非平衡態(tài)統(tǒng)計理論在中學(xué)物理過程性評價體系上的應(yīng)用

田維林，楊春蓉，丁 敏

(重慶市巴南區(qū)花溪中學(xué)，重慶 巴南 400054)

考評是提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段和措施，如何建立考評機(jī)制和考評體系，已有一些文獻(xiàn)進(jìn)行了論述.目前在中學(xué)教學(xué)中，把考評僅僅看作是對學(xué)習(xí)結(jié)果的檢查，并且基本上以學(xué)生成績的高低來衡量(即以成績?yōu)樵u價標(biāo)準(zhǔn)).考評的內(nèi)容局限于對知識的了解和理解，忽視了對學(xué)習(xí)能力與方法的考評;在考評方法上，缺乏多樣性，只重視教學(xué)結(jié)果而忽視教學(xué)過程.因而，教學(xué)考評并未起到以評促學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展的效果，有的甚至將學(xué)習(xí)與考評對立起來.如何建立一個內(nèi)容多維、主體多元、方法多樣、既重視結(jié)果又重視過程的學(xué)業(yè)評價體系，是一個亟待解決的重要問題.中學(xué)物理是中學(xué)教育的主干課程之一，而目前對中學(xué)物理學(xué)科的有效教學(xué)研究還很匱乏，至今對中學(xué)物理過程性評價體系的有效研究未見報道.因此，本文將應(yīng)用鄭瑞倫等人在文獻(xiàn)［1］中依據(jù)非平衡態(tài)統(tǒng)計理論提出的一種客觀科學(xué)的調(diào)查研究方法，對部分中學(xué)物理的教學(xué)情況作調(diào)查研究，在調(diào)查研究分析基礎(chǔ)上，構(gòu)建中學(xué)物理過程性評價體系，論述了教學(xué)評價的具體實施辦法以及在我校的實踐效果.

1 中學(xué)物理課堂教學(xué)評價體系的不足

目前，指導(dǎo)中學(xué)物理課堂教學(xué)的主導(dǎo)觀念是以知識為核心，評價教師教學(xué)質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)，是看教師是否完成預(yù)定的認(rèn)知目標(biāo).這種教育價值觀，有效促進(jìn)了物理知識的繼承，但由于它將認(rèn)知目標(biāo)作為教學(xué)的出發(fā)點和歸宿點，導(dǎo)致了物理課堂教學(xué)的刻板化，限制了學(xué)生的人格、態(tài)度、情感、價值觀等方面的發(fā)展.為了彌補(bǔ)這一不足，以后又逐漸形成了以能力為核心的教育價值取向，從此，中學(xué)物理課堂教學(xué)評價也相應(yīng)地轉(zhuǎn)變?yōu)閷δ芰Φ脑u價.這種以能力為核心的課堂教學(xué)評價體系，較之于知識核心的評價體系更具有主體性.但評價仍有不少的問題，主要表現(xiàn)如下.

(1)評價重點不全面.在評價目標(biāo)上，目前中學(xué)物理教學(xué)評價主要關(guān)注教師教學(xué)能力的評價;而教師教學(xué)能力，又主要看教師的課堂講課情況，未注重教師課外或其他教學(xué)形式的情況.目前，評價指標(biāo)體系的設(shè)計幾乎都有對技能的要求.諸如“教學(xué)目標(biāo)明確、具體”“教學(xué)內(nèi)容重點突出、詳略得當(dāng)”“板書設(shè)計美觀大方”等，未注意其他方面(如教學(xué)管理、課外輔導(dǎo)、課外活動等).

(2)在評價方式方法上不能反映全面，并易弄虛作假.在評價方式方法上，目前中學(xué)物理教學(xué)評價基本上只看課堂教學(xué)情況，對學(xué)生學(xué)習(xí)的反映重視不足.有的教師為了迎接檢查，對要檢查的課花大力認(rèn)真準(zhǔn)備，而平時則敷衍了事.有的學(xué)校為了迎合課堂教學(xué)評價，“創(chuàng)造”出一系列“優(yōu)質(zhì)課”的情況時有發(fā)生.

(3)評價不能定量化，帶有人為性.除了上述不足之外，筆者認(rèn)為，目前中學(xué)物理課堂教學(xué)過程性評價還有一個最大的不足，就是不能定量，只能定性描述.目前中學(xué)物理課堂教學(xué)評價指標(biāo)體系的設(shè)計，基本上停留于“教學(xué)目標(biāo)明確、具體”“教學(xué)內(nèi)容重點突出、詳略得當(dāng)”“教學(xué)結(jié)構(gòu)與方法合理”“多媒體運(yùn)用恰當(dāng)、教學(xué)應(yīng)變能力強(qiáng)”“教態(tài)自然、語言流暢”“板書設(shè)計美觀大方”等一般性的文字描述.“合理、恰當(dāng)、強(qiáng)、流暢”等的具體程度未定量化，因而評價往往帶有人為性，確乏客觀性.這種定性化的評價，不能反映“教學(xué)目標(biāo)明確……”.這些基本觀察點在整個教學(xué)質(zhì)量中占的比重大小和起的作用，更不能用此標(biāo)準(zhǔn)來研究某個教師或某學(xué)校教學(xué)質(zhì)量隨時間的變化規(guī)律.

顯然，目前中學(xué)物理課堂教學(xué)過程性評價體系不能適應(yīng)教育的改革和發(fā)展的需要，不能很好起到促進(jìn)教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量的作用.建立一個科學(xué)、客觀、能定量化的中學(xué)物理課堂教學(xué)過程性評價體系，是有待解決的重要問題.

2 調(diào)查研究方法的確定

要構(gòu)建一個好的中學(xué)物理過程性評價體系，首先要制定出一個好的過程性評價標(biāo)準(zhǔn)，然后才是如何具體實施.為了制定出一個好的過程性評價標(biāo)準(zhǔn)，筆者應(yīng)用鄭瑞倫等人在文獻(xiàn)［1］中依據(jù)非平衡統(tǒng)計理論提出的一種客觀科學(xué)的調(diào)查研究方法，在對我校單位進(jìn)行調(diào)查研究基礎(chǔ)上，制定了一個客觀、可定量化的過程性評價標(biāo)準(zhǔn).

2.1 調(diào)查方法的理論根據(jù)

傳統(tǒng)的調(diào)查研究方法有:問卷調(diào)查、個別訪談、觀察法、文獻(xiàn)法、試點法等［5］.這些方法的不足是不注重調(diào)查環(huán)境對調(diào)查結(jié)果的影響和調(diào)查方法的設(shè)計，而筆者采用的客觀科學(xué)的調(diào)查方法，依據(jù)的是非平衡態(tài)統(tǒng)計理論，這種調(diào)查研究方法的基本精神如下［1］.

要采用調(diào)查方法來確定過程性評價標(biāo)準(zhǔn)，除了調(diào)查的人應(yīng)較多外，還應(yīng)注重創(chuàng)造良好的調(diào)查環(huán)境和采用正確的調(diào)查方法.這是因為調(diào)查對象的看法屬于社會輿論的范疇，由于受多種因素的影響(包括文化、政治、溫度、濕度、個人心理狀態(tài)等)，往往帶有不確定性和可變性.在良好的調(diào)查環(huán)境下進(jìn)行調(diào)查，人們才能發(fā)表真實看法，不受他人的影響，避免出現(xiàn)因認(rèn)識不一致或個人受環(huán)境影響，個人心情變化等出現(xiàn)模棱兩可或無法得到確切認(rèn)識的情況.在良好的調(diào)查環(huán)境和采用正確的調(diào)查方法下的調(diào)查，結(jié)果客觀、真實、可信度高，而且又便于統(tǒng)計.如何來設(shè)計良好的調(diào)查環(huán)境呢?按照非平衡統(tǒng)計理論，選取合適的描述調(diào)查環(huán)境的參量，對應(yīng)的環(huán)境就可以出現(xiàn)明顯意見集團(tuán)的所謂“極化現(xiàn)象”.

眾所周知，人們對某件事情的看法，帶有不確定性和可變性、隨機(jī)性.正因為這一點，可用“意見”表征對某件事情的看法.為了定量研究，引入人們看法的概率分布函數(shù)概念:令n+表示贊成的人數(shù)，n-表示持相反意見的人數(shù)．在t 時刻具有贊成人數(shù)為n+，不贊成人數(shù)為n-的幾率記為f(n1，n2，t)，稱為人們看法的概率分布函數(shù).應(yīng)用非平衡統(tǒng)計理論，可以求得它隨時間的變化率df/dt 滿足的方程.對定態(tài)，文獻(xiàn)［1］求得人們看法的概率分布函數(shù)為

這里C 為歸一化常數(shù)，而K1(y)、K2(y)分別為(1)式中，q = (n+- n-)/2n，n = n++ n-稱為贊成優(yōu)勢率的序參量，含義為:當(dāng)時，表示全部贊成;q = 0 ，表示贊成與不贊成各占一半;表示全部不贊成.θ = kBT 叫環(huán)境狀態(tài)能量參量，它描述調(diào)查環(huán)境的溫度、濕度等自然氣候條件和被調(diào)查人的心理狀態(tài).一般地講，θ = kBT 較大時，人容易煩躁，不能冷靜思考問題;反之，人的反應(yīng)靈敏度降低.γ 為個人意見改變頻率參量，表征單位時間意見由“+”變?yōu)椤?”，或相反的次數(shù)．一般地講，個人看法的改變頻率隨堅持相反意見人數(shù)增多而增大，隨持相同意見的人的增多而減小;I 為鄰居的影響參量，表征對鄰居影響的適應(yīng)能力．I 大，表征不管鄰居影響的大小，都能適應(yīng)，不會受鄰居影響的左右;I 小，表示對鄰居影響的適應(yīng)性小，對被征求意見的人沒有主見，人云亦云;H 叫傾向性參量，表征意見“+”優(yōu)于“-”的程度．H ＞0，表示意見“+”優(yōu)于“-”;H ＜0，表示意見“-”優(yōu)于“+”;H =0，表示“+”“-”意見相當(dāng)，H 取決于形勢．統(tǒng)稱為調(diào)查環(huán)境狀態(tài)參量．

選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)查環(huán)境狀態(tài)參量，由(1)式就可以得出圖1(c)所示的明顯意見集團(tuán)(即全部贊成或全部不贊成的意見都很集中，有利于取得較為一致意見)的所謂“極化現(xiàn)象”分布．

圖1 無傾向性情況下的隨機(jī)分布(a:K = 0;b:K = 1;c:K = 2．5)

2.2 調(diào)查環(huán)境的確定

要確定極化狀態(tài)對應(yīng)的調(diào)查環(huán)境，關(guān)鍵是選取適合的調(diào)查環(huán)境參量.筆者選取的參量是環(huán)境狀態(tài)能量θ:最佳值θ = 0．25 meV ，最低值θmin= 0．21 meV，最高值θmax= 0．28 meV，相當(dāng)于人們最佳生活心里環(huán)境溫度18 ℃(T = 291 K)，最低Tmin= 253 K，最高溫度Tmax= 325 K.取I = 1018，這表示被調(diào)查的人適應(yīng)能力較強(qiáng)，不易被外界，特別是不易受周圍人的影響.轉(zhuǎn)向頻率參量ν 取為1，即1 天時間內(nèi)允許被調(diào)查的人對問題的看法可以反轉(zhuǎn)1 次.取H = 0 ，即調(diào)查是在比較寬松、和諧、人們可以暢所欲言發(fā)表見解的情況下進(jìn)行.由(1)式得到人們看法的概率分布如圖2所示.圖2表明在這些參量對應(yīng)的調(diào)查環(huán)境下進(jìn)行調(diào)查，更客觀且不會出現(xiàn)看法難于統(tǒng)一等不良狀態(tài).

2.3 調(diào)查內(nèi)容和方法的確定

圖2 本文所取條件下的概率分布

為了制定出比較合理、客觀的評價標(biāo)準(zhǔn)，除了要有良好的調(diào)查環(huán)境和好的調(diào)查內(nèi)容外，還應(yīng)采取好的方式.為此，筆者參照巴南區(qū)其他中學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我校教學(xué)的實際情況，考慮到物理學(xué)科的最大特點就是“以物明理”，即通過物理現(xiàn)象、物理事實的揭示來明確物理規(guī)律，整理出過程性評價標(biāo)準(zhǔn)和分值初稿7 條，組織參評人員100 人(其中學(xué)生70 人，教師22 人，教學(xué)管理人員5 人，教學(xué)研究人員3 人)，事先理解各條評價標(biāo)準(zhǔn)的含義和內(nèi)容，在討論基礎(chǔ)上，修改評價標(biāo)準(zhǔn)和分值，在彼此不討論的情況下，將修改后的評價標(biāo)準(zhǔn)和分值初稿7 條采取問卷形式，請每位參評人員發(fā)表贊成和不贊成兩種意見，統(tǒng)計出贊成和不贊成意見的人數(shù).采用文獻(xiàn)［1］提出的辦法分組討論;討論后再采取問卷形式請參評人員發(fā)表意見，統(tǒng)計出贊成和不贊成兩種意見的人數(shù).意見最集中的狀態(tài)是希望出現(xiàn)的極化狀態(tài)，此時所定的評價標(biāo)準(zhǔn)和分值是筆者所需要的.

3 中學(xué)物理過程性評價體系的構(gòu)建

構(gòu)建中學(xué)物理過程性評價體系，最重要和最關(guān)鍵的是有一個科學(xué)的對教師教學(xué)和對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價標(biāo)準(zhǔn)和分值.

3.1 過程性評價體系對教師教學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)和分值

按照前述方法經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，得到中學(xué)物理過程性評價體系對教師教學(xué)的7 條評價標(biāo)準(zhǔn)和各指標(biāo)應(yīng)占的分值，如表1所示.

表1 評價標(biāo)準(zhǔn)和各指標(biāo)應(yīng)占的分值

按照教育學(xué)、心理學(xué)的理論［2］和物理新課程標(biāo)準(zhǔn)下的教學(xué)行為評價標(biāo)準(zhǔn)［3］，教學(xué)質(zhì)量為優(yōu)者(得分為90 ～100 分)，應(yīng)該是教學(xué)內(nèi)容科學(xué)正確，重點突出，理論聯(lián)系實際，條理邏輯性強(qiáng);教學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，教書育人;教學(xué)方法靈活，富有啟發(fā)性，講課有激情、充滿活力，能有效使用現(xiàn)代教學(xué)手段，很好地實現(xiàn)教學(xué)互動;語言表達(dá)用標(biāo)準(zhǔn)的普通話，語言生動流暢、精練，板書整潔工整.教學(xué)質(zhì)量為差者(得分50 ～65 分)，應(yīng)為教學(xué)內(nèi)容上有科學(xué)性錯誤，教學(xué)條理混亂，教學(xué)目的和重點不明確;教學(xué)態(tài)度不認(rèn)真，不教書育人;教學(xué)方法死板、滿堂灌、沒有活力，不能實行啟發(fā)式教學(xué)，語言表述不清楚，枯燥無味、板書亂雜.教學(xué)質(zhì)量為良者(得分為80 ～90 分)和一般者(得分為65 ～79 分)，應(yīng)是介于兩者之間.

3.2 過程性評價體系對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價標(biāo)準(zhǔn)和分值

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，對學(xué)生在過程評價體系中分為如表2所示的5 個標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的評價等級.

根究上述5 個標(biāo)準(zhǔn)，對每個學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中采用自評(30﹪)、互評(30﹪)和教師評價(40﹪)，得出分值情況.

表2 對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價標(biāo)準(zhǔn)和分值

3.3 過程性評價的具體實施和統(tǒng)計分析

為了定量評價某位教師的教學(xué)情況，組織了包括教師、教學(xué)督導(dǎo)員、分管教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)組成的評價小組，分兩次聽課(前后相隔2 個月).在聽取某位教師某次課堂教學(xué)前，將所制定的標(biāo)準(zhǔn)分發(fā)給參評人員，對課堂教學(xué)給以評分，按如下公式計算相關(guān)系數(shù)r 和講課的得分A［1］:

式中:N 為評估人數(shù)，x、y 為同一指標(biāo)的兩次得分結(jié)果.

上式中:xi是第i 項指標(biāo)得分，Ki為相應(yīng)的權(quán)重，B 為講課次數(shù)．

我校在今年和去年舉行的教師講課比賽中，有9 人參賽，參加評估人數(shù)N = 7，每位教師講課2 次(前后相隔2 個月)．某位教師講課后的所列各指標(biāo)的得分如表3所示．

表3 某位教師講課各指標(biāo)得分情況

按照上述公式求得相關(guān)系數(shù)r =0．96，講課得分A=90．71．

對學(xué)生的實踐采用相同辦法，這里不再重復(fù)敘述.

4 結(jié)論

幾年的實踐表明:筆者提出的中學(xué)物理過程性評價體系符合我校的實際情況，對提高中學(xué)物理的教學(xué)效果能起到較明顯的作用.具體表現(xiàn)在:第一，對教師的教學(xué)評價更客觀、公正，克服了以往在教學(xué)中實施過程性評價的隨意性和人為性，調(diào)動了教師教學(xué)的極極性.第二，由于教學(xué)評價更全面，這就基本改變了過去那種只重視科學(xué)知識和技能的傳統(tǒng)觀念，改變了忽視非智力因素培養(yǎng)的狀況.第三，教師更注重教書育人的工作.由于本過程性評價不僅對傳授知識方面進(jìn)行評價，還對科學(xué)探究能力、實驗?zāi)芰?、分析和解決問題能力以及學(xué)生的情感態(tài)度、價值觀等育人方面進(jìn)行了評價.這就改變了那種“只教書，不管其它”的狀態(tài).教師更加注重了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)勢和不足，適時調(diào)整學(xué)習(xí)活動計劃和教學(xué)策略，提高教學(xué)效果.

［1］鄭瑞倫，張緯，梁書瀚.非平衡態(tài)統(tǒng)計理論在高校教學(xué)評價創(chuàng)新體系中的應(yīng)用［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2011，36(6):172 -177.

［2］Armstrong D G，Henson K T，Savage T V.教育學(xué)導(dǎo)論:第7 版［M］.李長華，譯.北京:中國人民大學(xué)出版社，2007.

［3］吳海榮，朱德全.物理新課程標(biāo)準(zhǔn)下的教學(xué)行為評價標(biāo)準(zhǔn)［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2002，27(4):626 -629.

［4］教育部.物理課程評價［M］.北京:北京師范大學(xué)出版社，2001:14 -18.

［5］郝大海.社會調(diào)查研究方法［M］.北京:中國人民大學(xué)出版社，2005.