高中論文：自適應(yīng)考試系統(tǒng)(CAT)對學(xué)生判定自身學(xué)科核心素養(yǎng)的積極意義.doc

1、.自適應(yīng)考試系統(tǒng)(CAT)對學(xué)科核心素養(yǎng)判定的積極意義摘要：浙江省試點推行的新高考體系備受關(guān)注，“在7門學(xué)科中選擇3門作為高考計分科目”規(guī)則是其亮點之一，核心在于“選”，學(xué)生在受到眾多顯、隱性因素影響后做出選擇，但其中唯獨缺少了對其自身學(xué)科素養(yǎng)情況的標(biāo)準(zhǔn)化判定因素，從而可能導(dǎo)致學(xué)科素養(yǎng)誤判科目誤選，進而損害政策紅利。我們期盼教育主管部門在除高考、學(xué)業(yè)水平考試之外能引領(lǐng)、研發(fā)、推行標(biāo)準(zhǔn)化、低風(fēng)險的各學(xué)科自適應(yīng)考試系統(tǒng)，供學(xué)生在完成基礎(chǔ)學(xué)業(yè)至正式選科前的時期內(nèi)使用，使其得到對自身學(xué)科素養(yǎng)的科學(xué)判定反饋。大量研究反映計算機化自適應(yīng)考試系統(tǒng)的多項核心優(yōu)勢（自適應(yīng)、提升考生表現(xiàn)等）能夠勝任這項任務(wù)。關(guān)鍵

2、詞：計算機自適應(yīng)考試，CAT ，IRT，學(xué)科核心素養(yǎng) 在浙江省推行的新高考政策中，考生獲得了“7選3”的權(quán)利，學(xué)生被鼓勵開展生涯規(guī)劃并選擇相應(yīng)學(xué)科參加高考選考，同時配套高校專業(yè)錄取學(xué)科限制等措施。這一系列舉措無疑都指向一個目標(biāo)提升學(xué)生核心素養(yǎng)，打造精準(zhǔn)素質(zhì)教育。但是，將這項浩大工程的起點交由18歲的學(xué)習(xí)者從7門待選科目中選修3門學(xué)科參加高考，有政策性懶惰之嫌，難以保證學(xué)生選課的主要依據(jù)具有科學(xué)合理性。計算機自適應(yīng)考試系統(tǒng)（CAT）的多項核心理念在幫助學(xué)生樹立自我認識，發(fā)掘自身潛力，定位自身強勢學(xué)科等方面是大有裨益的，對于學(xué)生科學(xué)合理定位自身優(yōu)勢學(xué)科有著積極的幫助。1 當(dāng)前考生“7選3”環(huán)節(jié)的現(xiàn)

3、狀，隱患與建議1.1 部分地區(qū)的普通高中考生“7選3”的現(xiàn)狀與隱患以試點省份浙江省內(nèi)的義烏市為例，各學(xué)校所推行的學(xué)生“7選3”活動方案各有不同，客觀原因是各校師資力量與課程體系的不同。教師資源充沛的義烏中學(xué)在高一學(xué)段期間，為學(xué)生開設(shè)齊全所有供選學(xué)科課程，學(xué)生在經(jīng)過1個學(xué)年的完整學(xué)習(xí)后，落實“7選3”環(huán)節(jié)；而學(xué)科教師配備存在“潮汐”現(xiàn)象的學(xué)校例如義烏四中，高一學(xué)段難以開設(shè)齊備所有供選學(xué)科，則允許學(xué)生在高一學(xué)段末和高二學(xué)段末各進行一次“7選3”。同時也確實存在不少學(xué)校以課程設(shè)置更為便利為出發(fā)點，在未開設(shè)相關(guān)課程的環(huán)境下要求學(xué)生做出“7選3”的決定。這類學(xué)校的學(xué)生選科方案將造成該校學(xué)生的選科年份晚于

4、規(guī)范開設(shè)課程學(xué)校的學(xué)生，造成學(xué)科開設(shè)先后的學(xué)生選科潮汐現(xiàn)象等。1.2 考生缺少學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)化考試的反饋，選科技術(shù)手段低下考慮到新高考政策規(guī)定考生“學(xué)業(yè)考”與高考選考不可兼得的規(guī)定，即考生不得參加計入高考總分的學(xué)科所對應(yīng)的學(xué)業(yè)水平考試，從而導(dǎo)致學(xué)生無法對各科的基礎(chǔ)內(nèi)容得到一個標(biāo)準(zhǔn)化考核反饋，無法得知自身學(xué)科總體競爭能力，學(xué)生在此基礎(chǔ)上參與選科，結(jié)果必然缺乏科學(xué)性，進而導(dǎo)致的學(xué)科誤判、不良情緒等消極因素將有損本次新政策的紅利。1.3 充分開展考試考核與開設(shè)課程的必要性 學(xué)生在做出選科決定之前應(yīng)對7門學(xué)科有一個全面系統(tǒng)地認識，并結(jié)合自身在7門學(xué)科中的學(xué)業(yè)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)效能感與個人偏好以及一些隱性因素做出選擇

5、。從操作層面上講，即學(xué)生應(yīng)完成7門學(xué)科的基礎(chǔ)必修模塊的學(xué)習(xí)。學(xué)校應(yīng)認識到為學(xué)生在學(xué)段早期開設(shè)齊備課程，幫助學(xué)生形成課程觀顯得尤為重要?？紤]到高考作為一種標(biāo)準(zhǔn)化、高風(fēng)險考試，大部分學(xué)生會將自身的特定學(xué)科競爭力考慮因素優(yōu)先于個人興趣等隱性因素。因此，在學(xué)生選科之前，為考生提供標(biāo)準(zhǔn)化、低風(fēng)險的CAT考試，使其對自身的學(xué)科素養(yǎng)有一個合理判斷，有助于其做出符合自身利益的選擇。2. 自適應(yīng)考試系統(tǒng)(CAT)在新課程改革中對提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的意義2.1自適應(yīng)考試系統(tǒng)（CAT）的核心工作機制與優(yōu)勢早在上世紀(jì)70-80年代，即微機時代，計算機化考試的定義已明確任何涉及運用計算機技術(shù)以完成構(gòu)建考試項目或者選擇

6、未構(gòu)建的項目來形成考試項目的活動即計算機輔助測驗（Hsu,1985）。現(xiàn)今，全球多項大型考試均采用了計算機化考試，如TOEFL、GRE、我國的高校四、六級英語網(wǎng)考。但以上這些考試均是依托于計算機作為考試媒介，在信度效度與紙質(zhì)考試相符的條件下開展測試活動。為了使計算機化考試盡可能的發(fā)揮其不同于紙質(zhì)考試的優(yōu)越性，眾多研究者運用項目反應(yīng)理論（IRT）使計算機化考試實現(xiàn)了從基于計算機為媒介的考試（CBT）向計算機自適應(yīng)化考試（CAT）的轉(zhuǎn)變。基于項目反應(yīng)原理(IRT)的計算機化自適應(yīng)考試（CAT）其基本思想與心理學(xué)中關(guān)于潛在特質(zhì)的一般理論相關(guān)。通過對被試者的若干次試探與假設(shè)，得出高精度的測量結(jié)果。顯著

7、優(yōu)點有：（1）與紙筆考試相比，CAT試卷的試題容量是其25%。（2）能有效提高測量精度，從流程上提高考試的安全性。（3）為考生提供個性化服務(wù)，允許靈活考試。（4）即時反饋 。（5）節(jié)省大量人力物力 (Wainer，1990)1。2.2 研發(fā)CAT公共題庫能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的低風(fēng)險考試，兼顧“減負”與選拔。在新高考規(guī)則框架下，一般的講，高考選考學(xué)科A的考生對該科知識的掌握運用能力應(yīng)高于該科的平均學(xué)業(yè)水平考試水準(zhǔn)。但實際情況是，由于選考科目考生不得參加學(xué)業(yè)水平考試，該考生在參加該科高考之前并沒有機會通過參加標(biāo)準(zhǔn)化的考試來獲取相應(yīng)反饋證實其學(xué)科運用能力（各學(xué)校內(nèi)部的期末試卷等遠不能稱之為標(biāo)準(zhǔn)化考試）。

8、我們可以期盼，在高校入學(xué)考試與學(xué)業(yè)水平測試之外，教育主管部門能否推出高信度效度的公共題庫用于研發(fā)CAT系統(tǒng)，從而形成一項標(biāo)準(zhǔn)化的低風(fēng)險考試（可以通俗的理解成嚴(yán)肅程度低的考試）。從以下幾個指標(biāo)思考，這是完全可行并且值得推行的。首先，運用CAT構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化考試是行之有效的。高考作為一項龐大的社會工程，專業(yè)的考試設(shè)計人才儲備相當(dāng)豐富，設(shè)計出高信度效度的紙筆試卷已是常態(tài)。上個世紀(jì)，由于缺少測量理論與條件，一直難以證實計算機化考試在信度效度上能等同于紙筆考試。經(jīng)過理論的發(fā)展，現(xiàn)今已能測量得出特定場景、特定風(fēng)險下的CAT信度效度高度近似于紙筆考試，甚至由于地域的不同，存在高于紙筆考試的情況。國內(nèi)也已有多項專

9、項研究證實：江西師范大學(xué)“題庫理論”組，編寫考生智能水平的自適應(yīng)測驗時指出：自適應(yīng)考試可以在不損害測驗的信效度前提下，減少試題題量，縮短測驗，提高測驗效率2在同等測量精確度的條件下，自適應(yīng)測試可縮短40至60的測試長度3因此，以建設(shè)中的高考題庫為基礎(chǔ)，運用CAT建構(gòu)的學(xué)科考試的標(biāo)準(zhǔn)性是可以有保障的。其次，本文中建議運用CAT構(gòu)建低風(fēng)險考試。為了鼓勵學(xué)生在正式選科之前，積極參加標(biāo)準(zhǔn)化的CAT學(xué)科學(xué)業(yè)測試，必須降低其考試風(fēng)險，單一其考試用途用于評價學(xué)習(xí)者在學(xué)科基礎(chǔ)學(xué)業(yè)知識學(xué)習(xí)階段的綜合表現(xiàn)。從操作角度看，即考生參加此類考試后，成績優(yōu)劣不會產(chǎn)生相應(yīng)后果，該成績僅成為學(xué)生選擇學(xué)科的考慮因素之一。既然是

10、低風(fēng)險考試，就無加重學(xué)生負擔(dān)一說。反之，若設(shè)定為高風(fēng)險考試，將放大考生在CAT考試中的不利因素，有測量指出在高風(fēng)險考試環(huán)境下，如下情緒將強化計算機化考試的負向作用：不熟悉考試形式，緊張，屏幕閱讀感到視覺疲勞，擔(dān)心停電，系統(tǒng)崩潰導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失4。2.3自適應(yīng)考試系統(tǒng)對學(xué)生發(fā)掘其自身核心素養(yǎng)起到積極作用 作為一線教育工作者，通過與學(xué)生的訪談，發(fā)現(xiàn)學(xué)科偏好與學(xué)科能力無明顯關(guān)聯(lián)。常見的學(xué)生心理有：（1）有興趣偏好的學(xué)科學(xué)業(yè)水平卻不高，無法作為選考科目。（2）對多門學(xué)科均有偏好或無偏好。（3）難以判斷自身的優(yōu)勢學(xué)科種類。（4）受師長、同學(xué)等外在引導(dǎo)作用明顯。這幾類心理都指向一個核心問題，學(xué)生難以定位其核心

11、素養(yǎng)?；贗RT的CAT除了能完成靈活的考試呈現(xiàn)組織任務(wù)之外，還能起到鼓勵提升考生考試表現(xiàn)的作用，提升其考場效能感。這與其試題呈現(xiàn)機制有關(guān)。基于IRT的計算機自適應(yīng)考試建立了綜合反映考生應(yīng)考情況與考題難度系數(shù)及能力水平之間關(guān)系的非線性模型，試題的選擇是根據(jù)應(yīng)試者的能力水平動態(tài)抽取形成的，難度適宜的特點也可增強學(xué)生參加考試的動機。靜態(tài)的紙筆考試而言，試卷難度系數(shù)已經(jīng)確定不變，學(xué)有余力者無法獲知自身真實水平所高于紙筆試卷的程度；學(xué)習(xí)困難者則難以完成考試，負面的隱性因素得以放大，對其學(xué)科學(xué)習(xí)動機、選科動機均產(chǎn)生損害。而基于IRT的CAT可以有效避免此類情況。在不預(yù)先設(shè)定考試題數(shù)和考試時長的情況下，通

12、過小步調(diào)重復(fù)同系數(shù)的試題來判定學(xué)生能力。一般原理為：1初始題目設(shè)定。CAT系統(tǒng)對考生是陌生的，可選取題庫中總難度適中的試題，根據(jù)考生答題情況，初步估測考生的能力值。2. 能力估計。采用最大似然估計法，能力參數(shù)的最大似然估計是通過被測試者的似然函數(shù)區(qū)最大值。3后續(xù)選題原則。原理是根據(jù)學(xué)生之前的答題的情況來調(diào)整后續(xù)題目的難度，反復(fù)的尋求并達到考生的穩(wěn)定水平。4終止條件。常用的條件為考試時間終止或者考生能力水平已得到精確判定5。此種形式的CAT對于考生的考試表現(xiàn)十分有益，集中體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）保持一定強度的考試動機。CAT系統(tǒng)中的首題難度如果過于低下，考生經(jīng)過答題并答對后，CAT系統(tǒng)將會動態(tài)

13、的提升試題難度，反復(fù)尋求接近考生真實水平，當(dāng)考生在自身真實能力系數(shù)的層面上答對多題試題后，CAT系統(tǒng)會嘗試提升試題難度，此時即使考生難以完成，也不會損害對其做出的評價。低風(fēng)險環(huán)境下，考生更易放松積極應(yīng)對。（2）考試時長由考生表現(xiàn)而定，減輕考生考試負擔(dān)。傳統(tǒng)高考環(huán)境中，考生甚至需要久坐150分鐘來完成考試，身心疲勞程度已經(jīng)成為影響考試成績的顯性因素了。在CAT中，終止條件為考試時間耗盡或?qū)W生能力測定穩(wěn)定，當(dāng)學(xué)生較迅速的呈現(xiàn)出自身水平并獲得穩(wěn)定的難度認定后，系統(tǒng)將會結(jié)束考試活動。 在考生學(xué)習(xí)完各門待選科目的基礎(chǔ)內(nèi)容之后，參加此類CAT考試，可以高效的幫助考生判別各學(xué)科優(yōu)劣勢，并結(jié)合自身的生涯規(guī)劃，

14、精準(zhǔn)定位自身優(yōu)勢學(xué)科，專注提升自身特定學(xué)科素養(yǎng)。2.4自適應(yīng)考試系統(tǒng)是推動高考半閉卷形式的有效媒介傳統(tǒng)紙筆高考給考生帶來的負擔(dān)重，如：考試時長過長、“一考定終身”、繁重的知識點單純機械記憶等，使考生苦不堪言。其中，各學(xué)科內(nèi)圍繞著是否必要要求學(xué)生自身記憶過多知識條目常有爭論，無法牢固記憶知識點是否有礙于人才打造的問題自古以來就存在，知識記憶與解決問題能力的關(guān)系問題，就是掌握知識與發(fā)展能力的關(guān)系問題。而今，我們處于信息爆炸時代，科學(xué)知識體量驚人，信息獲取方式靈活多樣，要求學(xué)生熟記各項知識條目已無必要。我們期盼高考能采用半閉卷形式，從根本上減輕學(xué)生的機械學(xué)習(xí)負擔(dān)。這種半閉卷形式中，試卷應(yīng)在保證試題難

15、度系數(shù)不變的前提下，為考生提供背景知識，而為?？荚嚬剑梢钥紤]削減考試時間以作為考生查看背景知識的考試成本。這種靈活的考試形式非紙筆考試所能承擔(dān)，CAT考試模式是最佳選擇。在CAT考試中，考生可以自主選擇是否需要查看答題所需的知識背景（公式、概念等），而且，CAT計算機系統(tǒng)能夠豐富考試材料呈現(xiàn)方式，以圖文聲像等多媒體形式為考生提供幫助。 運用CAT呈現(xiàn)半閉卷考試形式的可行性不僅在于其高精度的信度效度和良好的互動性，另一重要優(yōu)勢為在此種模式下，考生的考試表現(xiàn)能得到良好提升。陜西師范大學(xué)專項研究成果表明：在考察學(xué)生解決問題能力的主觀性試題(應(yīng)用題)的閉卷考試中，為學(xué)生提供知識記憶支持(或日減輕學(xué)

16、生的知識記憶負擔(dān))，能明顯提高學(xué)生在解決問題的主觀性試題上的得分6。3.結(jié)論與建議 新高考框架下的考生在選擇選考科目時，需要綜合考慮多項因素，包括：個人偏好、學(xué)習(xí)效能感、社會家庭環(huán)境影響、學(xué)業(yè)表現(xiàn)等因素，而高考作為一項標(biāo)準(zhǔn)化高風(fēng)險考試，學(xué)生對自身學(xué)科核心素養(yǎng)的判定尤為重要，設(shè)計推廣以優(yōu)質(zhì)題庫為基礎(chǔ)的計算機自適應(yīng)考試，可以為選科考生判定其優(yōu)勢學(xué)科提供幫助?；贗RT理論的計算機自適應(yīng)考試CAT憑借其自身機制和形式的優(yōu)勢，不僅能有效完成標(biāo)準(zhǔn)化考試的組織呈現(xiàn)，同時在提升考生考試表現(xiàn)與改革考試形式等難點問題有突出價值。參考文獻：1 Wainer, H. (1990)Introduction and historyIn HWainer (ED)，Computer Adaptive Testing; A Primer. (PP. 1-21)New Jersey: Lawrance