高二学生“证据推理与模型认知”核心素养的测评研究

【摘要】：随着经济社会的迅速发展,知识信息的迭代更新,“核心素养”成为各界的关注热点。核心素养的发展要依托于学科核心素养的培养,需要我们充分挖掘化学核心素养的育人价值。“证据推理与模型认知”作为化学核心素养的思维核心,测评显的尤为重要。本研究将“证据推理与模型认知”概念操作化为3个一级指标和14个二级指标的评价指标体系,并编制相应测评工具和调查问卷。利用教育测量学的方法及统计软件对测评数据进行分析讨论,定位高二学生“证据推理与模型认知”的发展水平及培养的重难点,并分析比较不同类型学生的发展水平差异及影响因素。研究所得结论如下:(1)测评工具信度为0.80,效度为0.82,平均难度系数为0.57,平均区分度为0.41,可靠性和准确性较高,且难度适中,区分能力较强。调查问卷信度为0.80,构造效度为0.83,说明问卷具有可靠性。(2)测评结果表明,高二学生整体的“证据推理与模型认知”发展处于水平2。其中,重点中学成绩均值为76.87,高于平均水平59.79,“证据推理与模型认知”的发展处于水平3,部分学生已达水平4;普通中学成绩均值为55.44,低于平均水平,“证据推理与模型认知”的发展处于水平2,重点中学学生“证据推理与模型认知”的发展水平显著高于普通中学学生。(3)两类学校在一级指标响应的难点相同,均为“对证据和模型的迁移创新”,在一级指标上响应的重点不同;在二级指标上响应的难点相同,均为“铜锌原电池产生电流原理的解释”、“实际电池工作原理的解释”、“复杂陌生电极反应式的书写”和“离子放电因素的探究”,在二级指标上响应的重点稍有不同。(4)在0.05的置信水平上,不同类型学生的“证据推理与模型认知”发展水平差异如下所示:重点中学显著高于普通中学;男生显著高于女生;学优生显著高于学困生;职业取向为化学相关方向的学生显著高于非化学方向的学生;父母最高学历为高中以上的学生显著高于父母最高学历为高中以下的学生;城镇学生显著高于农村学生。(5)造成不同类型学生的“证据推理与模型认知”发展水平存在差异的主要原因有学习动机、学习活动、情感态度、探究思维以及教师教学方式。(6)根据研究结果,对化学教师提出以下建议:实验探究和外显教学;发声思考和多维认知;变式训练和跨科教学。本研究的创新之处在于首次对“证据推理与模型认知”进行概念操作化,建立评价指标体系和系统的测评方法;结合电化学内容,细化课标中“证据推理与模型认知”每一个发展水平的具体表现;从定性和定量的角度,运用数理统计方法分析了不同类型的学生“证据推理与模型认知”的发展水平差异及原因;通过拟合物理、数学成绩对“证据推理与模型认知”测评成绩的线性方程,说明物理、数学成绩对“证据推理与模型认知”发展水平的影响。