教學評估中的比較分析研究

馬寧生

(同濟大學物理科學與工程學院，上海 200092)

教學評估中的比較分析研究

馬寧生

(同濟大學物理科學與工程學院，上海 200092)

比較研究是教育技術中常用的一種方法，在用于教學研究中可獲得教學的一般規律與特殊規律。本文簡述了教學比較研究法的功能、作用和步驟。介紹了在實際教學中對不同對象和特質進行有效分析的幾種案例。

教育技術；比較研究

比較是依據一定的標準，把彼此可能有某些聯系的事物放在一起，尋找它們的異同，從而掌握研究對象的特征。教學比較研究是根據教學目標探究教學過程中存在的普遍規律與特殊規律的研究方法，從而探索教學規律。由于在比較研究中所研究的對象必須具備可比性，因而教學比較研究限定了研究的內容和范圍，所以要準確把握研究對象的規定性。

1 教學比較研究法概述

1.1 教學比較研究法的功能[1]

教學比較研究可以幫助教學管理者和工作者把握教學過程中的一般規律，有助于深化教學理論的研究；探索教學規律和確定解決問題的策略，為教學實踐提供依據。由于教學比較研究的特點在于其實踐性和應用性，能使教學管理者和工作者更好地認識本地、本校和本班的教學狀況，反思教學管理、教學方法和教學手段，為進一步提升教學管理和教學質量提供理論支持和數據依據，同時教學比較研究也是教學質量評價中的主要組成部分。

1.2 比較研究法的作用[2]

無論是比較研究采用何種形式，也無論是什么樣的研究目標，我們都希望整個研究過程是有效的，也就是說我們所獲得的數據是準確、可靠和客觀的，所選擇的研究方法已被證明是可行的，其結果能夠進行明確的解釋。在很多情況下，為比較研究所提供的數據是可重復的，也就是說在教學中的“實驗”是可以重復和復制的。這樣的比較研究才具有科學性，其成果才具有實用性和推廣性，以達到對復雜事物認識其全面本質的作用。

1.3 運用比較研究法的步驟

比較研究法一般分4個步驟： (1)確定比較的問題，即選定比較的主題、確定比較的具體內容和劃分比較的范圍；(2)數據提取，即搜集資料并加以分類和編組；(3)選擇比較的方法，即按照比較的目的選擇相對應的一種或多種比較方法進行數據分析；(4)根據比較結果作進一步歸納和解釋。

比較研究要從多個維度進行，同時要正確估計比較法的功能，同時與其他研究方法結合起來，形成比較完整、規范的比較研究體系。

2 教學比較研究案例

2.1 頻數分布表的編制

下表的數據為某課程的學生成績，繪制頻數分布圖。

8258938972859798567776578060895175607467859283836582738386748760838468848489947571549375906677638669

根據以上數據，相關計算的數據列于下表。

成績成績中值Xc頻數f累計頻數ef累計百分比95～10097.5250100%90～949254896%85～898784386%80～8482103570%75～797762550%70～747251938%65～696751428%60～64624918%55～59573510%50～5452224%

表中： 全距R=50(最大數-最小數)，組數k=10，區間i=5(i=R/k)，區間中值Xc=(每組的最低值+每組最高值)/2，f為區間內的頻數。

1) 頻數分布直方圖

在直角坐標系中，區間由直桿的寬度表示，頻數由直桿的高度表示。該圖表可直觀反映學生成績的分布情況，連續、非連續數據均可用使用(見圖1)。

圖1 頻數分布直方圖

圖2 頻數分布曲線圖

圖3 頻數分布圓形圖

2) 頻數分布曲線圖

根據頻數分布表，用一條封閉多邊形折線顯示連續數據的分布情況，同樣可反映學生成績的分布情況(見圖2)。

3) 頻數分布圓形圖(扇形圖)

以圓形表示全部頻數，以扇形面積表示每一組的頻數百分比，它能直觀反映出各成績的占比情況(見圖3)。

4) 積累頻數曲線(S曲線即百分位等級曲線)

累積頻率曲線是根據頻數分布表，顯示數據的頻數的變化積累，形成S曲線。通過使用S曲線，可以確定一個分數在整個序列中的位置——百分位等級(參見圖4)。

圖4 積累頻數曲線

百分位等級的計算公式為：

其中，PR是百分位等級，f是該分數區間內的頻數，X為分數，L是區間的下限，i為組距，Fb是小于L的向上積累數，N是總數。通過計算PR，可以確定不同等級在百分位等級中的位置，例如86分在百分位等級中的位置是PR=[10×(86-85)/5+35]×100/50=74分。

2.2 相關關系的度量

關聯性是指事物、現象之間的某種關系的存在。存在相關，但不一定是因果關系。相關度用r表示，下表是r的值和相關度。

r的取值范圍相關度r<0負相關r=0零相關0.00～0.19極低相關0.20～0.39低度相關0.40～0.59中度相關0.60～0.79高度相關0.80～1.00極高相關

例如，有14名學生參加了大學語文和高等數學競賽，其成績如下表所示。

語文X數學Yx=X-Xx2y=Y-Yy2xy5579-1.52.2511.5132.25-17.25727815.5240.2510.5110.25162.755276-4.520.258.572.25-38.25758118.5342.2513.5182.25249.7560693.512.251.52.255.255256-4.520.25-11.5132.2551.755259-4.520.25-8.572.2538.255466-2.56.25-1.52.253.754864-8.572.25-3.512.2529.7559642.56.25-3.512.25-8.7563696.542.251.52.259.7561634.520.25-4.520.25-20.25795922.5506.25-8.572.25-191.255067-6.542.25-0.50.253.25

計算公式為：

語文成績的標準差為SX=9.83，數學成績的標準差為SY= 7.68，計算得到r=0.263，說明以上兩門課程的成績是不相關的。

2.3 等級相關

等級相關是指當兩個變量之間以等級次序排列時，這兩個變量之間的相關程度，它是不連續變量的等級成對數據，組內各數據相互獨立，其特點是不夠精確，但應用面較廣。主要包括斯皮爾曼(Spearman)二列等級相關和肯德爾(Kandall)多列等級相關。

(1) 斯皮爾曼(C.Spearman)相關——等級相關系數

計算公式為：

其中Rs為斯皮爾曼相關系數，D為X與Y成對變量等級之差(Rx-Ry)，N為變量的個數。例如某校8名學生的大學物理和物理實驗的考試成績如下表所示。

大學物理X7860858675906870物理實驗Y8269728274897663

通過上述公式計算得到Rs=0.696，說明上述兩門課程的成績存在高度相關性。

(2) 肯德爾等級相關——肯德爾和諧系數(評分者等級相關系數)

表示幾個評定者對同一組對象中的內容進行評級后所獲得的一致性程度。計算公式為

其中R為每個對象的等級總和，N是被評估對象的數目，K是評價者的人數。例如某校的六位督導員對該校中的7個班級進行教學檢查，評價等級如表所示。

督導員某校 1234561班4322662班5477773班2134214班1211125班3563336班6745547班765645

得知N=7，K=6，計算得到W=0.673，說明他們意見有高度的一致性。這種多列等級相關也可以應用到專家評審系統中對多序列項目的綜合評審和考核，同樣在教學比較研究中可作為對象選拔的方法之一。

2.4 點二列相關

根據對象的特質，將變量分為兩列x和y序列，并檢驗這兩個變量之間的相關性。在教學比較研究中主要用來評價考試內容的一致性、鑒定題目的區分度及考試成績與考試總分之間是否一致的問題。用點二列相關分析法是分析試題質量的重要方法之一。

計算公式為：

性別x101010110語文成績y868292929194797676性別x101100101語文成績y836281988969758473

2.5 標準分數(Z分數)

標準分數，又叫Z分數，是以標準差為單位表示一個數據在團體中的相對位置。在教學比較研究中一般用于同科多次考試成績之間的對比、不同科考試成績之間的對比和多科成績之間的對比。標準分數的計算公式為：

2.6 單樣本的雙側t檢驗

進行樣本均數與已知總體均數的比較，其目的是推斷樣本所代表的未知總體均數與已知的總體均數有無差別。

例如某校大學生期中物理考試的平均分數為72.3分，標準差為15分，期末考試后，隨機抽取21人的物理成績，其平均分數為80.1分。試問學生的物理成績有沒有顯著提高？

自由度為df=n-1=20，查t界值表，t(20)0.05=2.086，由于t>t(20)0.05，按P=0.05水準判斷，學生的物理成績有明顯進步。

在教學的實踐過程中，采用了某種新的教學方法(例如翻轉課堂教學、提問式教學等)，如果我們暫不考慮過程評價中學生感知的量化測評數據，僅僅通過學生的成績來評估這一教學方法的效果，用單樣本的雙側t檢驗是一種即實用又便捷的評估方法。例如某課程的測驗平均成績為74.1分，標準差為6.9分，教師采用了一種新的教學方法后再進行一次課程測驗。對25名學生進行隨機抽樣調查，平均得分為77.8分。通過以上計算，t=2.627>t(24)0.05=2.064，按P=0.05水準判斷，該課程學生的成績有明顯提高，說明所采取的這種教學方法對提高學生的成績是有幫助的，值得推廣。

3 結語

采用比較研究的方法，可以對學生的學習成績進行快速準確的分析，使教育工作者尤其是一線教師了解學生的學習狀況，通過比較不同課程和不同班級學生成績的差異并結合學生問卷調查和專家評審的定量數據處理，為教學方法和教學手段實施的有效性提供了一種便捷的檢驗方法。

[1] 袁振國.教育研究方法[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 謝幼如,李克東.教育技術學研究方法基礎[M].北京：高等教育出版社，2006.

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RESEARCH ON THE COMPARATIVE ANALYSIS OF TEACHING ASSESSMENT

Ma Ningsheng

(School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092)

Comparative study is a kind of method that is commonly used in education technology, it can be obtained general and special regular in the study of education. This paper briefly describes the function, the role and methods of comparative research. In this paper introduced several comparative analysis of the case that can carry on the effective analysis to the different objects and qualities in the practical teaching.

education technology; comparative analysis

2017-07-04

上海市哲學社會科學規劃教育學一般項目(項目批準號A1610)；2017年度同濟大學研究生教育改革與研究項目。

馬寧生，男，副教授，從事物理教學和教育技術研究，maningsheng2005@163.com。

馬寧生. 教學評估中的比較分析研究[J]. 物理與工程，2017，27(5)：95-98.