新理念下的化学认知水平测量评价系统的研究

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1、新理念下的化学认知水平 测量评价系统的研究,作 者：汪 伟 报告人：张国静,第一章 前言 第二章 化学认知水平测量评价系统的理论基础 第三章 化学认知水平测量评价系统的设计思想 第四章 化学认知水平测量评价系统的研究与实现 第五章 对系统的具体评价 第六章 结论,第一章 前言,本课题所开发的测试系统是通过提高测验考试的效率、增强测验考试的反馈效果、揭示学生知识能力的局部缺陷，从而使教与学都更有针对性；并且把计算机技术有效的应用于教育测量评价，是教育评价手段与方法走向科学化和现代化的表现，也是对传统教育评价方式的发展。,1.1 课题提出的背景和研究意义,1.1.1 全面实施素质教育的需要 1.1

2、.2 我国新一轮基础教育课程改革的需要 1.1.3 化学教育测量与评价学发展的内在需要 1.1.4 弥补传统的化学认知水平测量评价不足,1.1.1 全面实施素质教育的需要 现行的教育评价领域中存在很多问题。主要表现为： a.过分强调甄别与选拔功能； b.过分关注对结果的评价； c.过分关注评价的结果； d.评价方法单一； e.评价主体多为单一源； f.学生基本处于被动地位； 当前，教育评价的相对滞后，己经成为制约全面实施素质教育的瓶颈。这说明要想使素质教育落到实处，就必须有与之配套的新的教育评价体系，那么客观上就要求我们探索出更为科学合理的测量评价技术和方法与之相适应。,1.1.2 我国新一轮

3、基础教育课程改革的需要 建立符合素质教育思想的评价与考试制度，是新一轮课程改革的一项重要内容。因此，我们要在此领域展开研究，探索评价、考试制度的改革，为加快构建符合素质教育要求的新的基础教育课程评价体系提供素材。 教育测量评价是关系到新课程改革实验成功与否的一个非常重要的环节。在我国新一轮基础教育课程改革过程中，如果在评价模式上探索不出新的生长点，则无异于“穿新鞋、走老路”。所以，如何突破测量评价这一难关，是课改中面临的一个重要课题，这就说明客观上迫切需要构建出一种科学合理、易于操作的评价方法。,1.1.3 化学教育测量与评价学发展的内在需要 化学教育测量和评价学是在运用教育测量和评价的研究成

4、果中逐渐生发、凝聚而成的一门年轻学科，可以说是在借鉴或移植教育测量和评价的原理、规则来具体研究化学教育现象，以获得定量化的认识而逐渐成型的。 现阶段，化学教育测量和评价的研究主要是将一般教育、心理测量和评价理论引入到化学教育中，结合化学学科特点，在理论研究和实践探索的基础上，逐步建立化学教育测量和评价的理论和方法体系。应当承认，化学教育测量和评价的研究与化学教育的其他研究领域相比，仍处在资料不够充分、理论上停留在经验性概括的阶段。,1.1.4 弥补传统的化学认知水平测量评价不足 首先，传统的纸笔测量评价难以达到针对每个能力水平不同的学生提供不同等级问题或课题的要求。同时测试结束后，教师只能根据

5、学生中存在的普遍性问题进行讲解，这就使得个别化测试和个别化学习的策略无法有效的实施。但是，今天我们可以利用计算机程序尝试着设计一个学生个别化测试的平台，发挥个别化测试和个别化学习的优势。 其次，传统的评价中，往往只关注学生提供的问题答案，而对学生是如何获得答案的，却无任何要求。这种不重视得出结论过程的测量评价方法，将会导致学生对思维过程的轻视和疏忽。同时只关注问题的结论，在客观上也助长了学生猜题得分等不良现象的发生。 此外，传统纸笔测试还存在教师出题、阅卷、统计工作量繁琐、反馈周期长等缺点。 综上：传统化学测量与评价中存在诸多问题，对素质教育的制约和产生的不良影响，正说明了开展化学认知水平科学

6、测量评价系统研究的必要性和针对性。,1.2 计算应用于测试的历史及目前的研究发展情况 1.2.1 计算应用于测试的历史概况 1.2.2 国内外计算机辅助测试系统的研究发展情况,1.2 计算应用于测试的历史及目前的研究发展情况 1.2.1 计算应用于测试的历史概况,这个时间轴反映的不仅仅是计算机的作用的增大，更多反映的是计算机的使用使教师和教育测量评价专家们的许多设想逐渐能够得以实现。因此，也为本课题中基于新课程评定理念的化学认知水平测量评价系统的研究和实现提供了有力的技术支持。,1.2.2 国内外计算机辅助测试系统的研究发展情况 把计算机应用于测量评价是近年来测试研究中引人注目并取得了重大发展

7、的领域。这种计算机辅助测试60年代初在美国诞生，历经40年，如今已在教育测验、职业测量、人事测评等领域中大显身手。 国外有许多专门的考试机构采用计算机辅助测试对参加考核的对象进行评价。总体来看，国外的考试都逐步采用了计算机辅助测试软件来考核被试者。我国也逐渐的重视计算机辅助测试系统的研究和应用，但还属于局部的小规模测试系统的研制。从目前国内外计算机辅助测试系统的研究发展情况，可以看出这种测试方法将成为教育测量评价领域的发展趋势。,第二章 化学认知水平测量评价系统的理论基础,2.1 对教育测量和评价及相关概念的认识 2.1.1 什么是教育评价 各派学者有着不同的见解，目前尚无统一定义。但教育评价

8、概念必须包括评价的依据、手段和作用三个组成部分： 教育评价是建立在事实判断基础上的价值判断活动；是对教育过程及其结果的动态性的评价；是以教育目标和教育定理为基本标准的评价；是一种主体性的活动，是评价者与被评价者的双边活动。,2.1.2 什么是教育测量、教育测评 教育测量和评价被看作是两个密切联系、又相互区别的概念，是同一活动的两个不同阶段： 测量是一种事实描述过程，只对事物的属性赋值； 评价是一种价值判断过程，是在测量的基础上对事物的好与差、对与错、优与劣的判断。 测量只能是在评价需要的指导下的事实描述，否则，测量没有任何意义；评价必须是在测量基础上的价值判断，否则，评价结果就是空中楼阁，毫不

9、可信。 正是由于教育测量与教育评价之间的密切联系，我们将两者合在一起，统称为教育测量和评价，或简称为教育测评。,2.1.3 考试与教育测量和评价的关系 考试，是人们迄今为止创造的测量人的知识和能力的诸方法中，比较客观公正，比较准确、效率较高的一种方法，因而它的采用也最为广泛。 考试或测验作为一种测量的基本过程是：用一组标准刺激物(精心设计的测验题）给学生提供一个问题情境，去激发学生的反应，根据学生的答题情况对学生的反应质量赋值（评分）。在这一过程中收集各种测量信息和资料，为评价提供依据。,2.2 化学认知水平测量评价系统的定位,化学教育测评的标准及制定标准的依据是化学教育目标。所以化学教育测评

10、包括对认知领域、情感态度领域和动作技能领域的测评。 常规的化学测验或考试，其测评目标一般都属于认知领域。认知领域化学教学测量的目标是学生掌握知识的程度和能力发展水平两个方面，这主要通过测量学生“能否在不同的学习水平上运用知识解决问题”这一属性来实现。 因此，本课题研究的是在基础教育改革中新评价理念和维果茨基最近发展区理论的指导下，针对化学认知水平进行测评的系统。它提供了一个更为科学合理的测量评价化学认知水平的平台。本系统经扩展后也可为其它学科服务。,2.3 构建系统的教育心理学理论,2.3.1 维果茨基“最近发展区”理论 2.3.2 成就动机原则 2.3.3 教学信息反馈理论 2.3.4 教育

11、测量和评价激励功能的意义,2.3 构建系统的教育心理学理论,2.3.1 维果茨基“最近发展区”理论的启示 最近发展区：是指“儿童独立解决问题的实际发展水平与在成人指导下或在有能力的同伴合作中解决问题的潜在发展水平之间的差距。 维果茨基之所以特别强调最近发展区的重要性，是因为他对现有的智力测验的性质与传统的学业成就评价方法不满意，他认为这种方法只能测量到认知能力的一部分，而不能据以推知其全部。维果茨基的最近发展区理论正是针对传统测试的缺点而提出的改进建议。,2.3.2 成就动机原则 成就动机:是想要很好的完成困难的工作，在竞争条件下获得优异成绩，创造出优异的业绩的那种动机。成就动机是一种内部动机

12、，它来自于学生内在的需要。成就动机高的人比成就动机低的人在学习上表现出来更为优良的成绩。 如何在测量评价中注意培养和保护学生的“成就动机感”是十分必要的。仔细分析一下传统的化学考试，对于一道答错的客观性试题，很多学生对它并非一无所知，也许只是一个化学方程式或化学基本原理等在考场紧张的情境中无法准确的回忆，导致最终答案有误。但对于这种在考试中经常出现的情况我们都按零分来记，这无疑是对学生化学认知水平的一种轻率否定，这与培养和保护学生的成就动机感显然是背道而驰的。 所以，我们在这套测评系统中不仅给学生创设了问题情境，还可以让学生在“人机交互”中成功的解决难题。,2.3.3 教学信息反馈理论 教学过

13、程是一个信息传输和控制过程，教学通过信息输入 信息控制信息输出信息反馈形成一个闭合的回路，没有反馈信息的非闭合性回路是不可能实现有效控制的。要想实现对教学的有效调节和控制，就必须掌握大量的反馈信息，并保持信息的交流和畅通。 化学认知水平测评系统为学生和教师提供了一个及时全面获得反馈信息的技术平台:学生在线提交考卷后即刻就能得到系统的反馈信息，从而可以及时了解自己学习的薄弱环节;计算机阅卷，省去收发试卷的中间环节,减轻教师阅卷的工作量，提高了阅卷的准确性,从而大大提高了反馈的及时有效性。 本系统除了给出分数的反馈信息之外，还会把每个考生在每一化学试题中存在的问题都详细的反馈给教师和学生。这样学生

14、明确了努力方向，教师获得了因材施教的宝贵信息，必将促进教与学的共同改进。,2.3.4 教育测量和评价激励功能的意义,教育测评是对教师的劳动成果和学生的学习成果的一种鉴定和评价，能够给人带来精神上的满足，也会对人产生压力或动力，提高教师和学生教与学的热情，激励他们以更多的精力投入教育活动。 化学认知水平测评系统在给出分数的同时，针对每道化学题目给出了详细的测试信息，使教师和学生可以关注知识和能力相对前期的进步量。另外，本系统不再仅以考生给出结果的对错记分，而是在每道化学题目中考虑学生作答的具体心理过程，使认知水平处于不同层次的学生可以得到不同等级的分数，积极的发挥测量和评价的激励功能。,第三章化

15、学认知水平测量评价系统的设计思想,3.1 系统设计的总体方案 该系统预期达到的目标主要是： (1) 系统的通用性和可扩展性强； (2) 易维护性； (3) 安全性能高； (4) 可推广性； 3.2 系统测量内容的设计 在编制测试题目时的原则： （1）明确测验的目的。 （2）试题内容的取样要有代表性 （3）题意要清楚，文字要简明。 （4）应有不至于引起争论的正确答案或对答案范围有清楚的认识和把握。,3.3 测试系统在题型上的设计,上图显示：选择题（或判断题）的优点明显多于其它题型。选择题答题方式最简便，便于在短时间内对较多的教学目标进行测量，取样教广泛，评分客观，可用机器代替人工阅卷等明显的优点

16、。但这种试题在其提高测量质量的向度里也寓含着种种弊端。,3.3.1 各种测试题型的优缺点比较 表 3-1 各种测验题型的优缺点一览表,3.3.2 我国化学高考的题型分析,表 3-2 19781992 年高考化学试题三类题型分数表,上图显示：选择题在我国化学和其他学科的标准化考试中被如此广泛采用，这也是我们对这一题型在测评方式做进一步深入研究的重要原因。,3.3.3计算机测试时基于题型的几点实际考虑 首先，学生用键盘输入一些复杂答案时，如果输入的方式不当，必然影响学生做题的有效性。 其次，对于一些计算机键盘操作不熟练的学生来说，输入过于繁琐的答案则浪费答题的时间，必然减弱学生做题的积极性。 再次，采用选择题可以避免其它题型带来的对学生答案的难以控制性。 最后，测量评价系统应该在充分发挥选择题所具有优点的基础上，较好的避免了其在传统纸笔测试中存在的缺点。 基于以上的种种考虑，我们课题组通过研究发现，把传统测试中的化学推断题、实验题等编制成选择题用本测试系统进行测量，同样可以达到原有的测评目的