大學(xué)物理隨堂教學(xué)效果評價實用方法

張峰強(qiáng)，高 翔，張紅洋，李貴安

(陜西師范大學(xué) 物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710119 )

因疫情導(dǎo)致的各高校線上教學(xué)活動中，存在在線教學(xué)的形成性評價亟需完善[1]以及“在線教學(xué)效果難以科學(xué)評價”[2]等問題．具體到大學(xué)物理線上教學(xué)，基于課堂教學(xué)的形成性評價[3]同樣存在此類問題，這制約了教師開展針對性教學(xué)[4]，也不利于學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的主動性[5]．針對當(dāng)前線上教學(xué)期間缺乏具體實施方法的現(xiàn)狀，本文提出一種大學(xué)物理隨堂教學(xué)效果評價實用方法，可以便捷高效地檢測出學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課上學(xué)習(xí)的情況，從而幫助教師和學(xué)生有針對性地開展課前、課上與課后的教學(xué)與學(xué)習(xí)．本文將從實用方法的設(shè)計、實施、實例分析等方面展開論述．

1 隨堂教學(xué)效果評價實用方法

本文提出的隨堂教學(xué)效果評價實用方法由課前、課后試題設(shè)計和基于“雨課堂”平臺的課上實施兩部分構(gòu)成．

1.1 試題設(shè)計

教學(xué)效果評價需要根據(jù)學(xué)生的實際情況開展，進(jìn)行隨堂測試是了解學(xué)生實際情況客觀有效的方法，在課堂測試進(jìn)行之前，就需要對測試的試題進(jìn)行設(shè)計．

試題內(nèi)容：按照布盧姆的教育目標(biāo)分類學(xué)[6]，學(xué)生對知識的認(rèn)知含有6個不同的水平：知識、領(lǐng)會、運(yùn)用、分析、綜合、評價．筆者將其簡化為三個層次：基本理解、簡單運(yùn)用、綜合分析．其中基本理解是指對基本概念和規(guī)律等的理解和辨析，簡單運(yùn)用是指對基本公式的簡單套用和計算，綜合分析是指能夠綜合運(yùn)用當(dāng)前知識點(diǎn)與已學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)雜分析．測試題目分別屬于這3個不同的層次，以便于更加精細(xì)化地用試題測試出學(xué)生的真實水平．與此同時，課前測試與課后測試的試題采取相似類型，這樣有助于通過課前測試與課后測試之間的對照，使教師和學(xué)生針對教學(xué)出現(xiàn)的不足進(jìn)行改進(jìn)．為防止學(xué)生的記憶效應(yīng)，題目的數(shù)據(jù)和選項先后順序會在課后測試做出調(diào)整．考慮到物理學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，試題是按照課堂學(xué)習(xí)順序進(jìn)行排序的，這樣教師和學(xué)生便可直觀觀察到相應(yīng)知識的掌握情況．

試題類型：參照“選擇題是所有客觀性試題中最靈活的一種，其優(yōu)點(diǎn)在于：1)可以測量一般層次的學(xué)習(xí)結(jié)果，亦可以測量理解、運(yùn)用、分析、綜合和評價這些高層次能力；2)答案唯一，評分統(tǒng)一客觀，不受評分人的主觀因素影響，且可利用電腦迅速評分，因而對每一個被試者都是公平的；3)可以加大試題容量，抽取有代表性的試題樣本，使試題覆蓋的知識面更廣；4)有利于考察被試者思維的敏捷性和準(zhǔn)確的判斷能力”[7]，因此本文使用選擇題為主要類型的客觀題進(jìn)行測試．

題目賦分：根據(jù)前面的試題內(nèi)容設(shè)計，把題目分為三個層次，依照教育目標(biāo)分類學(xué)，對各個層次按照從低到高的順序賦分，分別賦1分、3分、5分．這樣有助于將學(xué)生的認(rèn)知水平進(jìn)行量化，可以相對客觀合理地反映學(xué)生的預(yù)習(xí)和課上學(xué)習(xí)效果．如果學(xué)生猜測作答，其猜對的題目會混淆在成績統(tǒng)計中，影響了評價的客觀性，不利于直接反映學(xué)生對知識的掌握情況．所以為了降低學(xué)生猜測作答的意愿，對做錯的題目進(jìn)行扣分．扣分原則是使得學(xué)生在猜測作答時，猜對的預(yù)期加分(等于猜對的概率乘以得分)稍低于猜錯的預(yù)期扣分(等于猜錯的概率乘以扣分)．比如，第一層次題目猜對的概率是25%，得分為1分；猜錯的概率是75%，得分為-0.6分．因此某學(xué)生盲猜時得分的預(yù)期值就是25%×(+1)+75%×(-0.6)=-0.2分．因為負(fù)預(yù)期值會制止學(xué)生盲猜，這樣有助于教師準(zhǔn)確掌握學(xué)情，也有助于學(xué)生客觀評價自己的水平．

測試時長：一方面要保證課前課后的測試要隨堂進(jìn)行，另一方面也要保證學(xué)生有充分的時間進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)．筆者建議課前測試和課后測試時長各為10分鐘左右．為保證學(xué)生能夠完成，題目大多數(shù)為知識的簡單運(yùn)用，知識的綜合分析只占很少一部分且經(jīng)過簡化處理，在保留必要數(shù)學(xué)工具訓(xùn)練的基礎(chǔ)上盡可能減少純粹的數(shù)學(xué)計算．在每堂課100分鐘里，測試雖然占用了一部分時間，但是教師和學(xué)生有針對性的教學(xué)會提高教學(xué)效率，彌補(bǔ)時間缺失，并且經(jīng)教學(xué)實踐和訪談發(fā)現(xiàn)，課堂測試對學(xué)生的學(xué)習(xí)有明顯的督促作用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，教學(xué)任務(wù)也可很好地完成．

題目數(shù)量：題目數(shù)量需要保證能夠覆蓋一堂課全部的知識，這樣才能準(zhǔn)確全面地描繪學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，保證測試的全面性和準(zhǔn)確性．按照目前的實踐經(jīng)驗，同時考慮到10分鐘的測試時長，建議設(shè)置的題目數(shù)量為15道左右，第一層次和第二層次的題目占多數(shù)，題目數(shù)量根據(jù)所學(xué)章節(jié)的具體情況增減．

成績用途：建議將測試成績作為平時成績的主要參考，同時增加平時成績在課程總成績中的占比．“在此試行過程性考核評價，既改變‘一考定成績’的模式，讓考核發(fā)生在學(xué)習(xí)的全過程，也使考核成為激勵學(xué)習(xí)、促進(jìn)學(xué)習(xí)的評價，而非純粹關(guān)于學(xué)習(xí)的評價”[8]．

1.2 課上實施

雨課堂是一個微信小程序．教師可以隨時通過微信發(fā)布公告、課件、測試等；學(xué)生可以實時收到微信推送的提醒，并利用手機(jī)在課堂上完成測試題目．雨課堂后臺會立即做出評判，方便高效．筆者充分利用無線網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)、微信等在學(xué)生中普及的設(shè)備和應(yīng)用，通過雨課堂隨堂測試可以便捷高效地檢測出學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和課上學(xué)習(xí)的情況，實現(xiàn)了覆蓋課前、課上、課后全過程的教學(xué)模式[9]．

在課前預(yù)習(xí)階段，教師通過雨課堂在線發(fā)布通知，提醒學(xué)生將進(jìn)行隨堂測試，請做好預(yù)習(xí)，并準(zhǔn)備好手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生通過教師上傳的演示文檔對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，這樣也對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)起到了促進(jìn)作用．教師在課前發(fā)布試題，并提醒學(xué)生本次測試的目的是獲取知識掌握情況，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立自主地完成測試．并且在測試過程中提醒學(xué)生留意自己沒有掌握好的知識點(diǎn)，這樣教師和學(xué)生就得到了課前測試的數(shù)據(jù)．教師根據(jù)課前測試的情況進(jìn)行針對性教學(xué)，把主要的時間和精力放在學(xué)生掌握程度不高的知識點(diǎn)及其層次上，學(xué)生根據(jù)自己課前測試的錯題，以此為導(dǎo)向，結(jié)合自己掌握程度不高的知識點(diǎn)進(jìn)行聽講，輔助工具可以是課件、教材以及教師推送的其它資料等．在本節(jié)課最后，教師發(fā)放課后測試，學(xué)生在本節(jié)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行作答，教師針對學(xué)生作答情況進(jìn)行教學(xué)輔導(dǎo)，學(xué)生針對自己的作答情況有針對性地進(jìn)行復(fù)習(xí)．上述教學(xué)活動流程的整理如表1所示.

表1 教學(xué)活動流程表

2 實例

目前多數(shù)的大學(xué)物理課堂以“傳授—接受”式教學(xué)模式為主，在每堂課100分鐘的時間內(nèi)不能很好地滿足教師針對性教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求．筆者以研究組所教授的大學(xué)物理中“機(jī)械能守恒定律”章節(jié)的教學(xué)活動為例，通過我校材料學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的89名大一學(xué)生的教學(xué)過程，展示該隨堂教學(xué)效果評價實用方法在幫助教師針對性教學(xué)的過程中體現(xiàn)出的簡便高效與客觀合理等特點(diǎn)．同時結(jié)合學(xué)生們課前課后測試成績的提高和隨后進(jìn)行的“大學(xué)生隨堂測試滿意度調(diào)查”，展現(xiàn)該方法在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面的優(yōu)勢．我們的問卷共發(fā)放89份，剔除無效問卷后，得到有效問卷85份．

教師在課前上傳本節(jié)課的演示文檔，并在“雨課堂”在線平臺中發(fā)出公告，提示學(xué)生積極開展預(yù)習(xí)，以準(zhǔn)備好作為平時成績重要參考的課前測試．通過對學(xué)生的調(diào)查問卷發(fā)現(xiàn)，對于“您是否認(rèn)為線上隨堂測試的學(xué)習(xí)模式促進(jìn)了您的課前預(yù)習(xí)？”，非常同意的學(xué)生占22.4%，同意的占58.8%，即共有81.2%的學(xué)生認(rèn)為該模式促進(jìn)了他們的課前預(yù)習(xí)．

課上前10分鐘通過雨課堂進(jìn)行課前測試，在測試結(jié)束后，便可及時得到測試的結(jié)果，包括測試的完成情況，測試成績的分布，以及每個題目的答題情況．根據(jù)學(xué)生前測的數(shù)據(jù)，將測試結(jié)果統(tǒng)計到表2中．定義掌握程度=平均答題率·平均正確率，用來反映學(xué)生總體在當(dāng)前測試中對知識點(diǎn)不同層次的掌握情況．需指出的是，考慮到每道題的答題率并不是100%，所以定義正確率=正確人數(shù)/答題人數(shù)．

表2 課前測試結(jié)果統(tǒng)計

教師根據(jù)課前測試結(jié)果對學(xué)生整體學(xué)情進(jìn)行研判，針對學(xué)生掌握程度較低的知識點(diǎn)或?qū)哟危鄳?yīng)地調(diào)整教學(xué)方案和授課重點(diǎn)，從而達(dá)到排除學(xué)習(xí)障礙的針對性教學(xué)[10]．實際教學(xué)中，通過上面課前測試結(jié)果，看到學(xué)生掌握程度較低的知識層次為第二層次和第三層次．因此判斷學(xué)生對于機(jī)械能守恒的運(yùn)用和分析掌握程度較低，對于彈簧模型中的機(jī)械能守恒分析存在困難．因此針對這個模型展開講解，同時介紹相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具，以彌補(bǔ)學(xué)生預(yù)習(xí)的不足．對于第三層次綜合分析，也進(jìn)行了相同的針對性教學(xué)．

學(xué)生通過雨課堂小程序獲得自己答題情況的反饋，從而知道自己對哪些知識點(diǎn)和哪個層次掌握不足．學(xué)生據(jù)此把課堂上的主要精力放到自己欠佳的知識教學(xué)過程中，以錯題為導(dǎo)向，帶著問題去聽講，學(xué)習(xí)效率也得以提高．在“通過線上隨堂測試中的課前測試，你是否能了解自身預(yù)習(xí)不足，并在課上進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)？”的回答中，非常同意的學(xué)生占17.7%，同意的學(xué)生占57.7%，即共有75.4%的學(xué)生認(rèn)為該模式促進(jìn)了他們的課上針對性學(xué)習(xí)．

課堂教學(xué)結(jié)束后，在下課前10分鐘，進(jìn)行隨堂課后測試，從而實現(xiàn)及時的形成性評價，用以強(qiáng)化和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)．仍使用“機(jī)械能守恒定律”章節(jié)的教學(xué)活動為例，將課后測試結(jié)果統(tǒng)計到表3當(dāng)中，可以看出，經(jīng)過師生共同的努力，學(xué)生對本節(jié)課所涉知識點(diǎn)各個層次的掌握程度均有提高．特別是根據(jù)課前測試反饋后重點(diǎn)講授的對于基本公式的簡單運(yùn)用，和綜合當(dāng)前知識點(diǎn)與已學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)雜分析的兩個層次，提升比較明顯．說明在課前測試所反映出的問題基礎(chǔ)上，教師與學(xué)生在課上分別針對性地教與學(xué)，明顯提升了學(xué)生對所欠缺知識點(diǎn)或?qū)哟蔚恼莆粘潭?，達(dá)到了良好的課堂教學(xué)效果．

表3 課后測試結(jié)果統(tǒng)計

另一方面，教師根據(jù)課后測試發(fā)現(xiàn)的某些知識點(diǎn)或?qū)哟蔚恼莆粘潭热圆焕硐氲那闆r，布置相應(yīng)的課后作業(yè)或擴(kuò)展材料，以幫助學(xué)生更好地掌握課上仍有所欠缺的知識點(diǎn)．如表3的課后測試發(fā)現(xiàn)，有部分同學(xué)第二層次的掌握程度相比課前測試掌握程度還有進(jìn)步的空間．教師和助教便在課后追蹤掌握程度低的同學(xué)，在雨課堂平臺中以及教學(xué)交流群中進(jìn)行針對性答疑，答疑范圍重點(diǎn)關(guān)注第二層次，針對課后測試第十題涉及的天體模型機(jī)械能守恒問題，助教在雨課堂評論區(qū)附上基本規(guī)律以及對此系統(tǒng)的分析過程和方法，尤其強(qiáng)調(diào)了對于零勢能面的選取．同時其他同學(xué)也在討論區(qū)中表達(dá)了自己的觀點(diǎn)或者提出新的問題．

課后作業(yè)則引導(dǎo)學(xué)生針對自己做錯的題目，對未掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)．并且通過雨課堂自動推送本節(jié)課的直播回放、課件和大學(xué)物理MOOC視頻等學(xué)習(xí)資料，為學(xué)生的針對性復(fù)習(xí)提供便利，通過針對性教學(xué)達(dá)到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的．學(xué)生通過課后測試檢測本節(jié)課自己的學(xué)習(xí)效果，結(jié)合每次測試的答案解析，知道自己在知識掌握方面存在的優(yōu)點(diǎn)與不足，在課后進(jìn)一步有針對性地自主學(xué)習(xí)．

同時學(xué)生通過課前課后測試的比較，得到前后測分?jǐn)?shù)的差值，可以清晰地看到自己通過一節(jié)課學(xué)習(xí)取得哪些進(jìn)展，還有哪些層次對應(yīng)的知識沒有掌握，在課后可以通過積極主動地向同學(xué)、助教或老師求教，以求針對性地答疑解惑，在相互交流的過程中也提高了學(xué)習(xí)者的信心和興趣．

本次測試中后測分?jǐn)?shù)比前測高的學(xué)生占比78.4%，這說明大部分學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中取得了進(jìn)步．在“您是否認(rèn)為隨堂測試的學(xué)習(xí)模式促進(jìn)了您的課后復(fù)習(xí)？”的調(diào)查中，非常同意的占17.7%，同意的占57.7%，即共有75.4%的學(xué)生認(rèn)為該模式促進(jìn)了他們的課后復(fù)習(xí)的積極性．

最后筆者還以訪談的形式采訪了若干典型學(xué)生，聽取他們對隨堂評價教學(xué)實用方法的看法．以某學(xué)生為例，展示該方法在促進(jìn)這位學(xué)生課前、課后自主學(xué)習(xí)的積極性，以及在課上促進(jìn)學(xué)生問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)的作用．如表4所示，該學(xué)生課前測試掌握程度相對較高，課后也有較大幅度的提升．訪談后發(fā)現(xiàn)她首先從學(xué)習(xí)態(tài)度上就轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)同預(yù)習(xí)是有必要的．這源于該方法經(jīng)過幾次實踐，學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)預(yù)習(xí)所產(chǎn)生的良好效果：“我之前幾次測試，沒預(yù)習(xí)成績就不是特別好．后來加強(qiáng)預(yù)習(xí)后，成績就比之前好很多．”其次，她逐步摸索出適合自己的預(yù)習(xí)方式，就是在某平臺上觀看某學(xué)校發(fā)布的慕課視頻．因為該慕課視頻中講解的方式和教師教授的風(fēng)格更適合自己．針對課后測試成績提升較高的原因，她會對課前測試的錯題和未掌握的知識點(diǎn)在課上進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)，比如“對做錯的題目我會做筆記，然后在課上發(fā)現(xiàn)有類似的例題或是解題思路時，會翻回到錯題處再去嘗試解答”．在課后她也會進(jìn)行有針對的復(fù)習(xí)，比如“(我會)把課后測試中做錯的題記下來，有的錯題如果(自己還)做不明白，我們室友之間會互相問一下這道題的具體思路大概是什么樣子，然后自己再去做”．

表4 某學(xué)生課堂測試掌握程度

3 總結(jié)

本文提出的隨堂教學(xué)評價是針對當(dāng)前在線教學(xué)中所需的形成性評價的一種實用方法．以陜西師范大學(xué)的“大學(xué)物理”課堂為例，說明了其在線上教學(xué)中實施的過程，闡明它能夠在課堂教學(xué)的過程中簡便高效地完成相應(yīng)的形成性評價，評價結(jié)果也具備一定的科學(xué)性與客觀性；其次，它對教師教學(xué)具有直接的幫助作用，通過課前、課后測試，教師可以參考測試成績反映出的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行針對性教學(xué)，確保學(xué)生經(jīng)過課前、課上、課后全過程的學(xué)習(xí)后，對知識點(diǎn)的掌握程度有所提高；最后，它是對學(xué)習(xí)過程的持續(xù)性評價，可以有效督促和幫助學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的動力和能力[11]，即督促學(xué)生積極預(yù)習(xí)，課上帶著問題去聽講，課后針對不足去復(fù)習(xí)．需要指出的是，該方法不僅適用于當(dāng)前疫情時期的線上教學(xué)，也適用于未來發(fā)展方向的混合教學(xué)，為教師在教學(xué)過程中進(jìn)行形成性評價提供參考．