1、扬州大学本科生毕业设计(论文),高中化学试题难度模型建构研究,答辩人: 陶倩 专业年级:化学1101班 指导老师:吴星教授,扬州大学本科生毕业设计(论文),课题提出的背景,课题研究的意义,研究内容和方法,研究成果及创新之处,参考文献,致谢,扬州大学本科生毕业设计(论文),一、课题提出的背景,试题难度,考试中引用最为广泛的教育统计概念,受到社会、媒体、学校、家长、考生、教育部门的广泛关注,科学化试题难度,试题难度模型的建构,1.加试,2.提前试测,3.IRT模型分析试题配对,源于经验,主观性较强,SAT考试:待测试题,预测难度托福GRE考试:平衡得分,ACT考试:选取能代表总体的样本试测,扬州大
2、学本科生毕业设计(论文),扬州大学本科生毕业设计(论文),二、课题研究的意义,1.有利于科学编制化学试题,2.有利于有效测评学生的化学学习水平,3.有利于提高化学课堂教学质量,必须建构试题难度的模型 !,扬州大学本科生毕业设计(论文),三、课题研究的基本内容和方法,理论研究,实证研究,理论分析法文献研究法,相关研究文献综述,试题难度的相关概念界定,试题难度分析建构的理论基础,影响高中化学试题难度的构成要素分析,构成要素的体系建构,理论分析法问卷调查法访谈法模型建构,扬州大学本科生毕业设计(论文),相关研究文献综述,化学试题难度模型的建构研究,影响试题难度的因素研究,试题难度评估的模型建构研究,
3、试题难度的理论研究,SOLO分类评价法,任务加工信息数量评估法,MAS编码规则,知识片段-注意-关系复杂性模型,试卷的卷面分析、试题难度与区分度、试题难度对问题解决的影响 ,心智的操作 、认知结构的细节、逻辑层次 、知识点的水平、运算的复杂性 ,试题难度相关概念界定,难度系数即得分率,反映了学生在考试中的得分情况。用d= 表示。,难度系数,指考试内容要求学生在解题过程中所需要具有的心智活动水平(能力层次)的高低,反映了试题与学科知识,能力要求的适应程度。,绝对难度,指通过率或不通过率及其衍生的标准难度,反映了试题与学生整体水平之间的适应程度。,相对难度,扬州大学本科生毕业设计(论文),试题难度
4、分析的理论基础,认知负荷理论,信息加工理论,问题空间理论,01,03,02,信息的数量、信息的呈现方式对于学生提取记忆图式有影响。可以用问题解决行为图进行问题分析,人类信息加工的能力有限,应该把重点放在组织信息的方式上。,扬州大学本科生毕业设计(论文),影响试题难度的因素研究,01,本课题中影响因素的分析,02,本课题中构成要素的理论分析,03,高中化学试题难度的构成要素分析,扬州大学本科生毕业设计(论文),影响试题难度的因素研究,扬州大学本科生毕业设计(论文),扬州大学本科生毕业设计(论文),本课题影响因素的分析,本文主要研究主观题,扬州大学本科生毕业设计(论文),知识数量及水平,知识数量是
5、影响高中化学试题难度的重要因素;每个知识片段所要求的水平不同,综合级别的知识水平难度高的多。,干扰程度,熟悉程度,关系层级数,用问题解决行为图将问题解决过程表示出来,关系层级数越多,解题步骤越多,题目则越难。,本课题构成要素的理论分析,扬州大学本科生毕业设计(论文),干扰信息越多(干扰程度大),会直接影响学生的判断,导致题目变难,学生也就难以成功的解题。,如果问题设置的情景是我们见过的熟悉的内容,题目就会相对简单,这就好比,如果这道题目学生做过或教师在课堂讲解过,那么学生解答正确的可能性以及解答的速度都会大大提高。,课题的实证研究,1.问卷调查,2.访谈,扬州大学本科生毕业设计(论文),扬州大
6、学本科生毕业设计(论文),表6 学生问卷客观题回答情况百分比题号AB162.9%37.1%231.8%68.2%30100%451.6%48.4%,题1其实是对知识陌生度的考察,B选项中有关菱镁矿的情景和知识是学生不具备的,所以在做题时,会影响到学生提取自己已知的知识内容。,题2是对知识数量的考察,根据分析,A中还需考虑发生的反应是什么,加热是对反应而影响,而在B选项中则直接给出了这些知识片段。,题3是对知识水平的考察,A选项中需要学生根据化合物中元素化合价的关系进行计算,而B选项中仅考察了学生对于元素化合价在不同化合物中的价态。一个考察水平为了解,另一个则为应用,B的水平相对较低。,题4是对
7、干扰度的调查,A选项中的提示已经可以解决问题,B选项中又增添了新的内容。,扬州大学本科生毕业设计(论文),在主观题中,大多数学生给出了相似的答案,如试题语言的表述、试题的新颖程度、信息量、题目长短等等。但是学生对于影响因素的表述不够准确,新颖程度即陌生度,信息量、题目长短即知识数量以及干扰度等等。,扬州大学本科生毕业设计(论文),在教师访谈中,大多数教师认可本文对高中化学试题难度模型的构成要素分析,还提出了很多建设性意见。如“在模型建构中实际上有些因素的判断仍旧是主观判断,现在是将主观判断进行客观的建模。”、“关系层级数与知识数量在一定程度上是存在叠加的,如何在建模中体现这样的叠加呢?”、“陌
8、生度、干扰度具体是指什么应该有所体现。”、“试题难度模型的建构是一项很大的研究,需要多个学科领域专家共同讨论,比较复杂。”等等。,扬州大学本科生毕业设计(论文),四、研究成果及创新之处,高中化学试题难度模型的构成要素的体系建构,高中化学试题难度模型的初步建构,扬州大学本科生毕业设计(论文),关系层级数,根据问题解决行为图进行关系层级数的计算,参考姜海娟的硕士论文,从第一层向上第三层开始为1,向上多一层则加1。,左图中A、B为一层,是题中已知信息,C、D、E为一层,可能所需的知识片段或是方法技能,从F层起为推论,并最终得到结果H,关系层级数即是从F层开始算起,图3中的关系层级数为3层,即为B值。
9、,扬州大学本科生毕业设计(论文),高中化学试题难度模型的构成要素的体系建构,高中化学试题难度模型的构成要素的体系建构,知识数量及该知识片段对应的认知要求应当列成表格,在解读课程标准的基础之上,对知识的认知水平进行层次划分。然后建立水平与数量的表格。针对该表格设立一定的难度值,如水平1则向上加1,有两个水平1的知识片段则加2,水平2则加2,进行累加,得到A值。在这个过程中,知识片段水平的分析至关重要。,知识数量及水平,扬州大学本科生毕业设计(论文),陌生度、干扰度,陌生度设为1-3分,即为C值。干扰度 设为1-3分,即为D值。,扬州大学本科生毕业设计(论文),高中化学试题难度模型的构成要素的体系
10、建构,高中化学试题难度模型的初步建构,扬州大学本科生毕业设计(论文),在此基础上,我们初步建立高中化学试题难度模型公式为:D=aA+bB+cC+dD,abcd四项的值,我们可以通过以下方法进行计算:对3-4套高中化学测试卷进行构成要素的分析,计算出A值、B值、C值和D值;根据这3-4套卷子学生反应出的难度,即成绩,计算相应的难度系数;将计算出的难度系数带入D值,使用矩阵等方式,与A、B、C、D值建立联系,类似四元一次方程组,利用计算机技术,计算a、b、c和d的值;用试卷对得出的模型进行检验。,五、参考文献,扬州大学本科生毕业设计(论文),六、致谢,扬州大学本科生毕业设计(论文),论文写完了,虽然很尽心,但自知天资不佳,所做结果离老师们的期望和要求还很远,日后我将继续努力,把未尽之处做全面、做扎实、回报各位老师的教诲。 回首在扬州大学的四年,我要感谢我的导师吴星教授的博学、严谨、宽厚的人格魅力、忘我的工作热情和朴素的生活,让我深深感受到大师的风范,而吕琳老师百忙之中对一些小事的细心又让我深感家人般的关怀。 在这里还要特地感谢的我的师姐袁梦玥,如果没有她不厌其烦的悉心指导,耐心帮助,我也不可能完成这篇论文,在我焦头烂额的时候,不辞辛劳的帮助我修改论文。,