大学物理随堂教学效果评价实用方法

张峰强，高 翔，张红洋，李贵安

(陕西师范大学 物理学与信息技术学院，陕西 西安 710119 )

因疫情导致的各高校线上教学活动中，存在在线教学的形成性评价亟需完善[1]以及“在线教学效果难以科学评价”[2]等问题．具体到大学物理线上教学，基于课堂教学的形成性评价[3]同样存在此类问题，这制约了教师开展针对性教学[4]，也不利于学生提高自主学习的主动性[5]．针对当前线上教学期间缺乏具体实施方法的现状，本文提出一种大学物理随堂教学效果评价实用方法，可以便捷高效地检测出学生的课前预习和课上学习的情况，从而帮助教师和学生有针对性地开展课前、课上与课后的教学与学习．本文将从实用方法的设计、实施、实例分析等方面展开论述．

1 随堂教学效果评价实用方法

本文提出的随堂教学效果评价实用方法由课前、课后试题设计和基于“雨课堂”平台的课上实施两部分构成．

1.1 试题设计

教学效果评价需要根据学生的实际情况开展，进行随堂测试是了解学生实际情况客观有效的方法，在课堂测试进行之前，就需要对测试的试题进行设计．

试题内容：按照布卢姆的教育目标分类学[6]，学生对知识的认知含有6个不同的水平：知识、领会、运用、分析、综合、评价．笔者将其简化为三个层次：基本理解、简单运用、综合分析．其中基本理解是指对基本概念和规律等的理解和辨析，简单运用是指对基本公式的简单套用和计算，综合分析是指能够综合运用当前知识点与已学知识点进行复杂分析．测试题目分别属于这3个不同的层次，以便于更加精细化地用试题测试出学生的真实水平．与此同时，课前测试与课后测试的试题采取相似类型，这样有助于通过课前测试与课后测试之间的对照，使教师和学生针对教学出现的不足进行改进．为防止学生的记忆效应，题目的数据和选项先后顺序会在课后测试做出调整．考虑到物理学的知识结构，试题是按照课堂学习顺序进行排序的，这样教师和学生便可直观观察到相应知识的掌握情况．

试题类型：参照“选择题是所有客观性试题中最灵活的一种，其优点在于：1)可以测量一般层次的学习结果，亦可以测量理解、运用、分析、综合和评价这些高层次能力；2)答案唯一，评分统一客观，不受评分人的主观因素影响，且可利用电脑迅速评分，因而对每一个被试者都是公平的；3)可以加大试题容量，抽取有代表性的试题样本，使试题覆盖的知识面更广；4)有利于考察被试者思维的敏捷性和准确的判断能力”[7]，因此本文使用选择题为主要类型的客观题进行测试．

题目赋分：根据前面的试题内容设计，把题目分为三个层次，依照教育目标分类学，对各个层次按照从低到高的顺序赋分，分别赋1分、3分、5分．这样有助于将学生的认知水平进行量化，可以相对客观合理地反映学生的预习和课上学习效果．如果学生猜测作答，其猜对的题目会混淆在成绩统计中，影响了评价的客观性，不利于直接反映学生对知识的掌握情况．所以为了降低学生猜测作答的意愿，对做错的题目进行扣分．扣分原则是使得学生在猜测作答时，猜对的预期加分(等于猜对的概率乘以得分)稍低于猜错的预期扣分(等于猜错的概率乘以扣分)．比如，第一层次题目猜对的概率是25%，得分为1分；猜错的概率是75%，得分为-0.6分．因此某学生盲猜时得分的预期值就是25%×(+1)+75%×(-0.6)=-0.2分．因为负预期值会制止学生盲猜，这样有助于教师准确掌握学情，也有助于学生客观评价自己的水平．

测试时长：一方面要保证课前课后的测试要随堂进行，另一方面也要保证学生有充分的时间进行课堂学习．笔者建议课前测试和课后测试时长各为10分钟左右．为保证学生能够完成，题目大多数为知识的简单运用，知识的综合分析只占很少一部分且经过简化处理，在保留必要数学工具训练的基础上尽可能减少纯粹的数学计算．在每堂课100分钟里，测试虽然占用了一部分时间，但是教师和学生有针对性的教学会提高教学效率，弥补时间缺失，并且经教学实践和访谈发现，课堂测试对学生的学习有明显的督促作用，激发了学生的学习动机，教学任务也可很好地完成．

题目数量：题目数量需要保证能够覆盖一堂课全部的知识，这样才能准确全面地描绘学生对所学内容的掌握情况，保证测试的全面性和准确性．按照目前的实践经验，同时考虑到10分钟的测试时长，建议设置的题目数量为15道左右，第一层次和第二层次的题目占多数，题目数量根据所学章节的具体情况增减．

成绩用途：建议将测试成绩作为平时成绩的主要参考，同时增加平时成绩在课程总成绩中的占比．“在此试行过程性考核评价，既改变‘一考定成绩’的模式，让考核发生在学习的全过程，也使考核成为激励学习、促进学习的评价，而非纯粹关于学习的评价”[8]．

1.2 课上实施

雨课堂是一个微信小程序．教师可以随时通过微信发布公告、课件、测试等；学生可以实时收到微信推送的提醒，并利用手机在课堂上完成测试题目．雨课堂后台会立即做出评判，方便高效．笔者充分利用无线网络、智能手机、微信等在学生中普及的设备和应用，通过雨课堂随堂测试可以便捷高效地检测出学生的课前预习和课上学习的情况，实现了覆盖课前、课上、课后全过程的教学模式[9]．

在课前预习阶段，教师通过雨课堂在线发布通知，提醒学生将进行随堂测试，请做好预习，并准备好手机和网络，学生通过教师上传的演示文档对所学内容进行预习，这样也对学生的自主学习起到了促进作用．教师在课前发布试题，并提醒学生本次测试的目的是获取知识掌握情况，引导学生独立自主地完成测试．并且在测试过程中提醒学生留意自己没有掌握好的知识点，这样教师和学生就得到了课前测试的数据．教师根据课前测试的情况进行针对性教学，把主要的时间和精力放在学生掌握程度不高的知识点及其层次上，学生根据自己课前测试的错题，以此为导向，结合自己掌握程度不高的知识点进行听讲，辅助工具可以是课件、教材以及教师推送的其它资料等．在本节课最后，教师发放课后测试，学生在本节课学习的基础上进行作答，教师针对学生作答情况进行教学辅导，学生针对自己的作答情况有针对性地进行复习．上述教学活动流程的整理如表1所示.

表1 教学活动流程表

2 实例

目前多数的大学物理课堂以“传授—接受”式教学模式为主，在每堂课100分钟的时间内不能很好地满足教师针对性教学和学生自主学习的要求．笔者以研究组所教授的大学物理中“机械能守恒定律”章节的教学活动为例，通过我校材料学院材料化学专业的89名大一学生的教学过程，展示该随堂教学效果评价实用方法在帮助教师针对性教学的过程中体现出的简便高效与客观合理等特点．同时结合学生们课前课后测试成绩的提高和随后进行的“大学生随堂测试满意度调查”，展现该方法在促进学生自主学习方面的优势．我们的问卷共发放89份，剔除无效问卷后，得到有效问卷85份．

教师在课前上传本节课的演示文档，并在“雨课堂”在线平台中发出公告，提示学生积极开展预习，以准备好作为平时成绩重要参考的课前测试．通过对学生的调查问卷发现，对于“您是否认为线上随堂测试的学习模式促进了您的课前预习？”，非常同意的学生占22.4%，同意的占58.8%，即共有81.2%的学生认为该模式促进了他们的课前预习．

课上前10分钟通过雨课堂进行课前测试，在测试结束后，便可及时得到测试的结果，包括测试的完成情况，测试成绩的分布，以及每个题目的答题情况．根据学生前测的数据，将测试结果统计到表2中．定义掌握程度=平均答题率·平均正确率，用来反映学生总体在当前测试中对知识点不同层次的掌握情况．需指出的是，考虑到每道题的答题率并不是100%，所以定义正确率=正确人数/答题人数．

表2 课前测试结果统计

教师根据课前测试结果对学生整体学情进行研判，针对学生掌握程度较低的知识点或层次，相应地调整教学方案和授课重点，从而达到排除学习障碍的针对性教学[10]．实际教学中，通过上面课前测试结果，看到学生掌握程度较低的知识层次为第二层次和第三层次．因此判断学生对于机械能守恒的运用和分析掌握程度较低，对于弹簧模型中的机械能守恒分析存在困难．因此针对这个模型展开讲解，同时介绍相应的数学工具，以弥补学生预习的不足．对于第三层次综合分析，也进行了相同的针对性教学．

学生通过雨课堂小程序获得自己答题情况的反馈，从而知道自己对哪些知识点和哪个层次掌握不足．学生据此把课堂上的主要精力放到自己欠佳的知识教学过程中，以错题为导向，带着问题去听讲，学习效率也得以提高．在“通过线上随堂测试中的课前测试，你是否能了解自身预习不足，并在课上进行针对性学习？”的回答中，非常同意的学生占17.7%，同意的学生占57.7%，即共有75.4%的学生认为该模式促进了他们的课上针对性学习．

课堂教学结束后，在下课前10分钟，进行随堂课后测试，从而实现及时的形成性评价，用以强化和改进学生的学习．仍使用“机械能守恒定律”章节的教学活动为例，将课后测试结果统计到表3当中，可以看出，经过师生共同的努力，学生对本节课所涉知识点各个层次的掌握程度均有提高．特别是根据课前测试反馈后重点讲授的对于基本公式的简单运用，和综合当前知识点与已学知识点进行复杂分析的两个层次，提升比较明显．说明在课前测试所反映出的问题基础上，教师与学生在课上分别针对性地教与学，明显提升了学生对所欠缺知识点或层次的掌握程度，达到了良好的课堂教学效果．

表3 课后测试结果统计

另一方面，教师根据课后测试发现的某些知识点或层次的掌握程度仍不理想的情况，布置相应的课后作业或扩展材料，以帮助学生更好地掌握课上仍有所欠缺的知识点．如表3的课后测试发现，有部分同学第二层次的掌握程度相比课前测试掌握程度还有进步的空间．教师和助教便在课后追踪掌握程度低的同学，在雨课堂平台中以及教学交流群中进行针对性答疑，答疑范围重点关注第二层次，针对课后测试第十题涉及的天体模型机械能守恒问题，助教在雨课堂评论区附上基本规律以及对此系统的分析过程和方法，尤其强调了对于零势能面的选取．同时其他同学也在讨论区中表达了自己的观点或者提出新的问题．

课后作业则引导学生针对自己做错的题目，对未掌握的知识点进行复习．并且通过雨课堂自动推送本节课的直播回放、课件和大学物理MOOC视频等学习资料，为学生的针对性复习提供便利，通过针对性教学达到促进学生学习的目的．学生通过课后测试检测本节课自己的学习效果，结合每次测试的答案解析，知道自己在知识掌握方面存在的优点与不足，在课后进一步有针对性地自主学习．

同时学生通过课前课后测试的比较，得到前后测分数的差值，可以清晰地看到自己通过一节课学习取得哪些进展，还有哪些层次对应的知识没有掌握，在课后可以通过积极主动地向同学、助教或老师求教，以求针对性地答疑解惑，在相互交流的过程中也提高了学习者的信心和兴趣．

本次测试中后测分数比前测高的学生占比78.4%，这说明大部分学生在课堂学习中取得了进步．在“您是否认为随堂测试的学习模式促进了您的课后复习？”的调查中，非常同意的占17.7%，同意的占57.7%，即共有75.4%的学生认为该模式促进了他们的课后复习的积极性．

最后笔者还以访谈的形式采访了若干典型学生，听取他们对随堂评价教学实用方法的看法．以某学生为例，展示该方法在促进这位学生课前、课后自主学习的积极性，以及在课上促进学生问题导向学习的作用．如表4所示，该学生课前测试掌握程度相对较高，课后也有较大幅度的提升．访谈后发现她首先从学习态度上就转变为认同预习是有必要的．这源于该方法经过几次实践，学生逐渐发现预习所产生的良好效果：“我之前几次测试，没预习成绩就不是特别好．后来加强预习后，成绩就比之前好很多．”其次，她逐步摸索出适合自己的预习方式，就是在某平台上观看某学校发布的慕课视频．因为该慕课视频中讲解的方式和教师教授的风格更适合自己．针对课后测试成绩提升较高的原因，她会对课前测试的错题和未掌握的知识点在课上进行针对性学习，比如“对做错的题目我会做笔记，然后在课上发现有类似的例题或是解题思路时，会翻回到错题处再去尝试解答”．在课后她也会进行有针对的复习，比如“(我会)把课后测试中做错的题记下来，有的错题如果(自己还)做不明白，我们室友之间会互相问一下这道题的具体思路大概是什么样子，然后自己再去做”．

表4 某学生课堂测试掌握程度

3 总结

本文提出的随堂教学评价是针对当前在线教学中所需的形成性评价的一种实用方法．以陕西师范大学的“大学物理”课堂为例，说明了其在线上教学中实施的过程，阐明它能够在课堂教学的过程中简便高效地完成相应的形成性评价，评价结果也具备一定的科学性与客观性；其次，它对教师教学具有直接的帮助作用，通过课前、课后测试，教师可以参考测试成绩反映出的薄弱环节进行针对性教学，确保学生经过课前、课上、课后全过程的学习后，对知识点的掌握程度有所提高；最后，它是对学习过程的持续性评价，可以有效督促和帮助学生提高自主学习的动力和能力[11]，即督促学生积极预习，课上带着问题去听讲，课后针对不足去复习．需要指出的是，该方法不仅适用于当前疫情时期的线上教学，也适用于未来发展方向的混合教学，为教师在教学过程中进行形成性评价提供参考．