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黄恕伯讲教育科研


中学物理教师

怎样进行教育科研
黄恕伯 06.12.23

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (1)课题背景 ①多年来,广东省高考 采用标准分计分 T=100Z+500
●标准分体现一名考生在 总体中的排名位置,因
标准分 (Z) 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 -1.00 -2.00 -3.00 -4.00 标准分 (T) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 10万人 排名 3 135 2275 15866 50000 84134 97725 99865 99997

而不同学科的标准分具
有可比性,能够相加。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (1)课题背景 ②“3+综合+x ”使该计分方法遇到了新问题
●必考科目考生的总体是相同的,语文、数学、英 语、综合的标准分具有可比性; ●选考科目 x 的考生总体随选考科目不同而不同, 不同 x 科目的标准分缺乏可比性,因而会带来很 大的系统误差。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (1)课题背景 ②“3+综合+x ”使该计分方法遇到了新问题
●选考物理的考生,其“实力”普遍较强,物理500

分的考生的水平远比生物500分的考生高很多。
肇庆市2001年选考物理、生物考生的必考科目平均标准分
必考科目平均标准分 语文 选考物理的考生 选考生物的考生 536 478 数学 565 466 英语 542 463 综合 551 471 四科平均 549 471

物理考生的必考成绩平均分比生物考生高 78 分,但他们的 x分相差无几

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (1)课题背景 ②“3+综合+x ”使该计分方法遇到了新问题
●系统误差对选考科目报考人数产生强烈的反馈作用。
广东省2001-2006年选考物理的考生人数占全体考生的比例
年份 所占比例% 比前一年下降% 2001 31.5 —— 2002 29.9 5.1 2003 25.1 17.4 2004 20.4 18.3 2005 17.1 16.2 2006 14.2 17.0

当前,普通高中选考物理的考生微乎其微,已对正常的教学 计划产生不良影响,物理老师过剩,师资结构比例失调,这种现 象已形成一种恶性循环。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (1)课题背景 ③2007年广东实施新高考方案
考试科目:3+文基/理基+x
计分方法:用原始分计分 ●从“文基/理基”考虑,用原始分有其合理性 ●从“x”考虑,用卷面原始分会带来很大系统误差
△不同科目考生群体的“实力”不同 △不同科目试卷的难度很难把握到合理程度

在使用原始分的前提下,如何设计出合理的操作方案, 这是在2007年高考前急待解决的研究课题。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (2)课题的概念基础和设计思路 ①概念基础(假设)
整体文化素质水平高的考生群体,各科成绩的平 均水平都高
整体文化素质 (智力和非智力因素) ●一个考生某一学科成绩
学科差异(兴趣、特长、花费的精力等)

●对某一层次的学生群体,学科差异的统计意义等于零。 ●整体素质高的群体,各科成绩的平均水平都高。 ●不同群体的考生,选考科目的成绩应该和必考科目成绩呈正相关

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (2)课题的概念基础和设计思路 ①概念基础(假设)
整体文化素质水平高的考生群体,各科成绩的平 均水平都高

②设计思路
把不同考生选考科目成绩的“卷面原始分”转换为 “录取原始分”,使各选考科目群体的“录取原始分” (平均水平)跟他们的必考科目的平均水平成正相关。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (3)把“卷面分”转换为“录取分”的操作方法 ①根据必考成绩分配给各 x 学科“录取分”指标
以物理学科为例:由高到低分别排列物理考生必考四科各 考生的分数,把各科第1名的分数取平均值(四舍五入),作

为物理学科第 1 名的 x “录取分”。同样,把各科第2、
名分数的平均值作为物 3、……
序号 语文 数学 英语 理基 平均 1 2 3 4 … 148 148 145 144 … 150 148 147 147 … 150 148 146 146 … 150 150 150 150 … 150 148 147 147 …

理学科第2、3、……名
的 x “录取分”。这样, 物理学科便获得了一系 列 x “录取分”指标。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (3)把“卷面分”转换为“录取分”的操作方法 ①根据必考成绩分配给各 x 学科“录取分”指标
因此,可以这样说,当必考四科已经考完后,分配给各 个x 学科的所有分数指标都已经确定了,只是哪一个考生获

得哪个分数还没有确定。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 (3)把“卷面分”转换为“录取分”的操作方法 ①根据必考成绩分配给各 x 学科“录取分”指标
②把每名考生 x 科目的“卷面分”转换为“录取分”
按照物理学科“卷面分”由高到低的顺序,根据物理 学科的“录取分”指标,赋予考生物理学科的 x “录取

分”。

根据上述方法可以建立一个数学模型(略)

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
“整体文化素质水平高的考生群体,各科成绩的平均 水平都高 ”,“不同群体的考生,选考科目的成绩应该 和必考科目成绩呈正相关 ”,这是一种猜想,大量的统 计事实是否如此?需要检验。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
深圳市2004年选考物理的考生不同分数段必考、选考成绩对比
对象:选考物理、必考四科平 均分为以下分数段的考生 750-900 700-749 650-699 600-649 550-599 500-549 450-499 400-449 350-399 100-349 人数 22 113 275 537 566 378 239 97 39 19 必考(四科) 选考(物理) 平均 平均分 769 734 718 672 670 627 624 582 575 532 526 479 479 428 426 358 377 305 324 266

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
深圳市2004年选考物理的考生不同分数段必考、选考成绩对比
深圳市2004年高考物理考生必考、选考成绩分段对照图
必考四科平均
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
750-900 700-749 650-699 600-649 550-599 500-549 450-499 400-499 350-399 100-349

选考物理平均

平均标准分

对象:物理考生中必考四科平均分为该分数段的考生

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
对东莞市、肇庆市2004年选考物理、化学、生物、政治、历史、 地理的全体考生的选考成绩跟他们必考4科成绩进行相关性检验,样 本人数达27000多人,显著性检验结果均达到p=0.01。大量实践数据 表明,对群体而言,选考成绩跟必考成绩呈高度正相关。 因此,按必考成绩把分数指标分配给各 x 学科,不仅消除了不同 学科因考生整体水平因素所带来的系统误差,而且也消除了不同学科 因试卷难度因素造成的系统误差,实现了对各 x 学科考生群体的公平 性。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
②体现了 x 学科内部不同考生“录取分”的合理性
对同一选考学科来说,不同考生使用同样的试卷和同 样的评分标准,因此,卷面分的高低具有可比性。 按“卷面分”的高低,依次由高到低赋予考生的“录 取分”,体现了 x 学科内部不同考生录取分高低的合理性。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
②体现了 x 学科内部不同考生“录取分”的合理性 ③《建议》使 x 科目的录取分具有合理的区分度
由于第 n 名物理考生的 x 录取分,等于各必考科目第 n 名分数的平均值,因此物理考生 x 录取分的区分度,跟必 考四科的区分度相当,与物理试卷本身无关。它既有利于 使各 x 学科有一个互相平衡的、合理的区分度,又有利于

各选考学科试卷的命题。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
②体现了 x 学科内部不同考生“录取分”的合理性 ③《建议》使 x 科目的录取分具有合理的区分度
④“3+文基/理基+x”方案有了进一步的科学解释
可以证明:物理、化学、生物三个学科的 x 平均分将分别等 于这三群考生必考成绩的平均分,所有理科类考生 x 平均分将等 于他们必考成绩的平均分,因此,物理、化学、生物三学科合起 来是一个整体,理、化、生分别是这个整体中的一个有机组成部 分。 x 是一个科目(而不是三个),x 科目的统计总体是理科类 的全体考生。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(4)对《建议》科学性的论证 ①《建议》体现了对各 x 学科考生群体的公平性
②体现了 x 学科内部不同考生“录取分”的合理性 ③《建议》使 x 科目的录取分具有合理的区分度
④“3+文基/理基+x”方案有了进一步的科学解释
这样,“3+文基/理基+x”方案便具有更加科学 的含义,它表示的是:五个考试科目;五个相同的统 计总体;五个在本科目内具有可比性的原始分。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介

(5)对《建议》可行性的论证
①《建议》在操作上不存在技术上的困难 ②《建议》对学生、家长、学校不存在不适应的问题

③《建议》有利于彻底改变学生以投机心理对待选择
x 学科的现状,真正让学生弘扬自己的个性和特长, 促进高中教育的健康发展和学生科学文化素质的全 面提高,也有利于新课程下首次高等学校招生工作 的科学实施。

一、从一个课题的研究看教育科研的意义
1.《广东2007年高考计分方法操作建议》课题简介 2.从以上课题研究看教师进行教育科研的意义 (1) 能有效地改善现实中的教育状况

(2) 能更深刻地认识教育中的某些事实,有利于揭示
其中的内在规律 (3) 能感受到教育的责任感和使命感 (4) 对本职工作起到事半功倍的效果 (5) 提高教师关于科学探究的教学能力

二、中学物理教师进行教育科研的特点 1.需要独立思考
教育(包括中学物理教育)是一个大家都可以评

论的话题,工人、农民、公务员、大学生、艺术家、
物理学家,都有自己心目中的教育。 教育在时空上具有丰富的理论和实践,外国的和 中国的、外地的和当地的、古代的和现代的、昨天的 和今天的。每一个论点都能列举出丰富的例证。 上述特点,要求我们要有自己的思考。

进行教育科研不能盲从。

《南昌广播电视报》2001年6月18日第22版报道: ××心理学家研究表明:天天洗头可增强自信
“洗头频率不仅影响头发和形象的干净整洁,还与人的心理特征有 紧密关系”,这是××心理学系主任××教授在此间宣布的一项心理学 研究的最新成果,这一发现从心理学角度证明了天天洗头有利于心理健 康,帮助人们增强自信,走向成功,从而为中国健康教育协会倡导的 “头发天天清洗,把握成功瞬间”活动提供了新的视觉。 ××大学此次心理课题研究选定了几百位不同性别、年龄、职业和 背景的被访对象,对他们进行了心理特征研究和洗发习惯调查,再根据 收集到的数据进行分析。结果发现,洗发频率高的被访对象在很多心理 特征上都强于洗发频率低的被访者,他们对自己头发发质的评价更高也 更容易看到自身的优点,并且更为自尊和自信,与同龄人相比,洗发频 率高的人在职位、收入、影响力、受欢迎程度等方面更高,人生目标更 为明确,所以成功度也更高。(新华网)

初中物理《课程标准》对科学探究能力的基本要求
分析与论证:●能初步描述实验数据或有关信息。
●能对收集的信息进行简单的比较。 ●能进行简单的因果推理。

从时间顺序推断因果关系; ●经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。 从条件控制推断因果关系。 假如按下此键
●尝试对探究结果进行描述和解释

描 述 信 息

归纳科学规律
△数据分析:对数据进行 比较,寻找数据规律的特征。 △因果分析:对事物的原 因和结果进行逻辑分析。

用简 洁、准 确的语 言陈述 探究结 果

物理教师具备了在教育科研的进行独立思考的良好条件

二、中学物理教师进行教育科研的特点

1.需要独立思考
2.重视应用研究(包括原创性应用研究)
●物理教师承担着重要的甚至是繁重的教学任务,学校、

家长、社会对物理教师的工作充满着期望,教师的责任心也
不允许自己教学的失败,教师工作的特点要求教师的研究课 题跟自身工作效率的提高联系起来,即使是原创性的理论研

究,它也需要围绕着“应用”这个主题展开。教师的教育科
研以改进教学为目的,将有利于展现教育科研的成果,激励 研究的动力,使课题研究能持久、深入的进行下去。 ●我国的教育有自己的国情,很多操作性问题需要通过自

己的独立研究获得解决。

二、中学物理教师进行教育科研的特点

1.需要独立思考
2.重视应用研究(包括原创性理论研究)
●题例:

△“试卷难度结构曲线”与“人数-分数分布曲线”
转换的理论模型

—— 一个跟我国教育特点有关的理论课题。

二、中学物理教师进行教育科研的特点

1.需要独立思考
2.重视应用研究(包括原创性理论研究)
●题例:

△关于考试“粗心”的研究 —— 尽管研究的的话题是从考试开始,但获得的结论
涉及人的思维品质,是事关学生素质的研究课题。

二、中学物理教师进行教育科研的特点 1.需要独立思考
2.重视应用研究(包括原创性应用研究) 3.成熟理论、理念跟自身体会、需要的融合
进行应用研究离不开理论的指导。把成熟理论、理
念跟物理教学中的体会、需要相融合,既使理论、理念

得到了活化,也使教育科研的水平得到提升。
△用听觉理解加速度 —— “韦伯定律”的应用 △克服读题粗心的办法 ——“条件反射”的应用

二、中学物理教师进行教育科研的特点 1.需要独立思考
2.重视应用研究(包括原创性应用研究) 3.成熟理论、理念跟自身体会、需要的融合 4.发挥物理教师理性思辨和实践分析的长处 ●牛顿第二定律实验

砝码重力不等于线的拉力
测量合力 牛顿第二 定律实验
(以砝码重力作 为小车所受合力 会有误差) (砝码具有竖直加速度)

线的拉力不等于小车所受合力
(小车受摩擦力)

测位移、测时间 (打点计时器) 测量加速度

相同时间,对比位移 (用夹子夹线)
相同位移,对比时间

N
f T

mg

v

砝码重力不等于线的拉力
测量合力 牛顿第二 定律实验
(以砝码重力作 为小车所受合力 会有误差) (砝码具有竖直加速度)

线的拉力不等于小车所受合力
(小车受摩擦力)

测量加速度

测位移、测时间 (打点计时器) 同向运动 相同时间,对比位移 反向运动 相同位移,对比时间 f T

N

mg

v

二、中学物理教师进行教育科研的特点 1.需要独立思考
2.重视应用研究(包括原创性应用研究) 3.成熟理论、理念跟自身体会、需要的融合 4.发挥物理教师理性思辨和实践分析的长处 ●牛顿第二定律实验 ●库仑定律实验

库仑定律定 量演示实验 的困难
解决办法:

r 测量的困难
(静电感应,导体带电不均匀)

F 测量的困难
(静电力小,扭秤测量太复杂)

1.用两平行金属薄膜代替球形导体
2.用摆线倾角来体现静电力的大小

静电力垂直摆线作用于金属膜片时: F=mg sinθ=mg x / l = k x

F?x

(制作等距的竖直刻度线便可直接读出 F 的倍数)

三、教育科研课题的研究流程
确 定 研 究 课 题 形 成 研 究 假 设 选 择 研 究 方 法
理论研究法
实验研究法



行动研究法

进行 理论 研究

进行 实验 研究



进行 行动 研究

分析事实、处理数据、得出结论
形 成 研 究 成 果

四、中学教师教育科研课题的选题
1.课题不宜太大,提倡“小题大做” 2.课题与自身工作紧密联系 ?题例? ●教师: 高中物理课中体验性实验的研究

●物理教研组长:
终结性考试试卷命题奖励条例的研究

四、中学教师教育科研课题的选题
1.课题不宜太大,提倡“小题大做” 2.课题与自身工作紧密联系 3.课题来自于自身教学中的经验、体会、问题和困惑 ?题例? ●教师: 关于审题能力的研究 ●教学管理者: 高中学生每周课外作业量及其控制

四、中学教师教育科研课题的选题
1.课题不宜太大,提倡“小题大做” 2.课题与自身工作紧密联系 3.课题来自于自身教学中的经验、体会、问题和困惑 4.课题要有利于发挥自己的创造性

五、研究方法

●理论研究法
教育科学的理论研究,就是通过理论思维的方式

来寻求教育的客观规律,它以严密的逻辑体系来呈现
和解释一定的教育现象和过程。 教育科学理论研究的主要特点是具有很强的思辨 性色彩,是在纯理论的层面上通过抽象思维来把握教 育问题,它以已有的理论材料和客观现实材料为起点, 通过思辨,形成具有一定逻辑结构、并经过一定实践 检验的科学结论。

试卷的难度结构图
分数
35 30 25 20 15 10 5 0
0

考生不同分数的人数分布图
人数
600

30
500 400

18 14 10 2
0.1 0.2
300

11 7 8

200 100

0

0
0

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0

20

40

60

80

100

试题难度

卷面总分

左图的结构将会对右图产生什么影响?

课题:试卷难度结构与考生人数-分数分布的关系

●研究起点:正态分布曲线;一定的标准分对
应着一定的百分比排位。

人数

标准分
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

●研究起点:正态分布曲线;一定的标准分对
应着一定的百分比排位。 ●思考:横坐标表示学生水平,把学生水平分 为10个等级,每个等级有一定人数。 ●定义一个概念。

人数

N2 N1 N3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

学生水平
10

定义一个概念:标准难度
某一试题若恰好有 N1人数不能通过,则定义该试 题的标准难度为 0.1 某一试题若恰好有 N2 人数不能通过,则定义该试 题的标准难度为 0.2 ……

人数

N2 1

学生水平

N3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

某一试卷难度(标准难度)结构如下:
容易 中等 较难 很难



度 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 15 15 20 20 10 35 55 65 10 75 5 80 5 85 5 90 5 5

各难度 所占分数 该难度以下 的累积分

95 100

按本试卷测试得到的人数-分数分布曲线形状如何?

试卷的难度结构曲线
难 度
各难度所占分数 该难度以下的累积分

0.1 15 15

0.2 20 35

0.3 20 55

0.4 10 65

0.5 10 75

0.6 5 80

0.7 5 85

0.8 5 90

0.9 5 95

1.0 5 100

分数(累积)
100

90 80 70 60 50 40 30 20

10 0

试题难度
0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9
1.0

分数

分数
100

90 80 70 60 50 40 30 20

人数

10 0

试题难度
0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9
1.0

人数 学生水平
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10

分数

分数
100

90 80 70 60 50 40 30 20

人数

10 0 0

试题难度
.1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0

人数 学生水平
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10

分数

分数
100

90 80 70 60 50 40 30 20

人数

10 0 0

试题难度
.1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0

人数 学生水平
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10

结论:
在一份试卷这中,如果某一难度档次 的试题所占的分数越多,就越能把与这

一档次水平相当的学生的考分拉开。与
此相反,如果某一难度档次的试题分数 越少,则将促使与这一档次相当的学生 分数相互接近。

95年物理高考试卷的难度分布
分 数 45
40 35 30 25 20 15 10 5 0 12 10 9 12 8 40

26

13

11

9

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

难 0.9 1.0 度

重点 111

本科 107

省专 106

地专 105

96年物理高考试卷的难度分布
35 30 25 20 15 10 5 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

30 23 17 12 10 11 16 18 9 4

97年物理高考试卷的难度分布
30 25 20 15 10 5 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

27

17 12 14 10 11 11 13 7 8

98年物理高考试卷的难度分布
70 60 50 40 30 20 10 0
0 0.1

62

20 12 0
0.2

24 14 14 0

0
0.3

4
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1.0

99年物理高考试卷的难度分布
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

41

41

19 14 4 0 0

16

15

0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

2000年高考(3+2)物理试卷的难度分布
40 35 30 25 20 15 10 5 0
0

36 27 21

35

8 0
0.1 0.2

6

9 4 4

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

分数

2004年高考“理综”分科难度结构(江西)

60 50 40 30 20 10 0
物理
化学 生物 0.1 20
物理 化学 生物

1

0.2

2

0.3

0

3
0 0

0.4 48

4

0.5 28

5

0.6 6

6

0.7 12

7

0.8 6

8

0.9 0

难度

9

0
0

0
0

0

21
0

31
6

14
48

12
0

24
12

0
12

五、研究方法

●实验法
(1)实验法的含义
从研究假设出发,为突出研究的实验因子(自变 量),有意控制某些条件,促使一些现象产生,然后

对其结果进行分析,形成与实验因子有关的科学结论
的研究方法。
(实验研究可以揭示变量之间的因果关系;实验的课
题可以由不同研究者在同样条件下重复验证)

五、研究方法

●实验法
(2)实验法的基本设计思路 ①有效地控制无关变量

②合理地操纵自变量
③科学地观察因变量 (3)课题设计示例

《高中第一轮总复习练习题优化的实验研究》 设计方案
一、实验假设
学生课外解答练习题是一种自主的学习活动。传统的课外习

题训练存在着诸多弊端。对练习题进行优化设计,将对增强学生
的自信心、提高学生的学习水平起到重要作用。

(所谓练习题的优化设计,是指按照教学班的具体情况,通
过对课外练习题的重新设计和编排,把传统课外习题训练中盲目、 杂乱、过量、单调和简单重复的过程,改造成一种目标合理、目

的有序、份量适度、形式多样、针对性强的过程)

《高中第一轮总复习练习题优化的实验研究》 设计方案
二、实验样本和实验条件的控制
◆真实验设计: 1.用配对加随机化均衡被试。即在两个教学班中,通过物理

基础知识、基本技能测验和推理、分析、综合能力测验,把总分
分数相差3分以内的学生每两个配成一对,再随机将一个分到实 验组,另一个分到控制组。

2.实验组和控制组由同一教师执教。
3.实验组和控制组用同一种教材,教学时数相同,教学内容

相同,教学方法相同。
4.实验组和控制组所用的课外练习题的总量(时间)相同。

《高中第一轮总复习练习题优化的实验研究》 设计方案
二、实验样本和实验条件的控制
◆准实验设计: 1.在同一学校的高三年级中选择4个成绩相近的平行班。其 中两个班是实验组,另两个班是控制组。 2.实验组和控制组分别由两位水平相近的教师执教。 3.实验组和控制组用同一种教材,教学时数相同,教学内容

相同。
4.实验组所用的课外练习题的总量(时间)不多于控制组。

《高中第一轮总复习练习题优化的实验研究》 设计方案
三、实验操作
◆实验组
1.根据每节课的教学目标系统设计每节课的针对性课外练习题; 2.练习题不盲目追求对过多知识点的综合性; 3.练习题体现实践和物理知识之间的转化; 4.练习题不仅发挥对所学知识、方法的巩固功能,也发挥其对所 学知识、方法的建构功能; 5.练习题体现“不难、不易、不多、不少、不遗漏、不重复”的 精神(“六不”有特定含义); 6.“练习题”是广义的,包括体验性活动等各种课后自主学习方式。

◆控制组
采用传统的练习册和“经验”做法。

《高中第一轮总复习练习题优化的实验研究》 设计方案
四、实验结果分析
◆真实验设计:
比较实验组和控制组后测数据的差异,进行分析,形成 实验结论。

◆准实验设计:
比较实验组和控制组前、后测数据的变化,进行分析,形 成实验结论。

五、研究方法

●行动研究法
◇行动研究法的特点
从研究目的看,是“为行动而研究”; 从研究内容看,是“对行动进行研究”; 从研究范围看,是“行动者所涉及的工作”; 从研究环境看,是“在行动中研究”; 从研究过程看,是“边行动边调整”; 从研究结果看,是“行动的改进”。

五、研究方法

●行动研究法
◇行动研究法的基本步骤
明确问题 设想计划 行 动 观 察 反 思

修订计划

再行动

再观察

再反思

……

五、研究方法

●行动研究法
◇课题示例

示例

《高中物理教学中的体验性实验》
课题:《用听觉理解加速度》

一、第一轮研究
1.理论基础:

●位移是视觉中的长度形象,加速度是与视觉长度相 关的物理量,加速度不容易被视觉直接感知。是否可以用 听觉来理解加速度? ●位移是视觉中的长度形象,加速度是与视觉长度相 关的物理量,加速度不容易被视觉直接感知。是否可以用 听觉来理解加速度?

示例

《高中物理教学中的体验性实验》
课题:《用听觉理解加速度》

一、第一轮研究
1.理论基础

韦伯定律
当人的感觉器官受到一定强度I的刺激时,在此基础上 再增加刺激量ΔI,使ΔI等于感官恰能觉察到的最小差别感 觉阈限,ΔI与I的比值为一个常数。即K=ΔI / I ,K称为韦 伯常数。下表为几种不同刺激方式的韦伯常数: 音高(在2000Hz时) ……………………1/333 响度(在1000Hz,100分贝时) …………1/11 举重(在300g时) …………………………1/53 视觉亮度(在1000光量子时) ……………1/62 视觉长度(对美术家而言) ………………1/60

示例

《高中物理教学中的体验性实验》
课题:《用听觉理解加速度》

一、第一轮研究
2.教学设计
录有一个固定 频率的乐音

录音带

放音磁头

和录音 机接通

v

速度越大,录音机发声的音调越高;速度变化越快,音调高低变化越 快。人对音调变化的感觉不仅直接,而且灵敏,音调变化快慢(变化率)的 概念很容易形成。通过视听同步的演示,把音调高低的感觉、音调高低变化 快慢的感觉跟速度大小、加速度大小的概念相联系,有利于理解加速度的概 念,有利于理解变化率的概念。

示例

《高中物理教学中的体验性实验》
课题:《用听觉理解加速度》

一、第一轮研究

二、第二轮研究
课题:《在物理教学中如何发挥学生感官的作用》 ●体验静摩擦力的方向(肤觉、运动觉) ●体验向心力和半径的关系(运动觉)

示例

例:向心力和半径是成正比还是成反比?(新教材) 实验时,rA=40cm,rB=80cm,每秒钟喊口令2次。 操作一:手握A,每秒1周;

操作二:手握B,每秒1周;
操作三:手握A,每秒2周; 比较一和二: ω相同,F 跟 r 成正比 比较二和三: v 相同,F 跟 r 成反比

示例

《高中物理教学中的体验性实验》
课题:《用听觉理解加速度》

一、第一轮研究

二、第二轮研究
课题:《在物理教学中如何发挥学生感官的作用》 ●体验静摩擦力的方向(肤觉、运动觉) ●体验向心力和半径的关系(运动觉) 《高中物理体验性实验的设计》
反思和总结

《体验性实验的特点和功能》

示例

《高中物理教学中的体验性实验》
课题:《用听觉理解加速度》

一、第一轮研究

二、第二轮研究
二、第三轮研究

《体验性实验的特点、功能和设计》

《体验性实验的拓展——体验性物理游戏》 ?例?力和运动关系的视听游戏课件
创意:电脑屏幕上有一辆可左右运动的模拟汽车,操作键 盘上的数字键,可以使汽车在左右方向上受到大小、方向能操 纵的水平外力,该水平外力可以在汽车运动过程中改变。汽车 严格按牛顿第二定律的规律运动,并发出频率跟速度大小成正 比的声音。操纵者可以准确地感受汽车运动跟外力的关系。

示例

力和运动关系的视听游戏
7 4 8 5 9 6

1
0

2

3
.

示例

力和运动关系的视听游戏
4F 2F F 8 5 2 4F 2F F .

停止

示例

力和运动关系的视听游戏
4F 2F F 8 4F 2F F . 假如按下此键

5 2

汽车将在力2F 的作用下产生向右的 2a的加速度
汽车运动时电脑发 出声音, 频率和汽车 速度成正比

停止

2F

示例

力和运动关系的视听游戏
4F 2F F 8 4F 2F F .

5 2

假如按 下此键

停止

汽车按照它的 初速度和加速度 运动下去

汽车将在力F 的作用下产生向左 的加速度a

F

示例

力和运动关系的视听游戏
4F 2F F 8 4F 2F F . F t F t

5 2

v
t

v
t

假如按 下此键

停止

汽车按照它的 初速度和加速度 运动下去

汽车将在力F 的作用下产生向左 的加速度a

F

示例

力和运动关系的视听游戏
4F 2F F 8 4F 2F F .
操作者可以随时改变力的大小和方 向,汽车将按照牛顿第二定律的规律运 动下去,这不仅有利于学生在视听同步 刺激下理解知识,更有意义的是通过学 生自己对物理条件的设定和操作,培养 他们的探索精神和研究能力,增强他们 的实践意识。

5 2

假如按 下此键

停止

汽车按照它的 初速度和加速度 运动下去

汽车将在力F 的作用下产生向左 的加速度a

F

六、教育科研方案与教育工作方案的比较
1.相似处
(1)都有一个明确的主题 (2)都经历了由制定计划、动员(开题报告)、实施计划 (操作自变量)、收集数据、分析总结、交流推广等过程

(3)都可能存在着二级主题(或子课题),形成一个具体的
内容系统(结构树)

(4)都对工作效果有相应的预期,而且最终效果也都有一定
的不确定性 (5)都有具体的日程安排计划和经费开支计划

六、教育科研方案与教育工作方案的比较
2.区别
(1)课题研究有明确的假设,而工作计划可以没有

(2)关注点不同 ●教育科研关注的是科学规律
●教育工作关注的是工作实绩

六、教育科研方案与教育工作方案的比较
2.区别
(1)课题研究有明确的假设,而工作计划可以没有

(2)关注点不同
(3)实施的基本方法不同 ①教育科研(实验法): ●研究变量关系:操作自变量,控制无关变量,检 测因变量。 ●取样,对照,统计。 ②教育工作: ●行政的方法; ●业务(学术、技术)的方法。

六、教育科研方案与教育工作方案的比较
2.区别
(1)课题研究有明确的假设,而工作计划可以没有

(2)关注点不同
(3)实施的基本方法不同 (4)信息收集的时间和内容不同 ①教育研究(实验法): 通常有前测和后测两次;内容为因变量的检测。 ②教育工作: 一般在工作结束时收集,内容为反映工作效果的数 据和典型事例。

六、教育科研方案与教育工作方案的比较
2.区别
(1)课题研究有明确的假设,而工作计划可以没有

(2)关注点不同
(3)实施的基本方法不同 (4)信息收集的时间和内容不同

(5)数据处理的要求不同
①教育研究(实验法): 根据教育测量学的原理,统计有关量(计算集中量 数、差异量数、统计相关、检测差异显著性等)

②教育工作: 统计通俗、普及的大众化数据(平均值,百分比)

六、教育科研方案与教育工作方案的比较
2.区别
(1)课题研究有明确的假设,而工作计划可以没有

(2)关注点不同
(3)实施的基本方法不同 (4)信息收集的时间和内容不同

(5)数据处理的要求不同
(6)成果形式不同 ①教育研究:调查报告、实验报告、论文、专著等

——重在揭示教育规律。
②教育工作:教学成绩、学生成就、奖励、社会评价等 ——重在展示教育业绩。

谢谢大家

huangsb@263.net


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