數(shù)學題庫建設(shè)研究論文
時間:2022-06-01 10:32:00
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近年來,隨著教育測量理論和計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,對計算機題庫(以下簡稱題庫)的研究不斷取得新成果。有些科研單位和高校率先建成了一批題庫,國家教委高等教育司組織建設(shè)的工科數(shù)學題庫、工科物理題庫已在教學評估中發(fā)揮重要作用,利用這些題庫和相應(yīng)的試卷生成系統(tǒng),可在幾分鐘內(nèi)按指定的命題要求自動生成一份高質(zhì)量的試卷。1990年國家教委考試管理中心召開了國內(nèi)第一次教育考試理論研討會,總結(jié)了各地題庫建設(shè)的經(jīng)驗,探索建立符合我國國情的題庫理論。
中師教育要實現(xiàn)標準化、現(xiàn)代化,教育、教學管理就要科學化、規(guī)范化。為此,建立一套完善的評估制度和各學科教學質(zhì)量評估標準,建設(shè)中師各學科題庫,充分利用計算機這一現(xiàn)代化工具優(yōu)化教學質(zhì)量管理,勢在必行。本文試圖就中師數(shù)學題庫建設(shè)中的若干問題作些探討。
一、建設(shè)題庫有利于中師教學質(zhì)量評估科學化、規(guī)范化
中師教育是定向的職業(yè)教育,因此,中師考試(包括全省畢業(yè)會考、校際統(tǒng)考和校內(nèi)的各種考試)不像高中考試那樣在很大程度上受全國性“高考”的影響和制約,然而,它的基本功能同樣是科學、客觀、準確地檢測學生的學習效果,有效、可靠地評價教學質(zhì)量。對中師考試命題同樣有高標準的質(zhì)量要求,即要求這具有科學性、可靠性和有效性。這里的科學性是指符合教育測量原理,采用適當?shù)臏y量手段和合理的評判標準;這里的可靠性又稱作信度,是指考試分數(shù)的穩(wěn)定性和一致性;這里的有效性又稱作效度,是指一次考試對所要測量的指標實施測量后所得結(jié)果的準確程度。
近年來,各地中師的管理干部和教師在改革考試方法、提高考試命題質(zhì)量方面作了許多探索。例如不少學校都采用了“教考分離”的方法,在期中和期末考試前,或者組織校內(nèi)交叉命題,或者聘請外校優(yōu)秀教師命題。有些省組織全省統(tǒng)一命題。有些地區(qū)的若干所中師聯(lián)合起來協(xié)作命題,請協(xié)作單位內(nèi)各學科第一流的教師分工負責命題,編制供各校選用的參考試卷。例如1994年底蘇州、無錫、常州、泰興等地的8所中師聯(lián)合組織了涉及8個主要學科的期末考試協(xié)作命題。應(yīng)當說,采取這些措施對于提高考試命題的客觀性和權(quán)威性,對于增強命題教師的責任感、提高考試命題的質(zhì)量等,都有一定的成效。但是,實踐表明這些改革舉措在提高考試命題的質(zhì)量和效率方面并沒有取得突破性的進展,沒有產(chǎn)生“質(zhì)”的飛躍。其根本原因在于命題教師目前只具備沿用傳統(tǒng)方式,即經(jīng)驗型的、手工作坊式的命題方式進行命題的條件,不具備運用現(xiàn)代化命題手段的條件。目前供命題教師選擇試題的“資料庫”是一些參考書和習題集(其中供中師專用的很少),試題的取舍完全取決于少數(shù)命題者對教學內(nèi)容、教學目標的理解,對試題難度的把握多半取決于他們對學生學習水平的估計,命題的整個操作過程以少數(shù)命題者的教學經(jīng)驗為參照系,因此主觀認識上的局限性、隨意性難以避免,命題質(zhì)量往往低于人們的期望值。常見的命題失誤有以下幾種:
1、試題內(nèi)容的知識覆蓋面過窄。各部分考核內(nèi)容在試題數(shù)量、權(quán)重分配方面比例失調(diào),某些章節(jié)的試題過多(或過少),權(quán)重過大(或過小)。或者考核內(nèi)容與考核目標的分層要求之間出現(xiàn)明顯的不協(xié)調(diào),例如某一考核內(nèi)容的試題其最低層次(識記)和最高層次(創(chuàng)見)的比重過大,中間層次(理解和運用)的比重過小。
2、同一份試卷中試題的難度高低起伏太大,有些題特別難,有些題特別容易,因為導致部分試題的區(qū)分度接近于0。或者,試卷中全部是中等難度的題,難度差異過小。這樣,使整套試題的信度、效度都不高。
3、試題的總量偏多(或偏少),試卷的總體要求偏高(或偏低),使考生的考試用時偏緊(或偏松),平均考分過低(或過高)。
4、試題的內(nèi)容和表達形式比較陳舊,試卷中流傳已久的“保留題”、“成題”過多,經(jīng)加工、創(chuàng)新的題目少,反映新教材編寫新意的題目少。
采用經(jīng)驗型的、手工作坊式的命題方式,有時免不了要作低水平的重復勞動,不僅使考試命題的質(zhì)量難以提高,而且使命題工作乃至學校對考試的組織管理工作的效率都難以提高。因此,教師常有“出試卷難,出高質(zhì)量試卷更難”的感嘆。
題庫應(yīng)用技術(shù)是提高教育測量效果與效率的一種新技術(shù)。建立題庫,在現(xiàn)代教育理論指導下在命題技術(shù)方面來一場革命,這是提高中師考試命題質(zhì)量,使教學質(zhì)量評估科學化、規(guī)范化的重要途徑。題庫應(yīng)用技術(shù)推廣以后,教師將告別手工命題的傳統(tǒng)方式,只要通過鍵盤操作就能讓計算機自動產(chǎn)生高質(zhì)量的試卷。這對于提高教學質(zhì)量管理水平,對于逐步實現(xiàn)教師辦公自動化等都有重要意義。這是因為:
1、題庫是大批優(yōu)良試題的儲存庫,凡是入庫的試題都是經(jīng)過嚴格篩選,并按合理的原則組織起來的,其技術(shù)參數(shù)、質(zhì)量指標(如難度、區(qū)分度等)是經(jīng)過測定的。題庫猶如“零件庫”,題目數(shù)量多,品種齊全,規(guī)格型號標注清楚,檢索方使,可為組裝各類優(yōu)質(zhì)“產(chǎn)品”提供足夠多的“標準件”。而且?guī)靸?nèi)的優(yōu)良試題不會只用一次就丟棄,可以不斷積累、充實。
2、題庫內(nèi)的全部試題都具有標準統(tǒng)一的技術(shù)參數(shù),便于人們按照一定的科學程序,按試題已有的技術(shù)參數(shù)挑選試題,優(yōu)化組合成內(nèi)容、性質(zhì)、難度等各不相同的試卷,使試卷符合預(yù)定的各項質(zhì)量指標,保證考試的信度和效度,從而使整個測量系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性、一致性和通用性。
3、由計算機管理題庫,自動化程度高,可大大提高命題工作的效率,減輕命題教師負擔。計算機題庫系統(tǒng)具有自動尋找的功能,便于教師通過手指擊鍵、自行選題編卷。利用這種管理系統(tǒng)還能讓計算機根據(jù)命題要求自動自成試卷,自動完成試卷及考分的等值處理,必要時還能生成互相等值的平行試卷,能客觀地比較歷次考試的不同水平,從而為教學質(zhì)量的優(yōu)化管理提供科學依據(jù)。
4、利用題庫系統(tǒng)自動生成試卷,要求命題者事先制訂好詳細的命題計劃,并按規(guī)定輸入有關(guān)信息,這有助于克服命題的盲目性和隨意性,使命題過程規(guī)范化。
二、建設(shè)中師數(shù)學題庫的指導思想與原則
學科題庫與習題集、題典的實質(zhì)性區(qū)別在于它是一個運用教育測量學、教育統(tǒng)計學的原理和方法,借助于先進的計算機軟件技術(shù)而建立起來的教學測量系統(tǒng)。構(gòu)建題庫是一項復雜的系統(tǒng)工程。在建立一個規(guī)模較大、功能齊全、水平較高的題庫前,首先必須明確建庫的工作目標、指導思想與原則。
構(gòu)建中師數(shù)學題庫的工作目標是要形成一個適應(yīng)目前和未來中師數(shù)學教學需要,能服務(wù)于各地中師日常教學和各類學習水平測試需要的通用測試系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的核心部分由一個具有分層結(jié)構(gòu)的題庫群組成。這個題庫群中有一個是總庫,還有若干個相互獨立又有密切聯(lián)系的一級分庫(例如代數(shù)分庫、立體幾何分庫、解析幾何分庫、小學數(shù)學基礎(chǔ)理論分庫、小學數(shù)學教材教法分庫等),每個一級分庫下可再設(shè)二級分庫(例如代數(shù)分庫下面再設(shè)集合分庫、函數(shù)分庫、不等式分庫、數(shù)列分庫、排列組合分庫、復數(shù)分庫等等)。總庫與各級分庫之間的關(guān)系呈樹形結(jié)構(gòu)。總庫和各級分庫都配備有相應(yīng)的試卷生成系統(tǒng)等處理系統(tǒng)。這樣安排,既有利于分階段、分工完成建庫工作,又有利于靈活使用各級題庫。
構(gòu)建中師數(shù)學題庫的指導思想應(yīng)是:以國家教委的中師數(shù)學教學大綱和全國通用中師數(shù)學教材為依據(jù),以教育學、心理學原理為指導,以科學的教育測量技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ),以各地優(yōu)秀的中師數(shù)學教師先進的教學實踐經(jīng)驗為參照。不僅要使題庫質(zhì)量充分體現(xiàn)本學科最優(yōu)秀的專家、教師的水平,同時還要融合心理與教育測理人員、計算機專業(yè)人員,同時還要融合心理與教育測理人員、計算機專業(yè)人員和中師教育行政管理人員的集體智慧。
就建庫實踐而言,應(yīng)貫徹以下幾項原則:
1、在建庫的初級階段,應(yīng)以經(jīng)典測量理論為指導理論。這樣有利于題庫的協(xié)作共建和迅速推廣應(yīng)用。目前最有代表性的教育測量理論有兩種:經(jīng)典測量理論(簡稱CTT)和題目反應(yīng)理論(簡稱IRT)。它們在本質(zhì)上是一致的,都是通過考試分數(shù)來推測學生的能力水平,主要區(qū)別在于對試題的技術(shù)參數(shù)的分析及演繹的功能方面。
CTT是傳統(tǒng)教育測量理論的代表。它對試題的難度、區(qū)分度等參數(shù)采用直接測算的辦法。例如,用一組被試解答某個試題的實際得分相對于滿分值的比率來確定該試題的難度參數(shù)。這比較符合人們的思維習慣和一般教師的操作習慣。CTT的主要缺點是它對試題技術(shù)參數(shù)的測定結(jié)果受樣本的影響較大,這對組拼試卷會有不利影響(這種影響經(jīng)多次實測、對試題參數(shù)不斷修正后可望減小)。
IRT是現(xiàn)代教育測量理論的代表。從理論的嚴密性、深刻性來說它比CTT更優(yōu)越。IRT通過把學生的能力水平與答對題目的概率掛鉤來決定試題的技術(shù)參數(shù)(如難度、區(qū)分度等),借助題目特征曲線來表征這種關(guān)系,與樣本不直接相關(guān)。在這方面較CTT更合理。但是,由于IRT的技術(shù)復雜,參數(shù)測試的工作量大,不如CTT直觀、簡明,因此目前難以大面積推廣。
2、中師數(shù)學題庫應(yīng)具有鮮明的中師特色,體現(xiàn)中師數(shù)學教學大綱的各項要求,適應(yīng)中師生的學習水平,應(yīng)與經(jīng)國家教委審定的“中師數(shù)學學科教學質(zhì)量評估標準”配套。對于“高中數(shù)學題庫”、“中專數(shù)學題庫”中的優(yōu)秀試題,只要內(nèi)容相符,可以移值或借鑒,但不可原封不動照搬,對其技術(shù)參數(shù)等應(yīng)作相應(yīng)處理。
3、題題中試題的儲存量要足夠大。中師數(shù)學教學大綱中的每一部分內(nèi)容,都應(yīng)有從不同角度考查的題,都應(yīng)有不同難度的題。試題總量就充分滿足中師各年級“節(jié)”的形成性測驗、“章”的單元測驗以及學期考試、學年考試、結(jié)業(yè)考試等命題的需要。
4、題庫中試題的分類要清楚,組織要嚴密。可先按考試類別分類,再按教學內(nèi)容分類,同一教學內(nèi)容的試題,根據(jù)教學目標的層次高低、試題的難度高低按順序排列。
5、入庫的每道試題的題意要清楚,題文用語要準確、精煉,題圖要規(guī)范,并附標準答案(或答案要點)、滿分值、評分規(guī)定、難度參數(shù)、區(qū)分度參數(shù)、答題時間等信息。
6、題庫應(yīng)是一個動態(tài)系統(tǒng),能供用戶隨時增刪題目,更換題中數(shù)據(jù)。
7、題庫作為一個數(shù)學測量系統(tǒng),應(yīng)隨時保持其整體性和可靠性。
8、建設(shè)中師數(shù)學題庫應(yīng)有一個高起點,應(yīng)充分吸收和利用國內(nèi)外題庫建設(shè)的先進經(jīng)驗。
三、中師數(shù)學題庫管理系統(tǒng)的組成與主要功能
中師數(shù)學題庫的計算機管理系統(tǒng)應(yīng)有五個方面的功能:建庫和維護,查詢檢索,生成試卷,編輯輸出,測試分析。為了實現(xiàn)這些功能,要建立以下六個子系統(tǒng):
1、建庫和維護子系統(tǒng)。其一能用于建庫,將每道入選試題的題文、題圖、答文、答圖、技術(shù)指標等有關(guān)信息分別存在題文庫、題圖庫、答文庫、答圖庫、指標庫等子庫內(nèi)。各子庫內(nèi)屬于同一道試題的信息通過統(tǒng)一的題號聯(lián)系起來,以便于作同步處理。其二能用于題庫的維護,如增、刪、修改、替換試題,調(diào)整試題。
2、查詢和檢索子系統(tǒng)。其功能是查詢庫中試題的分布情況,可根據(jù)用戶要求,檢索任一試題的題文、題圖等有關(guān)信息。
3、交互式組卷子系統(tǒng)。其功能是供用戶通過與機器“對話”的方式,提出命題要求和選擇項目,自行選題編卷。
4、自動組卷子系統(tǒng)。其功能是根據(jù)用戶所輸入的命題要求,如考試類別、試題所屬章節(jié)、試題類型與個數(shù)、考試用時、試題難度、區(qū)分度等指標,自動生成符合要求的試卷。
5、編輯輸出子系統(tǒng)。其功能是對所生成的試卷自動排版、編輯,并打印輸出(包括打印試卷、答案、評分規(guī)定及有關(guān)指標等)。
6、測試分析子系統(tǒng)。其功能是對所輸入的考試結(jié)果進行統(tǒng)計分析,然后輸出試卷和各試題的實測指標,為個性庫中試題的有關(guān)指標提供依據(jù)。
以上六個子系統(tǒng)在主控模塊的控制下互相聯(lián)系,協(xié)同配合,組成一個多功能的管理系統(tǒng)。
四、建設(shè)中師數(shù)學題庫的實施步驟
建設(shè)中師數(shù)學題庫是一項計劃性強、工作量大、化費時間長的復雜工作。其主要工作的流程可這樣安排:
建立課題組→確定命題計劃→編題與征題→試測與題目分析→等值化處理→編輯和組織試題→計算機軟件設(shè)計→輸入程序和數(shù)據(jù)→檢驗和試用軟件。
關(guān)于上述各個工作環(huán)節(jié)的實施要點,本文不一一詳述。這里只對其中幾個主要環(huán)節(jié)提一些看法和建議。
1、建立課題組。最適當?shù)闹鞒謫挝豢梢允菄医涛荚嚬芾碇行模部梢允恰叭珖邘煍?shù)學教育研究會中師工作委員會”。這個課題組的主要成員,似應(yīng)包括編訂中師數(shù)學教學大綱的專家、編寫中師數(shù)學教材的行家、在教學第一線任教的優(yōu)秀數(shù)學教師、從事考試研究的專業(yè)人員和高水平的計算機軟件工作者。由于工作量巨大,可考慮成立若干個以省、市為單位的協(xié)作組。可先在少數(shù)省市搞試點。
2、確定命題計劃。主要任務(wù)是編制出一套詳細的“雙向細目表”,反映各部分教學內(nèi)容與教學目標分層要求之間的量化關(guān)系,這樣的“雙向細目表”應(yīng)逐章逐節(jié)編,為整個題庫建設(shè)工作提出一個具體的藍圖。其中教學目標的分層要求可設(shè)“識記”、“理解”、“簡單應(yīng)用”、“綜合應(yīng)用”、“創(chuàng)見”等五項。此項工作最好由各冊全國通用教材的編者先完成初稿,然后組織嚴格的鑒定。
3、編題與征題。大量的入庫試題主要通過三種渠道得到,其一是組織一部分學科專家和有經(jīng)驗的教師按命題計劃編擬試題;其二是從國內(nèi)處各種教材、習題集、試題集中精選試題;其三是向各地中師教師廣泛征集試題,然后進行必要的加工。此項工作可充分領(lǐng)先各省市數(shù)學中心組的力量,將具體任務(wù)分解、落實到師資力量較強的省市。
4、計算機軟件設(shè)計。題庫的各種優(yōu)越性最終是通過計算機管理系統(tǒng)的功能顯示出來的,只有高水平的軟件才能圓滿實現(xiàn)預(yù)期的功能。此項工作可委托給專業(yè)水平高的軟件研究和開發(fā)機構(gòu)來完成,也可適當吸收一些確有專長的中師計算機教師參與部分軟件的開發(fā)工作。無論是從實用性還是從經(jīng)濟效益來考慮,全國各地使用的中師數(shù)學題庫應(yīng)當配備規(guī)格相同、運行環(huán)境相同的計算機管理系統(tǒng),這樣,在條件成熟的時候可實行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)資源共享,實現(xiàn)遠距離信息交流。