新课程中学物理评价专题讲座.ppt

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1、新课程中学物理评价专题讲座,朱行建 天津师范大学 2012.2,第一节 物理测验基础理论,中学物理测验的理论基础主要表现在; 知识内容 考什么 能力要求 考到什么程度 教育测量理论。 怎么考 朱行建“中考命题的理论基础”2004,5),1. 知识内容基础 知识内容是解决考什么的问题，测验命题的内容应依据物理课程标准，具体的说，物理课程提出的“知识与技能、过程与方法、态度、情感与价值观”目标应该是考试的测量目标，通过对科学探究和科学内容知识的考查实现对课程目标的考查。即通过设计一定的情景，如联系社会、生产和生活实际等来考查“知识与技能”；通过设计科学探究类问题，如实验题或科学探究活动等来考查“过

2、程与方法”；通过设计一些重大的科学技术和社会热点的问题，如课外材料题等来考查学生对热点与焦点的关注程度，即对“态度、情感与价值”进行考查。,2.能力要求理论,对能力的考查是中考的一个重要方面，它实际解决考到什么程度的问题，特别是在具体的情景中运用所学的知识分析和解决问题的能力是考查的重点。目前对能力的分类理论，以美国教育测量专家布卢姆（B、S、Bloom）的目标分类理论最为显著，他认为认知领域教育目标分类目标分类，应该着重于知识和能力的意义，按照从简单到复杂的顺序划分为六个层次，即：知识、领会、运用、分析、综合、评价。 （参见Bloom：教育评价 目标分类学,根据这一理论，物理课程标准从教学的

3、角度将“知识与技能”根据知识的重要程度不同划分为四个层次，即：了解、认识、理解、独立操作；将“情感态度与价值观”划分为三个层次，即：经历、反应、领悟；而将“过程与方法”划分为六个层次，即观察、提出问题、信息收集、信息处理、分析概括和交流能力。而从考试测量的角度说，有些问题不易测量，如物理实验中的独立操作。因此根据布卢姆的目标分类理论结合物理学科和考试测量的技术与要求进行重新划分. 考试说明09物理考试说明09物理考试说明.doc,3.教育测量学基础,标准化考试是一种按系统的科学程序组织，具有统一的标准，并对误差作了严格控制的考试。包括试题编制、考试设施、阅卷评分及分数转换和解释等四个环节。对于

4、命题来说主要涉及试题编制和阅卷评分的标准化。,(1)、教育测量的质量指标 信度：指测量结果的稳定性、内部一致性或可靠性程度，亦即测量结果是否真实，测量误差越小，信度就越高。信度是任何一个测量的必要条件，只有信度高的测量才能成为教育工作有用的工具。否则，测量的结果是无意义的、无效的。信度通常有分半信度和信度两种，其系数一般在0.8以上。 （参见教育测量学 王汉澜）,提高信度，通常采取的办法是： 增加试题的数量、难度适中，内容应同质评分要客观，北京师大曾对1979年和1980年高考试卷进行统计分析,除1979年物理、数学和1980的化学试卷信度高外，其它各科试卷信度均较低，1981年的政治信度仅为

5、0.317， 与要求在0.85以上，差距大的惊人。 同时他们随机抽取五个考生的语文、数学、物理、政治四科复印发到二十八个省市、请各地阅卷组评分，结果发现同一份语文试卷最大评分差异达33分，最低差异为13分，平均差异为28.2分，四科评分差异之和竟达63.8分。因此评卷误差控制非常重要。,近几年高考物理试卷信度如表所示：,年度 2005 2006 2007 2008 2009 信度 0.88 0.89 0.82 0.85 0.83,效度：是指测量结果的准确性和有效性的程度，亦即测量是否达到了预期的目的。是否测出了需要测量的东西，是否体现了考试目标，是衡量试卷最重要的指标。效度的分类：内容效度、效

6、标关联效度和结构效度。 内容效度：通俗的话说是测量内容的代表性程度，即内容覆盖率，可分为知识内容和能力要求内容。（通常用知识双向细目表来实行）。,效标关联效度：又称予测效度，是以测验分数和效标之间的相关系数来表示考试的效度高低。 如北京师大对78、79年的高考进行了效度分析，以大学一年级的成绩作为效标来检验高考的成绩，计算两者之间的相关系数来说明高考的予测效度，结果发现24个相关系数中只有5 个达到显著性水平，特别是其中还出现了6个负值， 使我们不得不承认高考总分并不能有效地予测学生进入大学后的学习成绩。再如用学生的平时成绩作为效标，求与高考成绩相关系数，来衡量高考试卷的质量。具体计算可参见有

7、关统计学书箱。,结构效度：是指一个测量能实际测量出理论上的结构的程度。即解释说明分数是什么？ 简易的结构效度如题型结构、内容结构等。 较复杂的结构效度需用因素分析方法 影响效度的因素：试题难度的影响，效标合理，增加试卷长度，试题排列由易到难等。 （参见朱行建 物理高考的结构效度检验）,信度与效度的关系：,效度高才能是信度高，信度高不一定效度高。因此在处理信度与效度的关系上，首先要保证高的效度。两者可形象的比喻为打靶，集中和准确。,标准差：反映全体考生分数之间离散程度的差异量，它与平均分一起使用，决定了某次考试分数分布情况。说明了试卷将全体考生分数拉开的水平。命题时原则上要求本科线应控制在平均分

8、与标准差之和的水平上。通常物理科标准差控制在25-30之间为易， 近几年高考试卷的标准差如表所示： 2005 2006 2007 2008 2009 标准差 24.5 28.2 26.9 29.3 27.9 试卷（题）的难易程度及试卷的长度对标准差有重要影响。,难度：试卷（题）的难易程度。一般用试卷（题）的平均得分率或答对率表示，通常在01之间，值越大，表示越易，值越小，表示越难。一般认为0.3以下为难题,0.30.7为中等，0.7以上为容易. 在命题时，通常过易（0.8以上）过难(0.2)以下的题目尽量不出，试卷的难度控制在0.55左右为易。,据北师大研究表明，旧法考试有着诸多不合理的现象,

9、如1979年政治第一大题共10个小题占30分，其难度为0.83-0.99，表明绝大部分考生能回答，这意味着约占1/3的题目对选拔不起作用，同年化学试题共11个题，小于0.3的有7个，0.2以下的有4个显然太难了。,近几年高考物理试卷的难度如下表所示,2000 2010 2011 难度 0.52 0.54 0.62, 试题难度对信度、效度标准差都有影响。,区分度：是试题对考生实际水平的区分程度，具有良好区分度的测验，实际水平高的应该得高分，实际水平低的应该得低分，故区分度又叫鉴别力。它是试题评价最主要的指标。 区分度计算是用试题与试卷得分的相关系数表示，通常在01之间，越大越好。,美国考试专家伊

10、贝尔关于试题区分度的评价标准如表,区 分 度 评 价 0.4以上 优 秀 0.339 良好，如能改进更好 0.200.29 尚可，需要改进 0.2以下 劣，必需淘汰,区分度与信度关系：区分度越好，则试卷的信度越高。,区 分 度 信 度 0.20 0.63 0.30 0.84 0.40 0.915 0.50 0.949标准,区分度与难度的关系，中等难度时，考生分数分布呈正态分布，试题的鉴别力最强 难 度 1 0.9 0.7 0.5 0.3 0.1 0 区分度 0 0.2 0.6 1 0.6 0.2 0 由表可见，当难度为0.5时，区分度最大， 这就是试卷难度控制在0.50.55之间的原因。,据北

11、师大研究，19791981年高考有32的试题其区分度在0.3以下，对考生无区分作用。 （参见朱行建 试题评价亟须引入定量指标）,第二节 物理测验的方法,一、基于物理课程内容的测验方法 1.物理课程的内容 （1）物理课程的基础型内容 传统的高中物理中课程中的力、热、光、电、原的基本内容。它包括两个共同必修模块和选修模块中的传统内容 （参见朱行建 高中物理新课程学业评价对策研究）,（2）拓展型的内容 如“选修3-4”模块中的第四个二级主题：相对论。其主要内容是让学生了解相对论的时空观和广义相对论的几个基本观点。 （3）探究性活动 如必修模块“物理2”中的第一个二级主题：机械能和能源。其活动建议为：

12、1、设计实验，测量人在某种活动中的功率；2、通过查找资料，访问有关部门，收集汽车刹车距离与车速关系的数据，尝试用动能定理进行解释。,2.测验方法,知识与技能,封闭式评价,过程与方法,开放式评价,情感与态度,表现式评价,封闭式评价是指传统的纸笔测验，其主要特征是问题一般具有完备的条件和唯一的答案。封闭式评价的主要目的，是考察学生对于基础知识和基本技能的掌握情况。成绩评定一般采用百分制。,开放式评价是指一种开放性考试，其主要形式是让学生回答一些开放性的问题，然后根据学生的答题情况作出成绩评定。评定方式一般采用等级制。开放式评价的主要目的，是考察学生思维的灵活性与创造性,表现式评价是指一种基于学生行

13、为表现的、以考察学生科学探究能力、情感、态度与价值观为主要目的的评价方式。其主要形式是小论文、小演讲、实验报告、调查报告等等。,第三节 测验的编制,考试内容的确定。 测验编制首先要确定考试的效标即考什么的问题。物理科高考的考试内容依据物理教学大纲及与大学学习相关的知识为内容效标，并将内容划分为A、B两个层次。,教育目标分类： 这是解决试题考查的能务层次有多深，在教育目标分类学的研究中，以布卢姆的认知领域的目标分类最有影响。它把对知识的要求分为六个层次、即知识、领会、运用、分析、综合、评价。由低到高，依据这一分类和物理学科的特点，高考物理科确定了物理学科考查的五大能力要求。 中考能力E:新建文件

14、夹新课程理念下中考物理试卷的能力结构.doc,题型：物理科的能力要求确立后，按下来就是如何考查这些能力要求及层次，不同的题型在考查不同的能力要求上有不同的形式，两大题型的比较如表所示C:Documents and Settingsuser桌面题型理论及其应用.CAJ。,客观题 和 主观题的比较,近几年高考物理卷题型比例 如下表,2007 2008 2009 2010 选择 40% 40% 32% 26.7% 填空 24.7% 24.7% 24.7% 23.3% 计算 35.3% 35.3% 43.3% 50%,考试设计： 命题蓝图的编制，它包括内容结构（不低于内容的80），题型及结构，题量、难

15、度分布结构。如高考物理试卷的双向细目表如下表所示。,知识内容 双向细目表,第四节 知识测验,1.国家学业评价标准 背景： 课程标准中没有评价标准 国家研究制定,（1）标准框架 内容标准 此内容原文抄录课程标准三级主题的内容。呈现课程标准在教学内容上的要求。 具体评价内容 此内容是对课程标准三级主题的简要解读，明确课程标准在评价方面的对应要求。,评价目标 此内容的目的是对课程标准的评价要求进一步的细化，制定更加具体的“评价目标”和“评价要点”。通过对课程标准三级主题要求的细化，切实地引导教师进一步领会课程标准，明确评价的方向，把握教学要求，认识自己的教学行为。,评价样例 此内容是针对“评价目标”

16、及“评价要点”编制的评价样例。每个评价样例后括号内的数字明确标识了具体的“评价目标”（如目标1.1.3.2），从而为教师按照评价标准制定相应的评价工具提供参考。,（2）、评价标准,知识目标评价领域 本评价标准把学生对知识的认知水平分为“知道”“理解和应用”两个层次。,“知道”层次认知水平的基本特征是指学生能通过回忆提取所学的知识，其特征的核心是指学生对知识的重现。具体呈现形式有多种，其中主要形式是指学生能通过回忆的方式复述所学过的物理概念、规律和方法，复述物理课中所观察到的物理现象，以及做过的物理实验和所经历过的分析过程等。,能把物理规律直接应用于已学过的熟悉情境中，其解决问题的基本特征是回忆

17、。因此，直接、简单地应用公式，也属于“知道”层次的认知行为。,“理解和应用”层次认知水平的基本特征是转化。它包括描述方式的转化，例如，对同一物理规律而言，我们可用图象、图形、公式、语言等不同方式加以描述。所以，评价时可通过对各种描述方式之间的转化来判断学生对知识是否理解。另外，它还包括物理情境的转化，即学生不仅能在所学的情境中了解知识的内容，还能把物理知识与新的情境建立起正确的联系。,具体评价时可通过学生是否能列举新的事例说明物理知识，是否能解释新情境下的物理现象来判断学生对知识的理解水平。在理解的基础上，定量求解新情境下的物理问题，以及进一步对物理现象和物理过程进行分析、推理、整合，这些都是

18、建立在理解基础上的更高认知行为，本评价标准将它们都列为“理解和应用”层次认知水平。,现将“知道”“理解和应用”两个层次认知水平的具体评价内容列举如下。 知道 知识再认 通过回忆，能复述已学过的物理现象、概念、规律和方法，能复述已做过的物理实验的原理、过程和结论，能用所学的物理知识简要解释有关现象，并能在熟悉的情境中识别它们。,评价样例：演奏同一乐曲时，人能分辨出二胡和小提琴发出的声音，主要是因为它们的（ ） A.响度不同 B.音调不同 C.音色不同 D.节奏不同 说明 本题考查学生能否回忆乐音方面的一些特性，并根据其特性进行判断。这些都是学生学过的知识。本题没有新颖的情境，学生只是通过回忆来解

19、答问题，因此，本题考查的目标属于知识领域中的“知道”水平。,使用科学术语 知道并能使用相关的科学用语、符号和单位。 评价样例：有资料显示，在陆地上跑得最快的动物是猎豹，其速度可达40 m/s；在海洋中游得最快的动物是旗鱼，其速度可达100 km/h；在空中飞行得最快的动物是雨燕，其速度可达 3km/min。你认为谁是地球上运动最快的动物？,说明 本题考查学生是否知道，速度的单位不统一是无法直接进行比较的，首先要将三个速度的单位统一。三者比较的结果是雨燕的运动最快。因此，本题考查的目标属于知识领域中的“知道”水平。,直接应用公式 在熟悉的情境中直接应用物理规律进行有关计算。 评价样例：一辆坦克的

20、质量是20 t，它的每条履带和地面的接触面积为2 m2，算一算这辆坦克静止在水平地面上时，对地面的压强多大？,说明 本题考查学生能否直接利用压强公式进行运算的问题。需要注意的是，压强是压力F与受力面积S之比，而非质量m与受力面积之比；受力面积的大小是指承受压力的物体表面的面积，所以需根据具体情况计算受力面积。因此，本题考查的目标属于知识领域中的“知道”水平。,理解和应用 举例说明 独立列举实例，以说明物理概念、规律、方法等物理知识，支持相关物理知识的内容。,评价样例：课外研究小组的同学们收集了一些事例，想来支持“一切物质的分子永不停息地在做无规则的运动”，你认为其中有错误的是 A.小红说：“在

21、书房写字可以闻到妈妈在厨房炒菜的香味。可以说明气体的分子在不停地运动着”,B.小明说“将一滴酱油滴在一杯水中，过一会整杯水变色了。可以说明液体的分子在不停地运动着” C.小红又说“擦黑板时，在阳光下看到粉笔末飞扬。可以说明固体的分子在不停地运动着” D.小明又说“长期堆放煤的墙角，白色墙壁的内部变黑。可以说明固体的分子在不停地运动着”,说明本题考查学生能否用实例来说明“一切物质的分子永不停息地在做无规则的运动”的物理规律。分子非常小，无法用肉眼观察，它们的运动情况只能通过一些宏观现象来表现并加以认识。在分析这类问题时，容易把直接可观察到的小颗粒的运动误认为是分子的运动。不同的物质相互接触时，彼

22、此进入了对方，是分子在做无规则运动的结果。因此，本题考查的目标属于知识领域中的“理解和应用”水平。,识别本质特征 对不同的物理现象、物理过程、研究对象进行比较，找出相关的本质特征，并通过分类、排序、配对等过程体现对该本质特征的识别。 评价样例：课堂上同学们根据一些具体事例，讨论了“哪些物体有弹性，哪些物体有塑性”的问题。你认为说法不正确的是（ ）,A“泥人张”可以将黏土捏成各种栩栩如生的人物形象，黏土不能自行恢复原状，说明黏土具有“塑性”。 B拉长橡皮筋，松手后橡皮筋能自行恢复原状，说明橡皮筋具有“弹性”。 C将一段长0.5 m的玻璃棒两端固定，用绳在中间轻轻拉起，可以看到玻璃棒略有弯曲，撤去

23、力后又恢复原来的形状，表明玻璃棒是有“弹性”的。 D缝衣服的棉线一拉就断，无法自行恢复原状，所以棉线没有“弹性”。,说明 本题考查学生能否对上述不同的物理现象、研究对象进行比较，找出其本质特征，并通过分类过程体现对该本质特征的识别。物体表现为弹性还是塑性的关键在于力撤消后能否自动恢复原状。弹性和塑性是物体的体质特征。因此，本题考查的目标属于知识领域中的“理解和应用”水平。,说明：要按题意排序，需要识别排序的本质特征，该本质特征就是加速度的大小。本题实例中加速度由大到小的顺序依次是自行车、汽车、火车、飞机。本题的数据隐含着对“速度变化快”“速度变化大”“速度大”的区别。飞机的速度大，火车的速度变

24、化大，但它们的加速度都比自行车、汽车的加速度小。本题考查的目标属于知识领域中的“理解和应用”水平。,用图形、图象表示 用几何图形、物理图象描述物理过程和物理规律，正确提取物理图象中所反映的物理规律的重要信息，建立物理公式、物理图象、物理情境之间的正确联系。,评价样例：质点所受的力F随时间变化的规律如图所示。力的方向始终在一直线上。已知t0时质点的速度为0。在图示的各时刻中，哪一时刻质点的动能最大? A t1 B t2 C t3 D t4,说明：本题考查学生是否会根据物理图象正确提取图象中所反映的物理规律的重要信息，是否会利用图象分析物体运动和力的关系问题。考查的目标属于知识领域中的“理解和应用

25、”水平。,联系新情境 把物理知识及研究方法和它们在实践中的应用联系起来，在新的实践情境中辨析出具体的物理条件和物理要求。 评价样例：白炽灯正常发光时，灯丝的温度达到2 500 以上，请你通过查阅物质熔点表，说明应该用什么物质作为灯丝的材料？在金属中，铁最便宜，就用它行吗？,说明：本题提供具实际新情景，通过查熔点表比较不同物质的熔点，发现铁的熔点低于2 500被熔化，因此不能用作灯丝的材料，钨的熔点高于2 500，可以用作灯丝的材料。由此可以考查学生能否在新的实践情境中辨析出具体的物理条件和物理要求的能力。本题考查的目标属于知识领域中的“理解和应用”水平,解释现象 灵活运用物理概念、原理、法则等

26、物理知识解释有关现象。,评价样例：你喜欢滑板运动吗？如果你具有较高的滑板运动水平，你就会知道，当滑板运动员要冲上一个较高的斜面时（可把斜面看成光滑斜面），他通常需要在斜面底部获得较大的速度，同时当他快到达斜面顶部时会将自已的身体向下收缩。学过机械能守恒定律后，请你解释这一做法的道理。,说明：能根据斜面光滑认识到运动员冲上斜面机械能守恒，并能用机械能守恒定律定性解释运动员冲上较高斜面前要有较大的速度，运动到较高位置时，将身体向下收缩，以尽可能减少在斜面较高处的重力势能以增加动能，使运动员继续上升到斜面最高处。因此，本题可以评价学生运用机械能守恒定律定性解释生活和生产中的问题的应用水平。考查的目标

27、属于知识领域中的“理解和应用”水平。,定量求解 选择恰当的物理规律、公式求解新情境下有关问题的答案。 分析推理 找出问题中各要素之间的联系或因果关系，根据物理事实和条件，运用物理知识对问题进行逻辑演绎和论证，得出正确结论或做出正确判断。,评价样例：在实验探究通电螺线管外部磁场的方向时，某同学如实记录了通电螺线管的电流方向与N极位置如右图。以下关于通电螺线管的极性与电流方向关系的概括，符合图中实验事实的是 A.如果通电螺线管中的电流方向向上，则N极位于螺线管左端 B.如果通电螺线管中的电流方向向下，则N极位于螺线管左端,C.如果通电螺线管竖直放在地面上，电流沿顺时针方向，则N极位于螺线管上端 D

28、.如果通电螺线管竖直放在地面上，电流沿逆时针方向，则N极位于螺线管上端 说明：本题通过让学生对“实验结论”进行鉴定的方式，来评价学生分析推、概括结论的能力。考查的目标属于知识领域中的“理解和应用”水平。,2.高考考试标准,(一)理解能力 1.理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用。,下列哪个说法是正确的？ （ ） A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态； B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态； C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态； D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。,2.能够清楚地认识概念和规律

29、的表达形式（包括文字表述和数学表达）。,为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中不正确的是 A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B.根据Emc2可计算核反应的能量 C.一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损 D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能,3.能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。,在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象 C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象

30、、光电效应现象,能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。,(二)推理能力,把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得 A.火星和地球的质量之比 B.火星和太阳的质量之比 C.火星和地球到太阳的距离之比 D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比,(三)分析综合能力,1、能够独立地对所遇到的问题进行具体分析，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件。,如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有

31、相同质量、相同温度的同种气体a和b 。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a 加热一段时间后，a 、b 各自达到新的平衡，则 A. a 的体积增大了，压强变小了 B.b的温度升高了 C.加热后a 的分子热运动比b 的分子热运动更激烈 D.a 增加的内能大于b 增加的内能,2、能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系。,（1）大齿轮、小齿轮、自行车车轮及小发电机线框等四个匀速圆周运动问题。 （2）交变电流的产生和有效值问题。,（1）大齿轮与小齿轮的线速度相等，自行车车轮及小发电机线框的线速度相等。 （2）瞬时角速度和交流电的特征量的联系。,分解：,联系：,3、能

32、够理论联系实际，运用物理知识综合解决所遇到的问题。,下图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5106T/A。 已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）。 （1）求发射过

33、程中电源提供的电流强度 （2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？,（3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s。设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。,(四)用数学知识处理物理问题的能力,能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，必要时能运用几何图形，函数图像进行表达、分析。,图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里。abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l

34、 。t 0 时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是,3.新题型,(1.)学生的知识结构的测查概念图 概念图是美国康奈儿大学诺瓦克（Novak）在20世纪70年代提出的一种表征、检查、修正、完善知识的认知和测量评价工具。 概念图通常是将有关某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念连接，这样就形成关于某一主题的概念结构，以此形象化地表征学生对某一具体知识领域或某一主题理解的概念体系及其组织形式。即它从总的概念出发

35、，逐步展开，显示出大概念是如何被分解成一个个小概念的，这样整理之后各个概念之间的关系就更清晰易懂了。,概念图是由写在方框或圆圈中的概念和连接它们的联系词构成的，最具概念性的概念常常位于图的顶端，越往下，概念的范围就越小，这说明概念依据抽象水平是分层次的。写在两个方框或圆圈连线上的连接词通常用来描述两者之间的关系，即构成一个命题。有些概念图还会用连接词来连接位于不同分支上的两个概念，这称为交叉连接，它显示了概念之间更为复杂的联系。由此可见，概念、命题、交叉连接和层次结构是概念图的主要特征。,本题要求学生填写：a：等势线，b：U=W/q，c：E=KQ/r2 ，d：E=U/d，e：平行板电容器，f：

36、W=Edq 通过学生的填写进行计分，如果学生不能在b中正确填写，说明学生对电势概念的引入不清楚；如果不能在f 中填写，说明学生不能在匀强电场中灵活的运用功能关系，从而检查学生对电场概念的理解及在头脑中的组织结构。,概念图评价技术保证了学生对学习材料的认知加工程度要比其他方法高，学生在制图和填图的过程中就形成了自己的一种认知和记忆，组织模式，拥有了一个好的组织思路，有助于学生对物理概念知识的学习与掌握。在新课程评价理念设施的今天，将这一技术运用于物理学习与评价中，无疑对学生的能力培养和发展有着重要而深远的意义。,(2)引出前概念二段式试题,上个世纪七、八十年代，受奥苏贝尔有意义学习理论的影响，西

37、方国家开始重视对于学生在科学学习中的“迷思概念”（又称“前概念”或者“相异构想”）的研究。什么是迷思概念呢？简单地说，就是存在于学生头脑中的、源于生活经验的错误概念。正因为源于生活，这些概念一旦形成就难以改变，它对于学生顺利接受科学的概念十分不利。,试题特点,第一段以选择题的方式呈现，主要考查学生的迷思概念；第二段主要考查学生迷思概念的成因。它既可以以问答题的方式呈现，也可以以选择题的方式呈现。以第二段呈现方式的不同，二段式测验又分为两种不同的类型：,如下图所示，有一个高尔夫球从水平放置且内壁无摩擦的管子一端滚入，请问当高尔夫球从另一端管口冲出时，它的运动路径如何？（ ） 图1-6 高尔夫球的

38、运动路径 理由是： 。,如右图所示，两个圆筒中装有同样高度的水。圆筒有同样的大小和形状。另有一个玻璃球和一个钢球，球的大小一样，但钢球比玻璃球要重得多。当玻璃球被放入圆筒1，球沉入水底。水面上升至第6条刻线。 如果将钢球放入圆筒2，水面将升至。 与圆筒1中水面高度相同。 比圆筒1中的水面高。 比圆筒1中的水面低。 原因是： 钢球下落较快。 两个球用不同材料制作。 钢球比玻璃球重。 玻璃球产生较低的压强。,第五节 实验技能检测,1.国家标准 技能 独立操作 会独立使用常备的实验仪器和测量工具，会记录实验数据，会测量物理实验中一些基本的物理量。,评价样例：某学生在测量水的温度时，采用了如下几个步骤

39、： （1）选取适当的温度计；（2）等待几分钟；（3）让温度计玻璃泡浸没在水中，但没有接触容器壁和底；,（4）估计待测水的温度；（5）按正确方法读数并记录。请按正确的实验操作顺序，将步骤排列为 说明：测量物体的温度之前，要对被测物体的温度进行估测，选择合适的温度计进行测量。测液体温度时，要让温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中，待示数稳定后读数并记录。本题主要考查学生用温度计进行测量时的实验操作过程。考查的目标属于知识技能领域中的“独立操作”水平。,2.高考标准: 实验能力,1、独立完成“知识内容表”中所列实验的能力。,明确实验目的,理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器，会观察、分析实验

40、现象,会记录、处理实验数据，并得出结论。,2、能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。,“实验试题的命题原则：是力图通过笔试的方法，来鉴别考生实验能力的高低，以及是否真正做过实验。”,李建设 ( 2002年)已经研究出学生的实验能力与其平时实验时亲自参与程度的相关性,如下表所示:,这一研究表明,物理实验能力和实验设计,实验灵活运应(迁移),实验仪器的选择,实验结果的分析与推理是正相关的,而和仪器的使用,条件的控制,数据处理的相关没有达到显著水平,.,这就是说如果试题设计是考查物理实验设计能力,实验灵活应用(迁移),仪器的选择,结论分析与推理.就能够考查与区分出学生实际参与实

41、验活动的程度.换句话说,完全可以通过纸笔测验来考查学生包括实验技能在内的实验能力.关键是题型设计的要合理, 如:可以对教材中的实验进行变换,考查实验的设计,迁移等灵活性,使那些不做实验,靠死记的方法去背诵实验来对付实验考试难以凑效.故,实验能力考查的题型, 开放型。如条件开放型（对实验条件不加限制），操作方法开放型（对操作方法不加限制），目标开放型（即对实验中可能产生的目标结果多方位地进行估测）。, 实验设计型。如实验方案或方法的设计、实验原理的设计、实验装置的设计与实验操作步骤的设计等。, 故障分析型。如故障的判断、原因分析以及排除故障的方法与手段。, 实验报告分析型。如给学生一份不完整的实

42、验报告，真实地再现实验过程，综合考查学生对实验原理的理解、仪器的使用、分析故障和误差的能力。, 思维分析型。如实验方案的评价，实验操作步骤的评价与判断，实验数据的整理与加工、问题解决过程的分析与判断等。, 科学方法考查型。如控制变量法、图线法、逐差法、黑箱法等科学实验方法。,实验设计问题,1.运用已学过的理论设计实验 运用所学的原理设计实验，是指要明确整个实验要解决什么问题，采用怎样的方案去解决问题，实现方案的途径是什么，目的是使实验中的每一个步骤都有预定的目标。具体地包括要弄清为了达到实验目的，需要证明什么问题，测量什么物理量，依据哪些已知的知识进行证明或测量，对测量结果和计算所依据的公式或

43、理论是什么。根据题目提供的材料和信息，选择上述问题作为思考的起点，能有效地解决问题，原理是实验设计的灵魂。,2.运用学过的实验方法设计实验 运用所学的实验方法设计实验，主要是指在设计实验中灵活运用实验方法去解决有关的实验问题，包括测量的方法，安排实验步骤及考虑实验的变量及控制实验条件的方法，正确地处理数据的方法，测量结果整理的方法及知道表述结果的一般方法（表格、图像、文字等）。针对不同的实验设计，选择不同的方法，才能有效的解决问题。方法是设计实验的核心。,3.运用学过的仪器设计实验 运用已学过的仪器设计实验，即将平时学过和用过的实验仪器灵活地运用有关别的实验（区别于教材中的实验）中，包括仪器结

44、构的原理、仪器的规格，仪器的使用方法和注意事项、仪器的读数及精度，在实验中如何选择仪器，如何布局，如何连线等。既要考虑到仪器的安全性，又要考虑测量的精确和方便。仪器是完成实验设计的关键。,第六节 开放题,1.SOLO分类 2.PTA量表 2.应用,等级描述型评定方法SOLO分类法 1.1 SOLO分类法的由来与理论假设 比格斯（JB Biggs）教授 皮亚杰的儿童的认知发展4阶段论： 1、感知运动阶段； 2、前运演阶段； 3、具体运演阶段； 4、形式运演阶段。 比格斯的同事科利斯（Collis , 1975）提出的5阶段论： 1、前运演阶段（4-6岁）； 2、初级具体运演阶段（7-9岁）； 3

45、、中级具体运演阶段（10-12岁）； 4、具体概括运演阶段（13-15岁）； 5、形式运演阶段（16岁以后）。,设定的认知结构 （HCS：Hypothetical Cognitive Structure） 可观察的学习成果结构 （SOLO：Structure of the Observed Learning Outcome） 比格斯和他的同事通过研究发现，人的认知不仅在总体上具有阶段性的特点，在对具体知识的认识过程中，也具有阶段性的特征。也就是说，学生在具体知识的学习过程中，都要经历一个从量变到质变的过程，每发生一次质变，学生在对于某一种知识的认识上就要进入到更高一级的水平。,1.2 SOLO

46、分类法的层次、编制与评分方法 前结构：没有形成对问题的理解，回答问题逻辑混乱， 或同义反复； 单点结构：回答问题时，只能联系单一事件，找到一个线索就立即跳到结论上去； 多点结构：回答问题时，能联系多个孤立事件，但未形成相关问题的知识网络； 关联结构：回答问题时，能够联想多个事件，并能将多个事件联系起来； 拓展抽象结构：回答问题时，能够进行抽象概括，结论具有开放性，使得问题本身的意义得到拓展。,认知发展阶段和解答层次,说明：图中表示不相关素材；表示给出的相关素材；表示没有给出的相关假设。,例1.火柴棒摆图形 七根摆两个，等等。SOLO理论认为各结构层次的学 生能够回答的问题如下： （1）单一结构

47、：多少根火柴能摆三个框？ （2）多元结构：摆五个框比摆三个框多用多少根 火柴？ （3）关联结构：用31根火柴能摆多少个框？ （4）扩展抽象结构：如果摆成了n个框，则用去 了多少根火柴？,如图：用火柴摆成框形图案，四根摆一个框，,答对第一个问题就达到单点结构的水平，可以记为D； 答对第二个问题就达到多点结构的水平，可以记为C； 答对第三个问题就达到关联结构的水平，可以记为B； 答对第四个问题就达到拓展抽象的水平，可以记为A。 这种记分方法有利于教学诊断，可以为教师和学生提供有益的反馈信息，主要用于过程性评价。在终结性的考试与评价中，若有需要，还可以给各个等级赋予一定的分值。此外，在需要一定区分度

48、的考试中，上述四个等级之间还可以有过渡的等级，也就是说，SOLO的等级数不必限于5个，可以有多个等级，分别记为A+、A、B+、B、C+、C甚至可以使用百分数。,2. 要素分析型评定方法PTA量表法 2.1 PTA的由来与基本思想 美国教师沃尔弗德与安迪生 PTA是英文Primary Trait Analysis 的缩写，意思是： 基本要素分析 PTA量表可以评定的学生表现：英语口语、语文作文、实验操作、研究报告、艺术表演等等。 PTA量表的理论假设,2.2 PTA量表的制作方法 制定一份PTA量表主要有三个步骤： 一是确定可能对评价起重要作用的要素。例如：论点、方法与资料、色彩的使用、与听众的目光交流等等； 二是编制测试学生每一个要素的评价量表。一般是一个二等级、三等级或五等级的评价量表； 三是对量表进行试测与修改。如果有学生先前的作业样本，这一项工作就简便一些。量表的修改通常是与其它教师合作进行的。,2.3 PTA量表评分实例,例2. 一个PTA量表的制作实例 美国教师安迪生要求学生在生物课高