教师物理教学的测量与评价ppt课件.ppt

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1、第六章 物理教学测量与评价,物理教学测量与评价，是运用各种手段和统计方法对学生学习的成绩，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。它不仅具有检查教学效果、鉴定物理教学质量的功能，调整和改进教师的教学工作、控制和激发学生学习行为的功能，而且具有导向的功能。2000年4月8日1,本章主要内容,6.2 常用的教学测量方法,6.3物理测量的编制,6.4数理统计的几个基本概念,6.5物理测量的评价,6.6物理课堂教学质量的评价,2000年4月8日2,6. 1 物理的概念和教学测量的特点,1、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。2、测量的基本要素

2、：参照点、 单位3、测量的种类： 直接测量 用规定好的标准与被测量者 进行比较。,6. 1 物理的概念和教学测量的特点,2000年4月8日3,间接测量 通过一定的规律进行运算或 推理而得出结果。4、教学测量：对教学过程中教师和 学生的行为表现进行测量。5、教学测量的特点：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。 教学测量过程中存在 许多偶然因素，因而具有不可避免的随机误差,2000年4月8日4,6、效度：反映测量准确性的重要指 标，既反映不受系统误差 干扰的程度。（系统误差 是指由测量取样本身造成 的误差）。7、信度：反映测量的可靠性的一个 重要指标，表示可信程度 ，反映

3、不受偶然随机误差 干扰的程度。,2000年4月8日5,6.2 常用的教学测量方法,一、观 察 法,二、问 卷 法,三、测 验 法,2000年4月8日6,观察法,例如：用观察法测量学生个人的实验操作 水平，可以设计一份“实验操作兴 趣行为表现观察记录表”。如图所示：在表现栏中110所对应的表现情况 打“”,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平的方法。,2000年4月8日7,实验中学生表现行为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、按规定步骤、方法操作5、遇到困难时，求助他人6、遇到困难时，自己想想、试试7、遇到困难

4、时，放弃操作8、自愿地重复做一、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。,2000年4月8日8,问卷法,问卷法试通过书面提出问题，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。与观察学生外部行为表现相配合，可以提高测量的准确性的可能性。,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62所示,2000年4月9日10,学生完成实验操作状况调查表 表62 学校名称，班级姓名 ,2000年4月9日11,表 中“完成情况”栏，填写下列情况之一： 1、没有想过，

5、也没有做过； 2、想了想该怎么办，没有亲自动手做； 3、没有做完，或没有做成功；4、做成功了。表中“在哪完成的”栏（没有做的不填）填 写下列情况之一： 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 。 2000年4月9日12,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分数确定等级水平的方法。,测量 对象的分类：学业成绩测验、智力测验、技能测验、创造力测验.,测量功能分类：难度测验、速度测验、诊断性测验、形成性测验、终结性测验.,测量参照标准

6、不同分类：目标参照测验、常模参照测验。 2000年4月9日13,目标参照测验的分数分布曲线呈正态分布，但最大百分数不一定与平均分数对应，可呈偏态分布。 2000年4月9日14,常模参照测验,以学生团体的平均 分为参照物。所谓常模，简单说，就是在一次测验中得到的平均水平。常模与目标不同，目标是教学目的、要求，是学生应该达到的程度；常模是学生们实际上达到的平均水平。,人数%,图62,2000年4月10日15,6.3 物理测验得编制,一、确定测验矛盾和目标,二、确定试题得形式*,三、制定编题计划,四、编选题目,五、集合成测验试卷,六、将测验科学化、标准化,2000年4月10日16,一 、确定测验目的

7、和目标,编制测验，必须明确测验的目的，试属于目标参照测验，还是常模参照测验；要确定测验内容的取样 范围，还必须确定测验的行为目标，即测量目标。,2000年4月10日17,制定测量的行为目标应满足的原则1、对应性测量目标应当与教学大纲中规定的教学要求相对应。制定测量目标应以教学大纲或考试大纲为依据，应满足其中的规定和要求。2、可测性各项测量目标都应当用形式行为予与说明和解释，并能根据它教学命题。,2000年4月10日18,3、排它性 测量目标可以多项，但各项之间必须有明确的界线，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指标。物理

8、测验的测量目标及其含义，见表63所示：,2000年4月10日19,认知行为目标及其含义 表63,2000年4月12日20,认知行为目标,了解,理解,简单应用,综合应用,含 义,能正确回忆学过的 知识，知道知识的要点或大意，反映记忆力和简单模仿、识别的能力。,能初步领会所学知识（包括实验 原理）的主要特征及 条件，明确它的确切含义及其表述，反映观察能力，分析概括能力，和判断能力。,嫩能够直接运用所学知识说明，解释现象，计算简单问题或解决实验 中的技术问题、反映分析、解决问题的能力。,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的能力；能在涉及两

9、类以上知识内容的复杂情境中分析和解决问题，反映综合分析能力和灵活运用本领。,二、确定试题的形式,试题种类 客观型试题、主观型试题1、客观型试题填空题特点：填空题通常以一句话，略去其中的用 一些词语或数字，留出一处或几处空白 ，让学生把空白处填补起来，答到文章 完整。用途：填空题属于再生式客观题，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。,2000年4月12日21,例如： 利用单摆测定重力加速度的试验所根据 的原理公式是，在该实验中需 要直接测量的物理量是。 有大小分别为4、9、11牛顿的三个共点 力，它们的之间的夹角可以变化，则它们 的合力的最大值是牛顿，最小值是 牛顿。注意：

10、编写填空题时，必须使学生明确和理解 题意。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。,2000年4月12日22,选择题特点：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。用途：选择题属于再认式客观试题， 适用于考查的理解和简单应 用。,2000年4月12日23,例如：如图63所示的电路，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。,答案：？,2000年4月12日,在64图所示的电路中，当合上电键K

11、 后，发现两个小灯泡（均标有“3V、1W”均不发亮。用电压表测得UAC=Ubd=6V.如果各段 导线及接线处均无问题，这说明,K,A、灯泡L1的灯丝断了。B、灯泡L2的灯丝断了。C、可变电阻器的电阻 是丝断。D、电键K未接通。,答：（ ）？,2000年4月13日25,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，有助于提高测验的信度和效度。 主要缺点是学生对选择题可以任意猜测，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力，以及综合性的灵活应用。,2000年

12、4月13日26,2、主观型试题 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题、计算题）这种题目的正确答案并不是唯一 的，几种答案都可以是正确的。 可见主观型试题的答案是由学生提供，学生可以表述自己的观点和创见，能考察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。,2000年4月13日27,一次完整的物理测验，应当包括以上几种形式这对全面考查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64所示。,试题的形式,表64,考查的认知行为,填空题,选择题,推理论证题,设计性题,计算题,记忆、理解、简单应用,判断、理解、简单应

13、用,理解、综合应用,理解、简单应用、综合应用,理解、简单应用、综合应用,2000年4月13日28,三 、制定编题 计划,1、取样范围,2、行为目标,3、试题形式和难易程度,2000年4月13日29,1、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 认知行为为目标。,2000年4月13日30,3、试题形式和难易程度：（1）表示不同类型题的符号 选择题A、填空题B、计算 题C。（2）表示试题的难易程度符号 难题D、中等题M、容易 题E。（3）难、中、易的比例标准 一般常模参照测验2：5：3为宜。 一般答标测验1.5：2.5：6为宜。,2000年4月13日31,200

14、0年4月13日32,1、编选题目的数量：要答于所需题量的23倍 具体题目可自编或从题库中选择。2、试用和估计难度：题目编制后，最好 经过试 用，至少要试做，除了按编题计划（双向 细目表）进行分析外，还要对每题的难度 进行估计。3、难度估计表示：如果 估计能通过的认数占总人 数的80%，则难度可定为0.80。,2000年4月14日33,四、编选题目,1、编题顺序要合理，要由易到难。减少被测者的 精神压力，提高测验的可靠性。2、编制测验试卷，应有正题、副题、补考题等。 几份试卷应等价 ,3、将经过试做和分析合格的题目按范围、项目 、难度排队，并标上1、2、3、. 的顺序。4、将入选的题目分三份，分

15、配如下表,2000年4月14日34,五、集合成测验试卷,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。必须要控制无关因素对 测验目的的影响，这控制过程叫做科学化、标准化。要求是：1、在内容上，必须对受试者施测相同的或等价的题目；,2000年4月14日35,六、将测验科学化、标准化,2、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，还是监测者，必须要有统一的指导语，防止任何启发、提示的动作。3、评分上，尽量做到客观评分，排除主观因素的干扰，为此，要编出试题的标准答案或几种可能解答的参考答案，并标明评分标准。 做好上面六项工作，就完成了无论

16、测验的编制工作写成书面材料，编写说明书，交付使用。,2000年4月14日36,6.4数理统计的几个基本概念,要客观地评价测验的质量，必须对测验本身、对测验所取得的数据进行统计、分析。数理统计所研究的问题就是如何搜集、整理、分析由实验或调查、或测验所得到的数字资料，以及根据这些资料所传递的信息进行科学推论。这是从事教育科学研究所不可缺少的一种工具。,2000年4月16日37,本节的几个基本概念,1、分数分布表,2、平均数,3、差异量数,4、相关,2000年4月16日38,1、分数分布表,用途： 用于直观的、形象的描述被测群体的平均水平和差异情况及分布特点。构成： 对于一组大小不同的数据，先划分出

17、区间，即等距离的组距，然后，将数据填入相当的组内，即出现一个简明的、形象的、直观的、表式。,2000年4月16日39,例如：一次物理测验结果的分数分布表,分数区间,0 9,1019,2029,3039,4049,5059,6069,7079,8089,90100,中值 XC,人数 f,占总人数的百分比,4.5,14.5,24.5,34.5,44.5,54.5,64.5,74.5,84.5,95.0,0,2,5,10,16,22,18,12,6,1,2.2 %,1.1%,13 .0 %,6.5 %,5.4 %,10.9 %,17.4 %,23.9 %,19.6 %,40,将分数分布表用图表示,4

18、1,2、平均数,平均数是用来描述被测团体水平的集中量数。设：被测人数为N，每人的成绩分数分别为X1、X2、X3.XN ，则平均数为,42,如果被测的人数很多，即N很大时，可用分 数分布表来计算平均数。方法如下：,由n个分数段的中值充当各分数段中原分数的代表值，即以各分数段的中值来代表实际得（注意：只有当N30时，这种统计观点才是可行的）。若每组人数为f1,f2,f3,.fn得,43,根据上表中所列的数据，可得知：,44,3、差异量数,测量成绩有高有低，每个团体，或团体中 每个人的得分一般是不同的，也就是说存在有 差异。例如，有三个小组，每组有6个人，他 们在一次测验中的成绩如下： A组：40

19、40 50 50 60 60 B组：20 30 40 60 70 80 C组：10 20 40 60 80 90 三个组的平均分都是50，即,2000年4月17日45,但是，三个组内得分的差异情况（或离散程度）是不同的。可见，只用平均数不能表示各种的差异情况。用来描述各组数据中差异情况（离散程度）的量数叫做差异量数。 常用的差异量数有：（1）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。在上述的三个小组数据中： A组： B组： C组：,46,这是表示差异的一种方式，其优点是计算简便。但由于中间数据未完全起作用，从而结论 不能说明过多的问题，只能反映差异的大致情 况。（2）平均

20、数 每个变量（例如每个人的分数）与平均数的 差，叫做离均差，用符号x表示，即各个变量的离均差的绝对值的平均值，叫做平均差，用符号 AD 表示，即,47,例如，在上述三个小组情况下，A组：B组：C组：,48,（3）、标准差,计算平均差，由于需要取离均差的绝对值，因而不符合代数运算法则。为了便于运用统计分布计算，可先将各个离均差自乘以取消负号，在将各个离均差的平方取平均值，最后再开方，所得数值叫做标准差，用符号 S 表示，即,49,利用上式计算标准差，必须先求出平均数，如果直接利用原始分数计算也是可以的。 将此式代到标准差S的定义式中，得到,50,利用标准差来表示差异情况，应用极为广 泛。 目前，

21、有一种记分方法，以标准差为单位，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 标准分数反映了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，也可得负值。负值表示该学生的成绩在全班平均成绩以下。,51,4、相关,二列变量之间的相互关系，叫做相关。 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。 例如，两次测验，组内成员得分情况如下： 可见，两次测验成绩属于正相关。 如果一列量变动时，另一列变量也发生变动，而且变动的方向相反，则着两列变量 是负相关。,52,例如，身体健康状况与发病率，就属于负相关。

22、再如，如果两次物理测验的的成绩如下表所示，则这两次 物理测验是负相关。它说明了测验结果的稳定性极差，它们不 能反映学生的真实水平，因而测验是完全不可相信的，即信度 极低。 以上两个方面的例子，是属于两个极端情况，实际上，同 一学科的两次测验，或任意两门学科的测验成绩，总是有相互 关系的，只是相关的程度不同而已。,53,两列变量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,54,如果用原始分数来表 示。上式亦可写成,55,例如 ：12学生的物理考试成绩和数学考试 成绩如下表，求它们相关系数。根据相关公式， 得 这里，应当指出：相关系 数的计算，N在数 值一般也应在30以上

23、，才有意义。下表举例只是 为了说明计算方法。自然，N较大时，手工计算 是很蘩锁的，可用计算机计算。,56,57,6.5物理测验的评价,科学的评价考试质量，主要反映在四项 指标上 一、信度 二、效度 三、难度 四、区分度。,58,一 、信度,1、定义 信度是测验的可靠性指标，它反映测量的稳定性程度。具体地讲，是指两次测量关联的程度。2、信度的计算（1）将一次考试的卷纸，等值分成两半，相当于两次考试 的卷纸。前一半的分数用X表示 ，后一半的分数用Y表示。（2）根据相关系数r计算,59,(3)信度公式 Spearnan和Brown1901年同时发现的经验公式 信度公式可以写为（4）影响信度的主要因素

24、 评分的随意性，题量，即提目的数 量（在教育测量学中叫做测量的长度）,rxx的数值就是信度的数值。信度值在0.8以上为基本合格。,60,看来，要克服评分的随意性，就要尽量排除 主观随机因素。再是适当地增加作题地数量。 如果测验的题目较少，信度降低。那么应增 加多少题量才能达到要求 的信度呢？ 设增加后的总题量与原题量的比值为K，则有 例如 某次测验的信度值为0.64，要达到0.80 如果原题数为12个题，则应增加到27个题。,61,二、效度,1、定义 效度是测验的准确性指标，一般来说，主要分析内容效度。2、效度的分析根据双向细目表进行分析试卷内容的覆盖面任何？ 各级行为目标所占分数比例是否恰当

25、？ 各个题目的内容是否合理？是否与要求相 符？,62,三、 难度,1、定义 难度是指每个试题的难易程度。 2、选择题 难度值的计算。 对于选择题来说，以测者答对（或通过）某个题目的人数与总人数的比值，作为该题目的难度数值。设 N 为被测的总人数，R 为答对（通过）的人数，则难度为（1）,63,（1）,（2）,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（2），这样定义以后，H值越大，难度就越大。 3、一般非选择型题目的难度计算 可用某个题目所得的平均分数 与该题满分 的比值，来计算难度的数值，即,或,64,一般说来，难度H值在0.30.7为宜。

26、H值 在0.70.9范围内为较难；在0.30.1范围内为 较易。所以常模参考测验题目的难度平均值， 应在0.5左右为宜。,四、区分度,1、定义 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。 区分能力越大，区分度越高。 2、计算区分度的方法 特征曲线 法、相关法、鉴别指数法 3、区分度的计算公式 将被测者的试卷，按总成绩的高低依次排 列。取出27%高分的试卷，作为高分组（H）； 再取出27%低分数的试卷，作为低分组（L）。,65,选择型题目 式中RH ：高分组中通过某 题目的人数； RL ：低分组通过该题 目的人数。 n： 高分组或低分组的人数 （n=N27%）,66,非选择型题目

27、 分别是高分组和低分组某个 题目 的平均分，X是是该题的满分。 美国伊贝尔（L.Ebel）提出对试题评价的区 分度指标，如下表：,67,区分度D,试题评价,0.4以上,0.300.39,0.200.29,0.19以下,优秀,良好,尚好，但需修改,劣，应该淘汰,一般说来，难度适中的题目，区分度较高，一个较好的常模参照测验，其平均难度应在0.5左右，各个试题的难度应呈正态分布。,68,6.6物理课教学质量的平价,课堂教学质量的评价，是以课堂教学为对象，主要对教师完成教学任务作出科学的判断。也就是说，对教师的教学思想、教学内容、教学能力和教学效果作出一种科学的判断。,69,本节主要内容,课堂教学质量的评价目标，主要是 1、教学目的 根据教学大纲中规定的要求，考察教学目,的是否全面、明确、具体，是否体现正确的教学思想。 2、教学内容在保证教学内容的科学性、思想性的前提下，考察对教学内容的处理情况：重点是否突出，主次是否分明；选择的材料是否有代表性、启发性和成果性；深度和份量是否符合多数学生可接受的程度。,70,3、教学方法考察采用的教学手段、方法是否合理，是否有针对性；能否体现师生双方密切配合，感情融洽；实验操作是否熟练、准确；语言表达、板书安排是否清晰，富有感染力和启发性。,71,中学物理课堂教学质量评价表*教学课题：_ 执教教师 日期 年 月 日,72,