大学物理实验课程考试结果的分析

1.1大学物理实验课程考试结果的分析开展大学物理实验课程考试的目的就是要及时检查和科学评定大学物理实验课程的教学效果，发现教学过程中存在的问题，进行教学研究与改进，不断提高大学物理实验课程的教学质量。要科学地评定大学物理实验课程的教学效果就必须根据教育测量与统计的原理对考试的结果作定量与定性的分析，以便发现问题并及时地加以解决。对于考试的结果一般应当开展以下几个方面的分析研究工作。1.1.1考试分析的理论与方法根据教育测量与统计的原理，可以对大学物理实考试成绩进行以下的定量分析：(一)计算出年级和班级的平均成绩和标准差：采用公式(2.1)计算整个年级的平均成绩和每一个班级的平均成绩：niixn11x(2.1)Xi：第i个学生的大学物理实验课程考试成绩；n：年级学生总数或班级学生总数。采用公式(2.2)计算标准差：niixxn12)(1S(2.2)标准差是方差的平方根，又称为均方差，用S表示。标准差是衡量一组数据分散程度最有效的量数。它给出了一组数据偏离平均数程度的大小，标准差越小，这组数据越向平均数集中，即分布的差异越小；标准差越大，这组数据偏离平均数的程度越大，即分布的差异越大。通过计算整个年级和班级的平均分和标准差，可以了解整个年级和每一个班级的总体教学情况。与此同时，也可以把班级的成绩和整个年级的成绩进行比较分析，从而了解每一个班级在整个年级中所处的位置。(二)计算考试的信度考试的信度指考试结果的可靠性或可靠程度，即考试分数的可靠性程度。所谓可靠性是指对同一组对象进行两次相同测量所得结果的一致性和稳定性程度。考试所得到的分数称为获得分数，用X来表示。学生对考试内容掌握的真实水平和程度称为真分数，用T来表示。获得分数与真分数之间一般总是存在着一定的差距，这个差距就是随机测量误差，用E来表示。三者之间的关系为：X=T+E。由于信度就是要反映偶然因素的影响程度，因此在获得分数中，误差分数所占的比重大小是决定考试可靠性的重要指标。所以在教育测量理论中，考试的信度定义为：一组考试分数的真实分数的变异数(方差)与获得分数的变异数(方差)的比率，即：22xxrXTSS(2.3)式中xxr是考试的信度；2TS是真分数的方差；2XS是获得分数的方差。由于真分数在教学过程中是无法得到的，因此人们一般采用再测法、复本法、分半法和库一理信度系数公式来计算考试的信度：1)再测法：用再测法来估计考试信度的方法是：以同一份试卷，在两个不同的时间里对同一组学生施测两次，然后根据学生两次考试分数计算其相关系数，这个相关系数就是信度系数，称之为再测信度。2)复本法：用复本法来估计考试信度的方法是：编制两种形式相同的试卷，其具体题目并不相同，这些题目都是从同一领域内选出来的，题目的难度和区分度也是类同的。学生在两卷中，先接受甲卷的考试，然后在接受乙卷的考试，最后计算两卷获得分数的相关系数，这个相关系数即为信度系数，称为复本信度。3)分半法：用分半法来估计考试信度的程序是：先按正常的程序实施考试，然后将全部试题分为相等的两半(一般采用奇、偶分半)，并分别计算每个学生在两半试题的得分，最后再求得两半试题得分的相关系数。用分半法求出的是半个考试的信度系数，为估计整个考试的信度，需采用斯布公式来计算：hhhhrr12rtt(2.4)ttr：整个考试的信度；hhr：两半试题得分的相关系数。用斯布公式来估计整个考试的前提是两半考试的分数的方差相等。但在考试中往往满足不了这个前提，这时一般采用卢伦公式或弗朗那根公式，直接求得考试的信度系数。卢伦公式：22dtt1rtSS(2.5)ttr：信度系数；2ds：两半考试分数之差的方差；2ts：整个考试分数的方差；弗朗那根公式：)S-2(1r2t2b2ttSSa(2.6)ttr：信度系数；2aS和2bS：分别为两半考试分数的方差；2tS：整个考试分数的方差；4)库一理信度系数公式：将考试划分为两半的方法很多，每种分法都能产生有微小差别的r估计量。库德、理查逊和克朗巴赫因不满意半分法，从方差分析的角度提出了以试题统计量为转移的信度求法，可避免任意两半分的误差。他们提出的适用于客观题试卷的一系列公式，较为常用的是K一R20公式：)1(1kr2Spqk(2.7)r：考试的信度系数；k：试题数；S2：考试分数的方差；p题目的难度值；q=1-p。大学物理实验课程的考试是面向全校学生的大规模的统一考试，很难采取再测法和复本法。因此考试信度的计算可以采用卢伦公式、弗朗那根公式或库-理信度系数公式。根据教育测量与统计的理论和实践经验可知，在考试过程中提高考试信度的方法主要有以下几种：1)适当增加考试的题量。一般来说，题目的数量越多，考试的信度就越高。其主要原因有两个：第一，题目越多，试题的取样越适当。第二，题目越多，考试分数受猜测的影响越小。2)采用标准化考试，尽量减少各环节的测验误差。3)提高命题的质量，试题难度适当，试卷编排应由易到难，要有一定的区分度。4)注意消除考生的焦虑情绪，充分做好考前指导，使学生的知识和能力能够得到正常发挥。考试内容具有同质性，不要在一个测验中安排许多性质不同的内容，这样会降低一致性，影响信度。(三)考试的效度考试的效度是指考试结果的正确性程度，换句话说，考试的效度是指一个考试能测量到它所要测量东西的程度。在教育测量理论中，考试的效度被定义为：在一组考试分数中，与测量目的有关的真实变异数(由所要测量的变因引起的有效变异)与总变异数的比率，即：22VXYrXSS(2.8)XYr：考试的效度；2VS：有效变异数；2XS：总变异数。一个考试的信度高，它的效度不一定高，但是一个考试的效度高，它的信度必然高。因此，考试信度是考试效度的必要条件，但不是充分条件。在研究和应用考试的效度时，应注意以下两个问题：l)考试的效度是某种特殊情况下就考试的目的而说的。目的发生了变化，考试的效度也会随之变化。2)考试的效度不是全有或全无的问题，而是程度大小的问题。效度的种类很多，根据测量的问题不同，效度一般分为内容效度和效标关联效度。内容效度是指考试内容与预定要测量的内容间的一致性程度。也就是考试题目与所要测量的教学内容及教学目标的一致性程度。教学内容和教学目标是内容效度的两大要素。效标关联效度是从考试分数与效标间的一致性来评价的。也就是说。考试分数与效标间的一致性程度即为效标关联效度。所谓效标，即衡量考试有效性的参照标准，它是指考试所要测量的行为特质或所预测的行为特质，这一行为特质通常以另一种考试分数或活动来表示。考试分数与效标分数之间的相关系数，称为效度系数。求效度系数是计算预测效度的最常用的方法。试题是构成试卷的基本单位，试题质量的好坏将直接影响考试的效度。一次考试总是从所能提出的许多问题中抽取一个样本来构成试卷。从统计学的理论来看：如果试题太少，就很难具有代表性，也会影响考试的效度。(四)考试的难易度和区分度难易度和区分度主要是衡量测验题目质量的数量性指标。高质量的试题是高质量测验的基础，通过对试题定量和定性分析，可以帮助我们筛选和修订试题，从而提高考试的信度和效度。难易度是衡量试题与试卷难易程度的指标，对于客观性试题可以采用以下方法进行计算：NRP(2.9)P：难易度值；R：某题答对人数；N：总人数。注意的两个问题：1)要分清难度值与难度的关系。难度值越大，则题目难度越小；难度值越小，题目的难度越大。2)要分清题目的难度与试卷的难度。题目的难度是指某一道试题的难度，试卷的难度是指试卷中所有试题的平均难度。由于主观性试题与客观性试题计分方式不同，计算题目难度的方法也有所不同。主观性试题可采用下面公式来计算题目的难度：WXP(2.10)P：题目的难度值；X：被试在某题得分的平均数；W：某题的满分值。在常模参照性考试中，题目的平均难度值在0.5左右比较合适，也就是说全部题目中应有2/3的题目难度值在0.30一0.70之间，各题目的难度值大部分分布在平均难度值附近，这样题目产生的分数会参次不齐，表现出差异性，有较高的信度，有利于鉴别被试水平的高低。区分度是测验试题对考生实际水平的区分程度。区分度的取值范围介与-1.00和+1.00之间，通常用D表示，D值越大，试题的区分能力越强。当D为正值是积极区分，即高分组通过率高，底分组通过率低。D为负值时是消极区分，表面高分组通过率低，底分组通过率高。D为0时，说明试题无区分度。下面介绍几种主要的计算方法。1)客观性试题的区分度计算公式为LHP-PD(2.11)D：区分度指数；HP：高分组通过某题的百分比；LP：低分组通过某题的百分比。当题目得分为二分变量(对与错)，考试总分为连续变量时，可采用点二列相关法求得相关系数，以表示题目区分度的高低。2)主观性试题的区分度计算公式L)-N(HX-XDLH(2.12)HX：高分组总分；LX：低分组总分；H为该题最高分；L为该题最底分；N为考生总人数的25%。