、集合成测验试卷编排测验题的顺序要合理，一般应当由易到难。这样可以减少被测者的精神压力，从而提高测验的可靠性。表9-6试题的抽样范例第一份试题1 6 7 12 第二份试题2 5 8 11第三份试题3 4 9 1 0六、将测验科学化、标准化第三节 物理测量的评价一、评价中的几个基本概念（1）次数分布表表9-7 100名考生的分数次分数分布表分数段858980847579707465696064555950544549人数2615212918531(2)频率分布表表9-8 100名考生的分数频率表分数段858980847579707465696064555950544549频率0.020.060.150.210.290.180.050.030.01（3）正态分布曲线根据表9-8所示，我们很容易画出其正态分布曲线。图9-1大量事实证明，人的能力符合于正态分布。也就是说在量的考生的分数从整体上看总是近似于正态分布的，但对于目标参照测验，如果出现正偏态或负偏态的情况也是可以的。平均分平无分分数平无分人数%平无分正态分布平无分平均分平无分分数平无分人数%平无分偏正态分布平无分平均分平无分分数平无分人数%平无分负偏正态分布平无分图9-7 常见的三种分布曲线（4）集中量数集中量数是描述分数向某点集中的趋势的量数称为集中量数。在教学测量与评价中常用的集中量数一平均分数。它是全体分数的代表值，可以用来描述被测团体的水，并能在不同团体间进行比较，平均分的计算公式如下：式中代表平均分数；代表第i个考生的分数；N代表团体总人数。（5）差异量数平均分数仅代表了分数的集中趋势，它并不能描述分数的离散程度，所以单纯用平均分数来描述被测团体的水平是不完善的。（A）全距：全距表示一组数据中的最大数与最小数之差，用符号R表示。（B）平均差：每个变量与平均数之差，叫做离均差。用符号表示。各个变量的离均差的平均值，叫做平均差，用符号AD表示。即：。（C）标准差：计算平均差，由于需要取离均差绝对值，从而不符合代数运算法则。为了便于运动统计分布计算，可先将各个离均差自乘以取消负号，再将各个离均差的平均值，最后再开方，所得数值叫做标准差，用符号S表示，即，或目前，有一种记分方法，以标准分为单位，表示一个分数在团体中所处位置的相对位置，叫做标准分数，用符号Z表示，也称为Z分数，即：标准分反映一个学生的成绩在全体学生中所占的地位。标准分数可得正值，也可和负值。负值表示该学生的成绩在全班平均成绩以下。（5）相关二列变量变动的相互关系叫相关。如果一列变量变动时，另一列变量也发生变动，而且变动的方向相同，则这两列变量是正相关。反之属于负相关。两列变量X、Y之间的相关程度，用相关系数r表示，相关系数的计算公式为：，式中；是X变量的标准差，是Y变量的标准差，即如果用原始分数表示，上式亦可写成：这电动机应当指出，相关系数的计算，N的值一般应在30以上，才有意义。二、物理测验的评价科学地评价考试质量，主要反映在四项指标上，即信度、效度、难度、区分度。（1）信度：是测验的可靠性指标，客观存它反映测量的稳定性程度。具体地说，是指两次测验关联的程度。在具体操作时，我们将一次测验的试卷，等值地分成两份试卷，也就相当于两次测验。这样，前一半的分数，以就量X表示，后一半的分数以变量Y表示。首先，根据相关系数公式计算，即：其次，再根据公式计算出的数值。这个值就是信度的数值。信度在0.8以上为基本合格。影响信度的因素主要有：第一、评价的随意性。第二、题量（2）效度：效度是测验的准确性指标。一般来说，主要分析内容效度。要保证测验具有较高的内容效度，应当像本章第二节所介绍的那样编制测验。（3）难度：是指每个试题的难易程度。难度难度计算比较简单。对于选择题来说，以被测者答对（或通过）某个题目的人数与总人数的比值，作为该题目的值。设N为被测的总人数，R为答对（通过）的人数。则难度：P=R/N。这里应当指出，P值越大，说明难度越小为了与习惯上统一，也可以用另一种表示，设难度为H，定义为这样定义以后，H值越大，难度就越大。对于一般非选择型题目，可用某个题目所得的平均分数与该题满分X满的比值，来计算难度的数值，即或一般说来，难度值在040，6为适中H值在0709范围内为较难；在o3o1范围内为较易所以题目的难度的平均值，应在05左右为宜(4)区分度：区分度是指每个试题对考生的水平(或能力)区分开来的程度一种测验的区分能力越大，区分度越高计算区分度的方法有特征曲线法、相关法、鉴别指数法等一般常用两极端组通过率的差异作为区分度的指标首先，将被测者的试卷，按总成绩的高低依次排列取出27%高分数的试卷，作为高分组(H)；再取出27%低分数的试卷，作为低分组(L)然后，分析每个试题的区分度(区分度的数值用符号D表示)：对于选择型题目，区分度计算式为式中RH和RL分别为高分组和低分组中答对(通过)某个题目的人数，n为高分组或低分组的人数(nN*27%)对于非选择型题目，区分度的计算式为式中和分别是高分组和低分组某个题目的平均分，X满是该题目的满分美国伊贝尔(LEbel)提出对试题评价的区分度指标，如下表所示：区分度D试题评价 040以上优 秀030039良 好020029尚好，但须修改019以