中学生化学实验学习能力评价指标体系构建

1、PAGE PAGE - 10 -中学生化学实验学习能力评价指标体系构建摘要：采用文本分析法、德尔菲法、内容效度检验法、层次分析法，构建中学化学实验学习能力评价指标，包含实验目标、实验设计、实验实施、实验效果、实验反思等5项一级指标及15项二级指标和33项三级指标。该指标体系信效度检验良好，权重分配较为合理，为有效开展中学化学实验学习能力的评价提供科学测评依据和循证基础。关键词：化学实验学习能力;评价指标;权重赋值;问卷调查法;层次分析法文章编号：10056629（2022）04001407中图分类号：G633.8文献标识码：B1问题提出创造是人的最大骄傲，究竟什么是创造？尼采认为，“评价就是创

2、造評价本身就是被评价之物的财富和珍宝。评价然后才有价值;没有评价，生命之果是空的”1。化学是一门以实验为基础的学科，实验教学是中学化学学科教学中的重要一环，实验教学利于学生创新能力和综合素养的提升。当下，中学生化学实验学习能力评价只注重实验操作评价，忽视实验目标、实验设计、实验效果、实验反思等实验诸环节的评价，不利于充分发挥实验的教育功能2;体现出中学生化学实验学习能力评价体系不够健全，需进一步完善实验学习能力评价机制，把实验教学情况纳入教育质量评价监测体系，这既是新时代我国人才培养需求战略性、全局性的判断，又是深化教学评价体制改革的必然选择3。2研究思路及方法本研究试图构建中学生化学实验学习

3、能力评价指标体系，研究思路如下：第一，使用文本分析法，初步构建中学生化学实验学习能力评价指标;第二，使用德尔菲法，对所构建评价指标进行内容效度指标检验;第三，使用德尔菲法和层次分析法，确定所构建评价指标体系的权重。2.1文本分析法文本分析法贯穿研究始终。不管是对国内外中学生化学实验学习能力测评的相关文献梳理，还是对评价指标内容效度指标检验中的实证访谈数据分析，均使用文本分析法4。2.2德尔菲法在内容效度指标检验和评价指标的权重构建两处使用到德尔菲法。利萨（K.Reza）和瓦西里斯（S.M.Vassilis）认为德尔菲法样本量1015位足以支撑研究成果的科学性，此观点已得到学界的认可510。本研

4、究中，内容效度指标检验样本量为10份，指标权重样本量为16份，两项所请专家部分重合，均符合研究的科学性要求。2.3内容效度指标检验内容效度指标（contentvalidityindex，CVI）只涉及评价者之间均认为量表项目与相应内容维度相关的一致性，而不是常用的评价者间全部的一致性。CVI除可用于内容效度的评价外，还可为量表项目的替换、删除或修改提供信息11，12。2.4层次分析法指标权重的确立直接影响中学生化学实验学习能力评价指标体系的科学性及公正性。层次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）是一种将定量与定性结合起来的分析模式。因其在处理复杂决策问题上的有效性

5、，已成为使用范围较广的一种量化方法。层次分析法将复杂问题分解成各组成要素，将这些要素按照其内在逻辑排成有序的递进层次结构，并通过两两比较的方式确定各要素的相对重要程度，然后综合集体的判断以形成各因素相对重要性的总的顺序1316。使用该方法的基本步骤可概括如下：第一，构造判断矩阵。以A表示目标，ui、uj（i，j=1，2，n）表示因素。uij表示ui对uj的相对重要性数值。并由uij组成AU判断矩阵P。P=u11u12u1nu21u22u2nun1un2unn指标间重要程度指数采用19标度法确定，指标间重要程度指数及其含义见表1。本研究采取群决策的方法，邀请16名化学学科专家进行问卷打分，此人数

6、的选择足以支撑研究成果的科学性1722。与专家逐一交流填写的技术性问题，发放问卷16份，回收16份。通过对相关数据的整理分析，可确定各层指标可靠的判断矩阵。第二，重要性排序计算。运用判断矩阵计算出其max（最大特征根）所对应的w（特征向量），计算公式为Pw=maxw。求得的w（特征向量）经归一化处理，为权重分配，即各评价因素的重要性排序。第三，一致性检验。为检验上述方式所求权重分配的合理性，需进行判断矩阵的一致性检验，计算公式：CR=CIRI。其中，CR表示判断矩阵的随机一致性比率，CI表示判断矩阵的一致性指标，计算公式：CI=max-nn-1。式中，n为判断矩阵A的阶数，RI是n阶判断矩阵的

7、平均随机一致性指标，此项指标可通过查表获得，具体见表2。当判断矩阵P的CR0.74时为优秀，0.60K*0.74时为良好，0.40K*0.59时为一般。专家间的一致性越高，则CVI值越大，Kappa也会越大36，37。限于篇幅，本文只呈现ODIER评价模型一级指标的CVI检验专家打分表，见表3。从表3可以看出，10位专家对ODIER评价模型一级指标内容效度的各项评价指标及评价结果。从结果可知，大部分评价结果为优秀，“实验效果”指标为“良好”等级。针对专家提出的建议进行修订，剔除或修订低分值指标，完善指标的具体描述方式。将修订后的问卷重新发给专家，专家一致认为，问卷所涉及的指标及具体描述清晰完整

8、、逻辑严密。经过3轮专家咨询后，专家对中学生化学实验学习能力评价的指标及描述的认同程度大致相同，内容效度评价符合要求，各项指标体系基本确定。中学生化学实验学习能力评价指标体系包含5项一级指标、15项二级指标和33项三级指标及具体描述（见表4）。5评价指标的权重针对中学生化学实验学习能力评价指标，构建指标权重问卷量表，基于问卷的分析整理，形成中学生化学实验学习能力评价指标权重。具体过程如下。使用层次分析软件，根据其实施步骤，首先构建出中学生化学实验学习能力评价指标结构模型，见图1。根据专家问卷的调查数据，构造出各层指标的判断矩阵，使用公式计算出最大特征值max、一致性CR值、CI值。如表5为1号

9、专家填写的一级指标重要程度的判断矩阵。此矩阵维度n=5，对表5进行列归一化处理，得到表6。进而计算出实验目标、实验设计、实验实施、实验效果、实验反思的权重分别为：0.0317、0.2071、0.5719、0.1248、0.0645;过程行列式Aw为0.1713、1.1112、3.0972、0.6602、0.3338。一致性CR求解：max=（Aw/w）/n=5.33;RI=1.12;n=5;CI=（max-n）/（n-1）=（5.33-5）/（5-1）=0.0825;CR=CI/RI=0.0825/1.12=0.0737。从表5中分析数据可得最大特征值max=5.33，CI=0.0825，一致

10、性CR=0.0737，CR0.1，一致性检验通过;最终可得到1号专家一级指标的初始权重值。通过这种方式计算出1号专家二级指标和三级指标的权重，其他专家亦用此方式计算。经计算，所有专家的CR值均小于0.1，一致性检验通过，采用算术平均值的方法计算出群决策权重，最终得到中学生化学实验学习能力评价指标权重，见表7。化学实验是对化学理论知识学习的印证过程，对学生创新意识和实践能力培养具有不可替代的作用。从表7中可以看出，实验目标为0.1805、实验设计为0.139、实验实施为0.3879、实验效果为0.1857、实验反思为0.1069，这其中实验实施权重最大;在二级指标中，实验操作占比最大（0.121

11、1），这与初、高中化学实验中注重实验操作考核是相匹配的，但实验操作仅是15项二级指标中的一项，由此呈现出当下中学化学实验考核的缺陷，这种缺陷在纸笔考试中有所弥补，但因纸笔考核与实验操作考核的内容错位导致实验考核的全面性、科学性、公平性受到了挑战，该学生化学实验评价体系的构建为解决此问题提供了有利的理论支撑3840。6结论与启示中学生化学实验学习能力评价体系与新时代人才培养目标息息相关，关乎能否培养学生综合能力、落实学科核心素养、建设人力资源强国等诸多功能。从质和量维度规划中学生化学实验学习能力评价指标体系，在评价指标设定、评价常模研制、实验质量监测报告等核心环节的学生化学实验质量监测上形成突破

12、4143。目前各地中学化学实验教学开展现状不尽如人意，根源是对化学实验学习质量评价特征及机制研究不足，導致评价标准不同、缺失规范、监测缺位，严重地影响人才的培养。扭转这种局面的重要条件之一，就是切实加强中学生化学实验学习质量监测体系研究，促进实验教学培养主动适应社会对多样化高素质人才的需求4447。该评价指标体系提醒化学教师对实验教学的关注，不应只集中在实验操作层面，而应关注实验探究的全过程。对问题的解答是一切教学实践的起源，教师是问题情境的创设者，是学生问题意识的发展者和指导者，教师在教学中应创设情境引导学生更好地找出问题、分解问题，并构思如何设计实验方案解答相关问题。现行的中学化学教材实验

13、多数已设计好实验步骤，只需教师讲解原理、学生按要求操作完成即可，这一情况在初中化学实验教学中尤为明显，这种重实验讲授、重验证实验现象、重实验技能培养，而轻实验设计、轻实验讨论、轻实验反思的现象，严重忽视了学生思维特点的倾向，不利于学生综合素养的提升4850。中学生化学实验学习能力评价体系的构建，为中学化学教师实验教学中应关注的诸环节提供科学依据和循证基础。参考文献：1周国平.尼采：在世纪的转折点上M.北京：东方出版社，2022：89.2黄恭福，邹海龙.学科核心素养视域下的中学化学实验教学研究综述J.化学教学，2022，（2）：2428+50.3魏燕.推进实验教学改革，构建实验探究能力评价体系J

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