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选取高中物理必修课内容的模糊定量化方法
2011年06月21日

摘要关于中学物理教材内容的选取,虽已积累了丰富的经验,但尚缺乏定量分析研究。本文在大量调查,取得数据的基础上,探讨得出了一种选取高中物理教材内容的模糊定量化方法。
关键词选取,必修课,教材内容,方法,模糊定量
分类号G633.7
1问题的提出
90年国家教委颁布了《现行普通高中教学计划的调整意见》。这次调整将高中物理分为必修课和选修课,尚属建国后的首次。必修课内容选取,结构安排,学时长短,教学要求深广度等方面还值得深入研究探讨。特别是必修课内容选取,既要照顾所有高中学生的物理学习,又必须考虑其内容与初中物理、高三选修课的过渡衔接。因此高中物理必修课教材内容的选取成为物理教育研究的一个热点问题。

2选取高中物理必修课内容的必要条件和主要因素
根据有关课程设计的基本理论和对学生存在不同要求的实际情况,选取必修课内容应主要考虑如下几方面:

1)学生个体学习后适应未来社会和个人生活的一般需要,应选取有利于提高学生科学文化素质的知识。

2)适应未来社会生产的大多数劳动者在基本技术上的需要,应选取实际上有广泛应用的知识。

3)学生学完必修课后继续学习的需要,应选取在知识结构中处于重要地位的主干知识。上述三方面的知识都应满足一个前提条件:大多数学生在规定时间内接受的可能性。把上述确定必修课教材内容的三个方面和一个前提条件概括为三个因素和一个必要条件。即必要条件+一般需要因素应用因素逻辑因素

3模糊定量化处理方法
这里,模糊定量化处理方法是指模糊综合评判方法。

3.1因素模糊集合

3.1.1因素权重集采用专家调查法,进行大量调查后得因素权重集A~,A~=(0.4,0.38,0.22)。0.4为逻辑因素权重,0.38为一般需要因素权重,0.22为应用因素权重。

3.1.2逻辑因素评价集X1~a)对核心与主干知识点——物理学中重点知识,x1~=(1,0,0)b)对过渡性知识点——物理学中重要知识,x1~=(0,1,0)c)对延伸性知识点——物理学中一般知识,x1~=(0,0,1)

3.1.3一般需要因素评价集该因素集可选择在校文科大学生为样本,由对他们进行物理知识需求情况调查得到。比如对某知识点的调查项目分三项:较多用到,经常用到,很少或不用到,相应序号为2,1,0。选择合适数量的样本对该知识点进行调查,其每项应答结果的百分比可作为该知识点的一般需要因素评价集的量化指标,则这个知识点的一般需要因素评价集为X2~=(填2的百分比,填1的百分比,填0的百分比)

3.1.4应用因素评价集该因素评价集可由1985年全国物理教学研究会开展的社会十六个行业对中学物理知识需求情况的调查结果得到。当时调查的对象是各行各业的一般工作人员和技术员,要求他们根据自己所在行业的需要,分别对各项物理知识填写“0”、“1”、“2”、“3”四种符号之一。其中“3”表示较多用到,且需要定量掌握;“2”表示较多用到,但只需定性了解;“1”表示较少用到;“0”表示不需要;对某知识点,它的应用因素评价集,X=(2.0以上需求行业占16的百分比,2.0-1.0之间需求行业占16的百分比,1.0以下需求行业占16的百分比)

3.2进行模糊综合评判

3.2.1模糊综合评价矩阵对每个知识点,都可写出其因素评价集,X1~,X2~,X3~,则它的模糊综合评价矩阵R~=x1~x2~x3~

3.2.2模糊综合评判A~。R~=B~(结果为模糊集合)

3.2.3计算综合评判值为了计算综合评判值,通常设立一组成等差数列的数组成一普通集合。如M=(5,3,1)M的转置矩阵MT=531则综合评判值为b=B~oMT。根据上式,可以计算现行教材中所有知识点的综合评判值。

4选取必修课教材内容的模糊定量化方法
4.1模型必要条件+逻辑因素一般需要因素应用因素

4.2选取方法知识点输入→必要条件的难度定性处理+模糊定量化处理+必要条件的广度定性处理输出→必修课内容根据综合评判值,可以判断出中学物理教材内容多年来一直有争议的知识点是否应列为必修课教材内容。
 

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