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1、中学物理教学论 物理教学测量与评价第四章 物理教学测量与评价 第一节 测量的概念和教学测量的特点客观存在的一切事物和现象，人的性格、智力和行为等，都有程度上的差别。程度上的差别可以用数量的不同来反映。凡是有数量的事物、行为都可以测量。测量就是根据一定的法则，用数字对事物的某种性质或程度加以确定。例如，测量物体的温度，一般就是根据热胀冷缩的法则，用数字表示被测物体的冷热程度。任何测量过程都是根据某种规定，采用一定的程序，对具有某种属性的对象给出可以比较的数值。测量的基本要素一是参照点；二是单位。选用不同的参照点和单位，对同一事物、行为的量化描述，一般是不同的，数字的意义也是不同的。测量可分为直接

2、测量和间接测量。直接测量一般采用比较法，用规定好的标准与被测者进行比较；间接测量是通过多个其它直接测量，按照一定的规律进行运算或推理而得出结果。教学测量所测量的是教学过程中教师和学生的行为表现，因此它比物理测量要复杂得多、困难得多。教学测量的特点主要有两点：1、教学测量是一种间接测量，测量工具具有不可消除的系统误差。教学测量只能就有关行为取一组样本，不可能是有关行为的全部。例如，测量学生的操作技能，不可能对所有的操作课题进行测试，只能是选择一定数量、具有代表性的课题，对学生的操作进行观察、测试。这些被选择出来的课题，就是一组样本，通过对样本直接测量的结果，推断出学生操作技能的等级水平。因此，样

3、本的选择是否合理，是否有代表性，代表的程度如何，就导致了系统误差的出现。系统误差的大小，将直接影响着测量结果的准确程度。2、教学测量过程中存在着多种偶然因素，因而具有不可避免的随机误差。在物理量测量中我们知道，使用同一工具，采用同一种方法，对某一个量进行多次测量，其结果将不完全相等，这是由于测量中存在着随机误差（偶然误差）的缘故。但是，如果采用多次测量后取其平均值的方法，则几乎可以消除随机误差。证明如下：设N次测量的实测值分别为X1、X2、XN ；N次测量的随机误差值分别为z1、z2、ZN；真实值与系统误差值之和为（因为使用同一工具，所以系统误差值是恒量），它们之间的关系式是：X1=+z1X2

4、=+z2XN=+ZN对以上各式相加，再除以N，得：即由于在一组随机误差值中，有的为正值，有的为负值，所以，当N足够大时，即测量的次数足够多时， 趋近于零，于是由此可见，采用多次测量取平均值的方法，可以消除随机误差。然而，在教学测量中，不仅在施测和评分过程中的偶然因素是必然存在的，而且同一测量更不可能在同一时期连续多次地进行，因而教学测量存在着不可避免的随机误差。随机误差的大小，将直接影响测量结果的可靠程度。根据以上两个特点可知：教学测量的误差是不可避免的。于是，在评价教学测量中，就出现了准确性和可靠性的问题，从而引入了分别描述准确性和可靠性的两个概念：效度和信度。效度是反映测量准确性的一个重要

5、指标，它说明一个测量究竟在多大程度上达到了测量的目的，这种有效程度简称为效度。效度也反映不受系统误差干扰的程度。在物理教学测量中，最重要的是测量的内容的准确程度，这种反映内容取样的准确程度叫做内容效度。如果测量学生对物理知识的掌握情况，最准确的方法是进行一次包含所有已学物理知识的测验，但这实际上是做不到的。能够进行的测验只是从范围总体中进行挑选，把被挑选出来的有代表性的内容编成题目，组成测验。根据学生的得分推断出他们对物理知识的掌握情况。因此，只要从总体范围和内容中取样适当，即要测量的内容与所测量到的内容这两者之间很好地符合，则内容效度高。信度是反映测量可靠性的一个重要指标，它说明测量结果的可

6、信程度。因为测量的对象是客观的，如果几次测量的结果一致，则表示测量是可靠的，是可信的。几次测量的结果不一致，表明有随机误差存在。因此，信度也表示不受偶然随机因素干扰的程度。效度和信度是反映教学测量质量高低的两个重要指标。高质量的教学测量，应尽量地减小系统误差和随机误差，提高测量的效度和信度。第二节 常用的教学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、思想等行为表现。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有观察法、问卷法和测验法。 一、观察法 观察法是以观察学生的某种行为表现，如实地做好记录，由此判断学生达到某种等级水

7、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的所有行为表现。因此，只能逐个地对学生在一种或多种活动中的行为表现，分别如实地做好记录。 例如，用观察法测量学生个人的实验操作兴趣水平，可以设计一份“实验操作兴趣行为表现观察记录表”，如表 4 1 所示。 实验操作兴趣行为表现观察记录表 表4 1学校_，班级_，姓名_，日期_操作内容行为表现12345678910 表中操作内容栏内，填写实验操作课题的名称； 行为表现栏中 1 10 的数字分别代表的行为表现如下： 1 、无精打彩，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

8、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，自己想想、试试； 8 、自愿地重做一、二遍； 9 、积极思考，寻找新问题； 10 、自己想办法，提出改进操作方案。 在上述 10 项中，学生有哪种表现，就在相应数字栏内划“”。 根据一个学生在多次实验操作兴趣方面的行为表现，可以推断该学生的实验操作兴趣的等级水平。 二、问卷法 问卷法是通过书面提出问题，调查所要了解的情况，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，并且在较短时间内可以获得大量的资料和数据。问卷法最重要的目的是在于探察内情，与观察学生外部行为表现相配合

9、，可以提高测量的准确性和可靠性。 例如，用问卷法测量学生实验操作兴趣水平，可以设计一份问卷调查表，如表 4 2 所示。 学生完成实验操作状况调查表 表 4 2 学校_，班级_，姓名_，日期_实验操作内容 完成情况 在哪完成的 困难程度 1 打开地图册，沿铁路线测量从某地到某地的路程 2 自制一个杆秤 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 做一个模拟实验，或实际测一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的大 5 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 6 自己设计一个可以控制小灯泡亮度的电路，并

10、连接它试一试 表中“完成情况”栏，填写下列符号之一： 1、没想过，也没做过； 2、想了想该怎么做，没亲自动手做； 3、没做完，或没做成功； 4、做成功了。 表中“在哪完成的”栏（没做的不填），填写下列符号之一： 1、在课内做的； 2、在课外有组织地做的； 3、完成作业时做的； 4、课外自愿做的。 表中“困难程度”栏，填写下列符号之一： 1、容易； 2、一般； 3、比较难； 4、很难；第三节 物理测验的编制编制物理测验，一般分为如下六个步骤： 一、确定测验目的和目标 编制测验，必须明确测验的目的，是属于目标参照测验，还是属于常模参照测验；要确定测验内容的取样范围，还必须确定测验 的行为目标，即测

11、量目标。 制订测量的行为目标，应满足如下原则： 1、对应性 测量目标应当与课程标准中规定的教学要求相对应。制订测量目标应以课程标准或考试大纲为依据，应满足其中的规定和要求。 2 、可测性 各项测量目标都应当能用学生的行为予以说明和解释，并能根据它来进行命题。 3 、排它性 测量目标可以有多项，但各项之间必须有明确的界限，易于区分。 4 、可行性 具体的测量目标，必须便于教师掌握，不仅要简易、切实可行，而且要满足有效和可靠这两个基本要求。物理测验的测量目标及其含义，如表 5 3 所示。 二、确定试题的形式 题目的形式一般分为两大类：客观型试题和主观型试题。 1、客观型试题 客观型试题的形式很多，

12、在物理测验中常用的有填空题和选择题两种。 （ 1 ）填空题 填空题通常以一句话，略去其中的一些词语或数字，留出一处或几处空白，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，侧重于知识记忆的考查，也可以考察知识的理解和简单应用。 例如，利用单摆测定重力加速度的实验所根据的原理公式是 _ ，在该实验中需要直接测量的物理量是 _ 。 又如，有大小分别为 4 、 9 、 11 牛顿的三个共点力，它们彼此之间的夹角可以变化，则它们合力的最大值是 _ 牛顿，最小值是 _ 牛顿。 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

13、性原则。 （ 2 ）选择题 选择题通常是由一个问题与几个备选答案构成，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，适用于考查知识的理解和简单应用。 例如，在图 5 3 所示的电路中，合上电键 K 后， A 、电流表读数变大，电压表读数变大。 B 、电流表读数变小，电压表读数变小。 C 、电流表读数变小，电压表读数变大。 D 、电流表读数变大，电压表读数变小。又如，在图 5-4 所示的电路中，当合上电键 K 后，发现两个小灯泡（均标有“ 3V ， 1W ”）均不发亮。用电压表测得 U ac =U bd =6V 如果各段导线及接线处均无问题，这说明 A 灯泡 L 1 的

14、灯丝断了。 B 灯泡 L 2 的灯丝断了。 C 可变电阻器的电阻丝断了。 D 电键 K 未接通。 设计选择题时，在内容方面要求备选的答案应有似真性、逻辑性，在文字叙述方面要求避免有所暗示。 总之，客观型试题的答案简短，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测，特别是不能考察学生较高层次的能力，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有推理论证题、综合应用题（含实验设计方面的设计性题、计算题）。 例如，有两只电压表 A 和 B ，量程已知，内阻不知等于

15、多少。另有一干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少。只用这两只电压表、电键和一些连接导线，就能够通过测量和计算得知这个干电池的电动势。试画出测量时所用的电路图，并写出计算电动势的式子。 这个题目的正确答案并不是唯一的，几种方案都可以是正确的。可见，主观型试题的答案由学生提供，学生可以表述自己的观点和创见，能够考查学生较高层次的能力。其主要缺点是评分比较困难，带有主观性，从而影响测量的效度和信度。 一次完整的物理测验，应当包括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 4 4 所示。 表 4 4 试题的形式 考查的认知行为 填空题 记忆、理解

16、、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、制订编题计划 为了科学、合理地进行测验，应根据测验的目的和目标，制订编题计划。编题计划可用表格形式表示，即列出测验的双向细目表。它包括三方面内容： 1 、取样范围：它说明在什么知识内容范围内取样。 2 、行为目标：它说明考察什么认知行为目标。 3 、试题形式和难易程度。 如果试题采用三种形式：选择题（用符号 A 表示）、填空题（用符号 B 表示）、计算题（用符号 C 表示），则还需规定它们的数量及所占的分数。例如，选择题 10 个小题（其中包括实验内容

17、 2 个小题），每小题 3 分，共占 30 分；填空题 10 个小题（其中包括 1 个实验内容的小题），每小题 4 分，共占 40 分；计算题 3 个，每题 10 分，共占 30 分。此外，每小题还应设计一定的难易程度，一般分为难题（用符号 D 表示）、中等题（用符号 M 表示）、容易题（用符号 E 表示）。整个试卷中，难题、中等题、容易题的得分比例，一般常模参考测验以 2 ： 5 ： 3 为宜。一般达标测验以 1.5 ： 2.5 ： 6 为宜。 以下表（高中力学知识测验的双向细目表）为例，来说明编题计划的内容： 取样范围 行为目标 了解 理解 简单应用 综合应用 题型和难易程度 一、力、物体

18、平衡 B(E) B(M) A(E) 11% 二、直线运动 B(M) A(E) 7% 三、运动和力 A(E) A(M) B(M) C(D) 20% 四、物体的相互作用 A(M) B(M) C(D) 17% 五、曲线运动 A(M) A(M) 10% 万有引力 B(E) 六、机械能 B(E) A(M) B(E) C(M) 21% 七、振动和波 A(E) A(M) B(M) B(M) 14% 14% 35% 31% 20% 100% 四、编选题目 根据所制订的编题计划编选题目。 编选题目的数量，最好超越所需题量的 2 3 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。 题目编制之后，最好

19、经过试用，至少也要经过试做，并要认真进行分析。除了按上述的编题计划（双向细目表）进行分析外，还应对每个题的难度进行估计。 难度估计可根据该题目能够通过人数占总人数的百分比来表示。如果估计能通过的人数占总人数的 80% ，则难度可定为 0.80 。 五、集合成测验试卷 编排测验试题的顺序要合理，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。 编制测验试卷，一般应有正题、副题，以及补考题等。几份试卷应当等价，为此，可先将经过试用和分析确定合格的题目，按范围、项目、难度排队，并标上 1 、 2 、 3 的顺序。如果把合用的题目分成三份，其分配顺序可如下表所示： 第一份试卷 1

20、 6 7 12 第二份试卷 2 5 8 11 第三份试卷 3 4 9 10 六、将测验科学化、标准化 一套好的题目，只是一次好的测验的一个先决条件，并不一定是一次合格的、良好的测验。为此，必须要控制无关因素对测验目的的影响，这个控制过程，叫做科学化、标准化。主要的要求是： 、在内容上，必须对受试者施测相同的或等价的题目； 、施测时，要求测验条件、物理环境相同，要有统一的时间限制，无论对被测者，还是对监试者，必须要有统一的指导语，防止任何启发、提示性的动作。 、评分上，尽量做到客观评分，排除主观因素的干扰。为此，必须编写出试题的标准答案或几种可能解答的参考答案，并标明评分的标准。 做好上述六项工

21、作，就完成了物理测验的编制工作，写成书面材料，编写说明书，可交付使用。第四节 初高中物理新课程标准中的评价理念 一、中学物理教学评价的现状与问题 当前在高中物理课程评价领域最常用的评价或测量工具是各级各类考试。有学者将这种以统一考试或变相的统一考试为特征的教育内部的评价称为“惯习性评价”。“惯习性评价”将漫长的高中物理教育过程转变成模拟考试和为中考、高考做准备的过程，使学习者对待物理的学习热情和创造力严重下降，人的全面发展受到极大的限制。“惯习性评价”往往采用标准化、客观的试卷对学生进行测量，对学生的得分进行“量化”，活生生的人被一连串的数字所取代，它已经丧失了提供教学反馈，促进学生发展的功能

22、，成为教师控制学生学习行为、逼迫学生学习的一种手段，成为学生之间激烈竞争的根源，也成为伤害学生自尊与自信的利刃。 “惯习性评价”主要是对物理知识和技能进行评价，较少涉及“过程与方法”、“情感态度与价值观”等领域，因而“惯习性评价”内容过于狭隘。“惯习性评价”的目的是对学习者的学习情况进行监视、调控、选拔，评价的过程变成了一种甄别的过程，大多数学习者成为现行评价的失败者，少数学生获得“鼓励”，体验到“成功”的快乐。 自 20 世纪 80 年代中期以来，我国基础教育在教育评价方面进行了一系列的改革和尝试。例如：关注学生发展的过程，提出形成性评价；关注学生综合素质的发展，提出综合学力考查、质量综合评

23、定等；并尝试进行了小学考试取消百分数、实行等级制的探索，部分地区还试行分项、分类考试，加入口试、面试等超越于简单的纸笔考试的改革措施；有些地区还尝试开展了教师自评和学生评教师评价的探索等。这些有益的探索与尝试取得了一些有价值的成果，对于促进我国基础教育评价的发展起到了积极的作用。但是，这些探索大多是浅层的、微观的和零散的尝试，没有对我国基础教育评价中存在的主要问题产生根本性的改变。 当前我国基础教育评价中存在的主要问题表现为： (1) 评价内容 仍然过多倚重课本上的知识，忽视实践能力、创新精神、心理素质以及情感、态度等综合素质的考查； (2) 评价标准 仍然过多强调统一和整齐划一，忽略个性化发

24、展的价值； (3) 评价方法 仍过于关注结果，忽视被评价者在各个时期的进步状况和努力程度，不能很好地发挥评价促进发展的功能； (4) 评价主体 被评价者仍多处于消极的被动地位，没有形成教师、家长、学生、管理者等多主体共同参与、交互作用的评价。 讨论 提到物理教学的评价，你的脑海里能够联想到哪些评价方式？讨论 对一个案例的讨论二 、中学物理课程标准中的评价理念和特点 根据初中物理、科学和高中物理课程标准，新课程的评价理念从全面培养学生的科学素养出发，建立评价主体多元、评价内容全面、评价方式多样的评价体系，促进在科学教育过程中学生的发展和教师的提高，有效地改进教学，以保证课程的有效实施。 物理课程

25、应在科学探究（过程、方法和能力），科学知识与技能，科学态度、情感与价值观以及对科学、技术与社会关系的认识等四个方面对学生进行全面的评价。评价不仅要关注学生在科学素养方面的发展，而且要了解学生在发展中的需求，发现和发展他们多方面的潜能，帮助学生认识自我，建立自信，强化评价的内在激励作用，发挥评价的诊断、教育和发展功能。 评价过程应包括明确对学生学习的期望，收集并分析学生的表现和确定促进学生学习的关键因素这三个部分。要把评价结果以书面或口头的方法及时地反馈给学生，不能单纯地告诉学生他们的学习成绩，同时要告诉学生学习的优势与不足，提出激励学生进一步达到目标的建议。总之，物理新课程的评价与过去比较。强

26、调评价在促进学生发展方面的作用，不强调评价的甄别与选拔的功能。 重视学生在活动、实验、制作、讨论等方面表现的评价，不赞成以书面考试为惟一的评价方式。 倡导客观记录学生成长过程的具体事实，不过分强调评价的标准化。 可以看出，新课程提供的是一种注重全体学生全面发展的评价观，与传统评价观相比较有重大区别： 发展性评价观 传统评价观 评价功能 强调每个学生的发展 强调甄别与选拔 评价指标 多元化：（三个维度） 知识与技能 过程与方法 情感、态度和价值观 单一化： 知识与技能 评价方法 多样化（理论学习、物理实验、小论文、小制作和科学探究活动中的表现） 单调（纸笔测验） 评价重点 对形成性评价和终结性评

27、价同等重视，注重发展变化的过程，强调过程性评价 强调终结性评价 评价结果 发现潜能、了解需求、展示成功、知道不足、激励引导学生建立自信和自尊 甄别、选拔学生 评价形式 强调“质性评价”；定性与定量相结合 片面强调评价的量化与标准化 实施主体 学生、家长、教师与社会 教师 物理新课程的评价特点： 1. 发展性：高中物理新课程的评价理念 高中物理新课程的评价理念着眼于促进学生的全面发展和进步，促进物理教师不断提高和改进物理教学实践，促进物理新课程不断发展，即倡导构建发展性物理课程评价体系。 发展性物理课程评价面向全体学生，关注学生的个体差异和每位学生的内在需要，激发学生的求知欲，最大可能地实现学生

28、个体的内在价值。发展性物理课程评价不仅要对学生的过去和现在做全面的分析，根据他们以往的基础和当下的表现，预测学生未来发展的方向和目标，并激励他们通过自己的努力，缩小与未来目标的差距。发展性物理课程评价将评价和物理教学过程看作是同等重要的过程。评价不是某一事件，而是一种持续的过程。评价贯穿于整个物理教学活动过程之中，是物理教学活动的一个组成部分。 发展性物理课程评价不仅要为物理教师和物理课程专家提供丰富的信息和改进课程与教学的建议，还要为物理教师全面提高物理教学质量，促进物理教师加速向“临床专家型”物理教师转变。显然，评价最重要的意图不是为了证明，而是为了改进。 2. 多元化：高中物理新课程的评价主体 传统的高中物理课程评价，教师处于绝对权威的评价主体地位，对学生的评价完全由教师决定。但由于师生交往的各种限制，教师往往不能全面地评价每一位学生。高中物理新课程的评价主体不仅仅是教育管理人员，还应该包括物理教师、学生家长、物理教育专业研究人员，更为重要的是，包括被评价者学生。评价的过程就是多元主体共同参与的交往互动过程，重视学生自评和学生间的互评，实现多渠道反馈信息，促进被评价者的发展。多元评价主体有利于增强学生自我认知，促进学生的自我反思；有利于学会欣赏他