非平衡态统计理论在中学物理过程性评价体系上的应用

田维林，杨春蓉，丁 敏

(重庆市巴南区花溪中学，重庆 巴南 400054)

考评是提高教学质量的重要手段和措施，如何建立考评机制和考评体系，已有一些文献进行了论述.目前在中学教学中，把考评仅仅看作是对学习结果的检查，并且基本上以学生成绩的高低来衡量(即以成绩为评价标准).考评的内容局限于对知识的了解和理解，忽视了对学习能力与方法的考评;在考评方法上，缺乏多样性，只重视教学结果而忽视教学过程.因而，教学考评并未起到以评促学，促进学生的全面发展的效果，有的甚至将学习与考评对立起来.如何建立一个内容多维、主体多元、方法多样、既重视结果又重视过程的学业评价体系，是一个亟待解决的重要问题.中学物理是中学教育的主干课程之一，而目前对中学物理学科的有效教学研究还很匮乏，至今对中学物理过程性评价体系的有效研究未见报道.因此，本文将应用郑瑞伦等人在文献［1］中依据非平衡态统计理论提出的一种客观科学的调查研究方法，对部分中学物理的教学情况作调查研究，在调查研究分析基础上，构建中学物理过程性评价体系，论述了教学评价的具体实施办法以及在我校的实践效果.

1 中学物理课堂教学评价体系的不足

目前，指导中学物理课堂教学的主导观念是以知识为核心，评价教师教学质量的唯一标准，是看教师是否完成预定的认知目标.这种教育价值观，有效促进了物理知识的继承，但由于它将认知目标作为教学的出发点和归宿点，导致了物理课堂教学的刻板化，限制了学生的人格、态度、情感、价值观等方面的发展.为了弥补这一不足，以后又逐渐形成了以能力为核心的教育价值取向，从此，中学物理课堂教学评价也相应地转变为对能力的评价.这种以能力为核心的课堂教学评价体系，较之于知识核心的评价体系更具有主体性.但评价仍有不少的问题，主要表现如下.

(1)评价重点不全面.在评价目标上，目前中学物理教学评价主要关注教师教学能力的评价;而教师教学能力，又主要看教师的课堂讲课情况，未注重教师课外或其他教学形式的情况.目前，评价指标体系的设计几乎都有对技能的要求.诸如“教学目标明确、具体”“教学内容重点突出、详略得当”“板书设计美观大方”等，未注意其他方面(如教学管理、课外辅导、课外活动等).

(2)在评价方式方法上不能反映全面，并易弄虚作假.在评价方式方法上，目前中学物理教学评价基本上只看课堂教学情况，对学生学习的反映重视不足.有的教师为了迎接检查，对要检查的课花大力认真准备，而平时则敷衍了事.有的学校为了迎合课堂教学评价，“创造”出一系列“优质课”的情况时有发生.

(3)评价不能定量化，带有人为性.除了上述不足之外，笔者认为，目前中学物理课堂教学过程性评价还有一个最大的不足，就是不能定量，只能定性描述.目前中学物理课堂教学评价指标体系的设计，基本上停留于“教学目标明确、具体”“教学内容重点突出、详略得当”“教学结构与方法合理”“多媒体运用恰当、教学应变能力强”“教态自然、语言流畅”“板书设计美观大方”等一般性的文字描述.“合理、恰当、强、流畅”等的具体程度未定量化，因而评价往往带有人为性，确乏客观性.这种定性化的评价，不能反映“教学目标明确……”.这些基本观察点在整个教学质量中占的比重大小和起的作用，更不能用此标准来研究某个教师或某学校教学质量随时间的变化规律.

显然，目前中学物理课堂教学过程性评价体系不能适应教育的改革和发展的需要，不能很好起到促进教学、提高教学质量的作用.建立一个科学、客观、能定量化的中学物理课堂教学过程性评价体系，是有待解决的重要问题.

2 调查研究方法的确定

要构建一个好的中学物理过程性评价体系，首先要制定出一个好的过程性评价标准，然后才是如何具体实施.为了制定出一个好的过程性评价标准，笔者应用郑瑞伦等人在文献［1］中依据非平衡统计理论提出的一种客观科学的调查研究方法，在对我校单位进行调查研究基础上，制定了一个客观、可定量化的过程性评价标准.

2.1 调查方法的理论根据

传统的调查研究方法有:问卷调查、个别访谈、观察法、文献法、试点法等［5］.这些方法的不足是不注重调查环境对调查结果的影响和调查方法的设计，而笔者采用的客观科学的调查方法，依据的是非平衡态统计理论，这种调查研究方法的基本精神如下［1］.

要采用调查方法来确定过程性评价标准，除了调查的人应较多外，还应注重创造良好的调查环境和采用正确的调查方法.这是因为调查对象的看法属于社会舆论的范畴，由于受多种因素的影响(包括文化、政治、温度、湿度、个人心理状态等)，往往带有不确定性和可变性.在良好的调查环境下进行调查，人们才能发表真实看法，不受他人的影响，避免出现因认识不一致或个人受环境影响，个人心情变化等出现模棱两可或无法得到确切认识的情况.在良好的调查环境和采用正确的调查方法下的调查，结果客观、真实、可信度高，而且又便于统计.如何来设计良好的调查环境呢?按照非平衡统计理论，选取合适的描述调查环境的参量，对应的环境就可以出现明显意见集团的所谓“极化现象”.

众所周知，人们对某件事情的看法，带有不确定性和可变性、随机性.正因为这一点，可用“意见”表征对某件事情的看法.为了定量研究，引入人们看法的概率分布函数概念:令n+表示赞成的人数，n-表示持相反意见的人数．在t 时刻具有赞成人数为n+，不赞成人数为n-的几率记为f(n1，n2，t)，称为人们看法的概率分布函数.应用非平衡统计理论，可以求得它随时间的变化率df/dt 满足的方程.对定态，文献［1］求得人们看法的概率分布函数为

这里C 为归一化常数，而K1(y)、K2(y)分别为(1)式中，q = (n+- n-)/2n，n = n++ n-称为赞成优势率的序参量，含义为:当时，表示全部赞成;q = 0 ，表示赞成与不赞成各占一半;表示全部不赞成.θ = kBT 叫环境状态能量参量，它描述调查环境的温度、湿度等自然气候条件和被调查人的心理状态.一般地讲，θ = kBT 较大时，人容易烦躁，不能冷静思考问题;反之，人的反应灵敏度降低.γ 为个人意见改变频率参量，表征单位时间意见由“+”变为“-”，或相反的次数．一般地讲，个人看法的改变频率随坚持相反意见人数增多而增大，随持相同意见的人的增多而减小;I 为邻居的影响参量，表征对邻居影响的适应能力．I 大，表征不管邻居影响的大小，都能适应，不会受邻居影响的左右;I 小，表示对邻居影响的适应性小，对被征求意见的人没有主见，人云亦云;H 叫倾向性参量，表征意见“+”优于“-”的程度．H ＞0，表示意见“+”优于“-”;H ＜0，表示意见“-”优于“+”;H =0，表示“+”“-”意见相当，H 取决于形势．统称为调查环境状态参量．

选择适当的调查环境状态参量，由(1)式就可以得出图1(c)所示的明显意见集团(即全部赞成或全部不赞成的意见都很集中，有利于取得较为一致意见)的所谓“极化现象”分布．

图1 无倾向性情况下的随机分布(a:K = 0;b:K = 1;c:K = 2．5)

2.2 调查环境的确定

要确定极化状态对应的调查环境，关键是选取适合的调查环境参量.笔者选取的参量是环境状态能量θ:最佳值θ = 0．25 meV ，最低值θmin= 0．21 meV，最高值θmax= 0．28 meV，相当于人们最佳生活心里环境温度18 ℃(T = 291 K)，最低Tmin= 253 K，最高温度Tmax= 325 K.取I = 1018，这表示被调查的人适应能力较强，不易被外界，特别是不易受周围人的影响.转向频率参量ν 取为1，即1 天时间内允许被调查的人对问题的看法可以反转1 次.取H = 0 ，即调查是在比较宽松、和谐、人们可以畅所欲言发表见解的情况下进行.由(1)式得到人们看法的概率分布如图2所示.图2表明在这些参量对应的调查环境下进行调查，更客观且不会出现看法难于统一等不良状态.

2.3 调查内容和方法的确定

图2 本文所取条件下的概率分布

为了制定出比较合理、客观的评价标准，除了要有良好的调查环境和好的调查内容外，还应采取好的方式.为此，笔者参照巴南区其他中学的评价标准，结合我校教学的实际情况，考虑到物理学科的最大特点就是“以物明理”，即通过物理现象、物理事实的揭示来明确物理规律，整理出过程性评价标准和分值初稿7 条，组织参评人员100 人(其中学生70 人，教师22 人，教学管理人员5 人，教学研究人员3 人)，事先理解各条评价标准的含义和内容，在讨论基础上，修改评价标准和分值，在彼此不讨论的情况下，将修改后的评价标准和分值初稿7 条采取问卷形式，请每位参评人员发表赞成和不赞成两种意见，统计出赞成和不赞成意见的人数.采用文献［1］提出的办法分组讨论;讨论后再采取问卷形式请参评人员发表意见，统计出赞成和不赞成两种意见的人数.意见最集中的状态是希望出现的极化状态，此时所定的评价标准和分值是笔者所需要的.

3 中学物理过程性评价体系的构建

构建中学物理过程性评价体系，最重要和最关键的是有一个科学的对教师教学和对学生学习的评价标准和分值.

3.1 过程性评价体系对教师教学的评价标准和分值

按照前述方法经调查统计，得到中学物理过程性评价体系对教师教学的7 条评价标准和各指标应占的分值，如表1所示.

表1 评价标准和各指标应占的分值

按照教育学、心理学的理论［2］和物理新课程标准下的教学行为评价标准［3］，教学质量为优者(得分为90 ～100 分)，应该是教学内容科学正确，重点突出，理论联系实际，条理逻辑性强;教学态度严谨，教书育人;教学方法灵活，富有启发性，讲课有激情、充满活力，能有效使用现代教学手段，很好地实现教学互动;语言表达用标准的普通话，语言生动流畅、精练，板书整洁工整.教学质量为差者(得分50 ～65 分)，应为教学内容上有科学性错误，教学条理混乱，教学目的和重点不明确;教学态度不认真，不教书育人;教学方法死板、满堂灌、没有活力，不能实行启发式教学，语言表述不清楚，枯燥无味、板书乱杂.教学质量为良者(得分为80 ～90 分)和一般者(得分为65 ～79 分)，应是介于两者之间.

3.2 过程性评价体系对学生学习的评价标准和分值

根据调查统计，对学生在过程评价体系中分为如表2所示的5 个标准及相应的评价等级.

根究上述5 个标准，对每个学生在学习过程中采用自评(30﹪)、互评(30﹪)和教师评价(40﹪)，得出分值情况.

表2 对学生学习的评价标准和分值

3.3 过程性评价的具体实施和统计分析

为了定量评价某位教师的教学情况，组织了包括教师、教学督导员、分管教学的领导组成的评价小组，分两次听课(前后相隔2 个月).在听取某位教师某次课堂教学前，将所制定的标准分发给参评人员，对课堂教学给以评分，按如下公式计算相关系数r 和讲课的得分A［1］:

式中:N 为评估人数，x、y 为同一指标的两次得分结果.

上式中:xi是第i 项指标得分，Ki为相应的权重，B 为讲课次数．

我校在今年和去年举行的教师讲课比赛中，有9 人参赛，参加评估人数N = 7，每位教师讲课2 次(前后相隔2 个月)．某位教师讲课后的所列各指标的得分如表3所示．

表3 某位教师讲课各指标得分情况

按照上述公式求得相关系数r =0．96，讲课得分A=90．71．

对学生的实践采用相同办法，这里不再重复叙述.

4 结论

几年的实践表明:笔者提出的中学物理过程性评价体系符合我校的实际情况，对提高中学物理的教学效果能起到较明显的作用.具体表现在:第一，对教师的教学评价更客观、公正，克服了以往在教学中实施过程性评价的随意性和人为性，调动了教师教学的极极性.第二，由于教学评价更全面，这就基本改变了过去那种只重视科学知识和技能的传统观念，改变了忽视非智力因素培养的状况.第三，教师更注重教书育人的工作.由于本过程性评价不仅对传授知识方面进行评价，还对科学探究能力、实验能力、分析和解决问题能力以及学生的情感态度、价值观等育人方面进行了评价.这就改变了那种“只教书，不管其它”的状态.教师更加注重了解学生在学习过程中的优势和不足，适时调整学习活动计划和教学策略，提高教学效果.

［1］郑瑞伦，张纬，梁书瀚.非平衡态统计理论在高校教学评价创新体系中的应用［J］.西南师范大学学报:自然科学版，2011，36(6):172 -177.

［2］Armstrong D G，Henson K T，Savage T V.教育学导论:第7 版［M］.李长华，译.北京:中国人民大学出版社，2007.

［3］吴海荣，朱德全.物理新课程标准下的教学行为评价标准［J］.西南师范大学学报:自然科学版，2002，27(4):626 -629.

［4］教育部.物理课程评价［M］.北京:北京师范大学出版社，2001:14 -18.

［5］郝大海.社会调查研究方法［M］.北京:中国人民大学出版社，2005.