物理试验课程改革与建设.ppt

迈克尔逊干涉仪实验量化研究问卷设计
项目执行人:朱亚彬
报告人:张进宏
一研究背景
1 物理实验课对学生的评价,以实验报告为主,
偏主观。
预****报告,学生存在盲目抄书的现象。
实验过程中,教师存在观察疏漏的现象。
数据处理,学生存在照本宣科的现象。
物理实验课需要更客观的、可量化的评价方法。
量化评价方法可以更好的考察学生的学****效果和实验能力的提升。
量化评价方法可以进行不同教学方法的对照研究。
量化评价方法可以进行中外物理实验课程比较研究。
2 物理理论课量化评价方法的研究已广泛开展。
https://, 有考察课程内容,认知和态度,师生互动共78个工具。理论课评估工具57个,实验课的评估工具只有2个。
例如,1) 理论课:力学概念汇总,(Force Concept Inventory,FCI),电磁学测试(The Brief Electricity and ism Assessment, BEMA)和量子力学概念测评(Quantum Mechanics Concept Assessment, QMCA)等等。
一研究背景
物理实验课量化评估工具少的原因:
物理实验课程环节较多;
同一个实验各学校仪器不一定完全一样;
实验内容纷繁复杂;
等等。
2)实验课:数据处理过程评估(Concise Data Processing Assessment, CDPA),不确定度测试(Measuremen Uncertainty Quiz, MUQ)
一研究背景
二已完成的量化评估工作
评价框架
基础实验
综合实验
基本实验
不确定度理论
学****进程(纵向)
物理实验基本操作技能评估
不确定度理论评估
物理实验基本实验方法评估
1 超声波产生和传播实验评估
3 迈克尔逊干涉仪实验评估
2 全息光栅实验评估
物理实验综合能力评估?(下一步工作)
按当时所开课的实验进行试点。
1 科学评估工具的建立
评估框架
量表设计
测试
数据统计
量表质量分析
调整
修改量表
再测试
评估工具
量表质量分析
数据统计
反复多次
三量化评估的流程
2 评价载体:完成设计量表(测试题库)。
3 评价手段:统计分析结果。
四迈克尔逊干涉仪实验的量化评估
(一) 问卷的设计:前测题和后测题
前测题是在老师讲解、学生进行实验之前进行测试,主要是考察学生的预****情况。
考察点:光的干涉,迈克尔逊干涉仪光路,波的叠加原理、光干涉原理、光的时间相干性和空间相干性、相干光等。
前测题目举例:
四迈克尔逊干涉仪实验的量化评估
后测题是在学生做完实验后完成,主要是考察学生对于整个实验操作的熟练程度、对于实验现象的观察理解程度以及对于整个实验的思考程度。
考察点:
1)调节并判断M1与M2的位置关系;
2)观测到等倾条纹后应如何操作;
3)判断严格等倾干涉的条件;
4)调节迈克尔逊干涉仪使圆环中心处于视场中央;
5)观察等厚条纹时干涉条纹随空气楔角的变化情况;
6)如何调节迈克尔逊干涉仪测量系统的零点。
四迈克尔逊干涉仪实验的量化评估
后测题目举例:
(二) 问卷的指标参数
1 问卷的难度系数P:衡量每个题目的难易程度。
Ni是某个题目回答正确的人数,N指所有参加测试的学生的人数。
P值的范围是[0,1],。
2 问卷的差异系数D:衡量测试卷中每个题目的区分度。
NH 是总分前25%答对的学生数,NL是总分后25%答对的学生数,学生总数为N。D值的范围是[+1.-1],当D≧,题目较好;当0≦D≦,题目一般,但也可以使用。
四迈克尔逊干涉仪实验的量化评估