应用层次分析法建立中学物理教材评价指标体系的探讨.doc

应用层次分析法建立中学物理教材评价指标体系的探讨 李新乡1 薄惠萍2 张德启1 （1. 曲阜师范大学物理工程学院，山东曲阜 273165；2. 临沂师范学院物理系，山东临沂 276005） 摘 要：依据物理课程与教学的有关理论，构造了中学物理教材评价的层次结构模型，并用“层次分析法”对各层评价指标作了研究，根据各位专家对同层次下各评价指标的重要性作出的两两比较结果，进行统计分析，得出了各层评价指标的权重，建立了中学物理教材评价指标体系。 关键词：层次分析法；中学物理；教材评价；指标；权重 我国新一轮基础教育课程改革鼓励社会各界学有专长的人士参加到教材建设中来，实现了教科书的“一标多本”，因而，学校在教材的使用上有了更多选择的机会。为了总结教材的使用情况，也为了向中学推荐优秀物理教材，有必要对教材的有效性、可靠性、可行性和使用效果做出科学的分析和客观的评价，这就需要建立合理的教材评价指标体系。 建立合理的教材评价指标体系，有两项重要任务，一是选取有代表性的因素作为评价指标,二是合理确定指标的权重。评价指标的选取固然重要，但是若权重确定不当，最终评价结果也不能准确反映教材的质量。 以往评价指标权重的确定多是采用专家咨询法，由多个专家依据自己的知识经验直接划定评价指标的权重，这种方法含有较多的主观因素。为了减少人为因素的影响，使评价指标的权重分布趋于平衡，我们在合理确定评价指标的基础上，尝试采用层次分析法确定各级评价指标的权重，以期建立一个科学、客观、合理和易于操作的中学物理教材评价指标体系。 一、用层次分析法解决问题的步骤 层次分析法是一种简单有效的多目标决策方法，是美国著名的运筹学家、匹兹堡大学教授萨蒂（T.L.Saaty）于20世纪70年代中期提出的一种定量和定性相结合的研究方法，简称AHP（Analytical Hierarchy Process）。运用层次分析法解决问题，大致可以分为四个步骤。 (一)建立问题的递阶层次结构 分析所研究的问题，弄清楚各问题间的关系，建立问题的递阶层次结构。 (二)构造两两比较判断矩阵 对同层各因素的相对重要性进行两两比较，并用相应的数值表示。如果同层的两个因素分别用Ai和Aj表示，则矩阵元由以下规则得出： 认为Ai和Aj同等重要，则取 aij=1，aji=1； 认为Ai比Aj稍微重要，则取 aij=3，aji=1/3； 认为Ai比Aj明显重要，则取 aij=5，aji=1/5； 认为Ai比Aj强烈重要，则取 aij=7，aji=1/7； 认为Ai比Aj极端重要，则取 aij=9，aji=1/9； 若属于它们之间，可取2、4、6、8和1/2、1/4、1/6、1/8各值。 (三)由判断矩阵计算被比较因素的权重 即计算由以上矩阵元组成矩阵的最大特征根λm及相应的归一化特征矢量W，则特征矢量的各分量即为所对应的各因素的权重。 (四)对判断矩阵进行一致性检验 在判断矩阵的构造中，要求判断有大体的一致性，当判断偏离一致性时，说明该判断违反常理，相应的判断矩阵应舍弃。判断矩阵一致性检验的规则：当判断矩阵满足C·R=(C·I)/ (R·I)＜0.1时，其一致性是满足的。其中C·I=(λm－n)/(n－1)，n为矩阵的阶数，R·I可以通过查龚木森、许树柏于1986年提出的平均一致性指标（见表1）来确定。 表1 平均一致性指标参照表 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R·I 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 二、用“层次分析法”建立中学物理教材评价指标体系 （一）建立中学物理教材评价层次结构模型 递阶层次结构模型包括目标层、准则层、指标层等3个层次。本研究的目标层为中学物理教材评价，亦即研究目标；准则层为一级评价指标；指标层为二级评价指标。 建立教材评价层次结构模型，首先应该在分析影响教材作用发挥要素的基础上，合理确定准则层，即一级评价指标。由于教材在学校教学过程中的作用主要表现在两个方面，即学生学习的资源和学生学习的工具，所以选取什么样的知识作为教学内容，如何组织、呈现学生所学习的必要知识，内容的选取和组织表达的方式是否符合学生的认知和心理规律，教材如何将选取的知识材料以外显的形式表达出来等4个方面是衡量教材的很重要的因素。基于此，将“内容选择”、“内容的组织与呈现”、“适应性”、“版面设计”等四项指标作为教材评价指标体系的一级评价指标。 一个好的评价指标体系不仅要求其末级评价指标能反映与之相邻的上层指标，同时又应该具有可测量性。依据这一原则来确定物理教材评价指标体系的末级评价指标，即二级评价指标。下面具体阐述各个一级指标下的二级指标的制定。 1．“内容选择”的下层指标的制定 评价中学物理教材内容的选择应依据课程标准设计出的课程目标，看