艾　倫

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實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究方法（4）：能力測(cè)量

艾倫

摘 要：對(duì)于中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力，界定了測(cè)量類型，說明了測(cè)量方法，介紹了部分可用于測(cè)量的工具。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；能力測(cè)量；速度測(cè)量；造詣測(cè)量；難度測(cè)量

中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力的測(cè)量問題實(shí)質(zhì)上是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果最根本評(píng)價(jià)的過程與手段，因?yàn)槲覀儗⒅行W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能定位于學(xué)生能力水平的提高，而人們將會(huì)依據(jù)對(duì)能力水平的測(cè)量結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果做出科學(xué)判斷。所以，能力測(cè)量是十分重要的問題，本文針對(duì)這一問題展開討論。

圖1　本文邏輯思維導(dǎo)圖

一、能力測(cè)量分類

能力測(cè)量（ability measurement）在心理學(xué)文獻(xiàn)中稱為心理測(cè)驗(yàn)（psychological test），是心理學(xué)研究的一個(gè)重要課題，而社會(huì)上實(shí)際采用的能力測(cè)量方法也都是心理學(xué)的研究成果?！赌芰π睦韺W(xué)》中對(duì)能力測(cè)量方法進(jìn)行了分類［1］，我們?cè)谶@里引用這些分類法，并強(qiáng)調(diào)那些在實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力測(cè)量中將要側(cè)重使用的方法。

1.按能力類型區(qū)分

按照能力類型不同，心理學(xué)將能力測(cè)量方法分為3類：智力測(cè)量、專門能力測(cè)量以及創(chuàng)造力測(cè)量。其中，智力測(cè)量主要用于測(cè)驗(yàn)弱智兒童與“天才”兒童的智商；專門能力測(cè)量用于測(cè)驗(yàn)人們的各種專門能力，其實(shí)就是對(duì)人的各種專門技能進(jìn)行測(cè)驗(yàn)；而創(chuàng)造力測(cè)量是對(duì)人的創(chuàng)造性高低進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。顯然，在中小學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力測(cè)量中智力和專門能力測(cè)量都不是需要考慮的，而我們應(yīng)該選擇創(chuàng)造力的測(cè)量方法。

2.按照對(duì)象區(qū)分

針對(duì)不同對(duì)象，心理學(xué)將能力測(cè)量方法分為2類：個(gè)體測(cè)量和團(tuán)體測(cè)量。其中個(gè)體測(cè)量是針對(duì)個(gè)人的，團(tuán)體測(cè)量是針對(duì)群體的，我們應(yīng)該選擇團(tuán)體的測(cè)量方法，這是因?yàn)樵诒緳诳龅摹秾?shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力分析（3）：操作與社交能力類》一文中就強(qiáng)調(diào)了：“中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力是全方位的基本能力，是創(chuàng)新能力的基本構(gòu)成；中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力的培養(yǎng)是針對(duì)普通教育對(duì)象的，它的需求是普適的”。所以這種處理方式不針對(duì)個(gè)體，測(cè)得的結(jié)果反映出全體（整個(gè)教學(xué)單位）學(xué)生能力提高水平的平均值。

3.按照功能區(qū)分

按照功能不同，心理學(xué)將能力測(cè)量方法分為4類：難度、速度、性能以及造詣測(cè)驗(yàn)。其中，難度測(cè)驗(yàn)是通過逐漸增加任務(wù)的難度判斷被試的能力水平；速度測(cè)驗(yàn)是通過檢驗(yàn)被試完成任務(wù)的時(shí)間判斷其能力水平；性能測(cè)驗(yàn)是檢驗(yàn)被試的能力傾向，屬于技能測(cè)量；而造詣測(cè)驗(yàn)亦稱成就測(cè)驗(yàn)，是通過被試獲得的成就對(duì)其進(jìn)行能力水平判斷。這些測(cè)量方法中除了性能測(cè)驗(yàn)以外，其他方法在學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力測(cè)量中都有可能涉及。

總結(jié)上述分類，可以認(rèn)為中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力水平測(cè)量的方法主要使用：從能力類型上區(qū)分的創(chuàng)造力測(cè)量，從對(duì)象上區(qū)分的團(tuán)體測(cè)量，從功能上區(qū)分的難度、速度、造詣測(cè)量等方法。這些方法在實(shí)際使用中是相互重疊的，即對(duì)全體學(xué)生通過難度、速度、造詣的測(cè)量確定其創(chuàng)造力水平。

二、中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力測(cè)量

中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力水平不必在專門的環(huán)境下進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量工作，我們提倡在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，這就必須將能力水平測(cè)量的方法要素貫穿到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)組織之中。下面重點(diǎn)分析這些測(cè)量方法要素，而不對(duì)它們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與組織中的具體實(shí)現(xiàn)做更多說明，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與組織是靈活的東西，教師都有自己的經(jīng)驗(yàn)和思考，各具特色，不應(yīng)強(qiáng)求一致。

1.認(rèn)知能力類的速度測(cè)驗(yàn)

認(rèn)知能力類包括4種簡(jiǎn)單型能力，分別為觀察能力、分析能力、綜合能力以及邏輯思維能力，對(duì)于這些能力水平的評(píng)價(jià)使用速度測(cè)驗(yàn)較為合適。

（1）速度測(cè)驗(yàn)（response speed test）

這種方法其實(shí)就是時(shí)間法測(cè)量，是心理學(xué)中通過對(duì)被試的反應(yīng)時(shí)測(cè)試實(shí)現(xiàn)內(nèi)隱聯(lián)想測(cè)驗(yàn)（IAT）的一種方法。每個(gè)人在其感官受到刺激后都會(huì)產(chǎn)生生理反應(yīng)，并存在一個(gè)基本固定的反應(yīng)時(shí)間（稱簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)或基線反應(yīng)時(shí)，用Ts表示）。但是不同人的基線反應(yīng)時(shí)具有差異，同時(shí)每個(gè)人對(duì)于不同事件的刺激而產(chǎn)生的反應(yīng)時(shí)間也是不同的，所以人們實(shí)際上是通過被試對(duì)一個(gè)事物的反應(yīng)時(shí)間（用Te表示）與其基線反應(yīng)時(shí)之比（Pt=Te/Ts）判斷他對(duì)于該事物的態(tài)度，這就是IAT的基本方法。一般某被試對(duì)一個(gè)事物的Pt值越小，則反映出他對(duì)該事物認(rèn)可或關(guān)心的程度越高。IAT突破了心理測(cè)量的主觀性，使得客觀量化地測(cè)量人們潛在的認(rèn)知與能力成為可能。

（2）認(rèn)知能力類的速度測(cè)驗(yàn)

對(duì)于每個(gè)學(xué)生的觀察能力、分析能力、綜合能力以及邏輯思維能力，可以通過他們?cè)谕瓿蓪?duì)一個(gè)事物的觀察、分析、綜合以及邏輯思維所花費(fèi)的時(shí)間，與他們本人的基線反應(yīng)時(shí)之比進(jìn)行綜合判斷，以此甄別其相關(guān)能力水平。但是在實(shí)際教學(xué)過程中這種測(cè)量方法是不能夠?qū)嵤┑?，它受到了測(cè)試條件的限制，教師不可能對(duì)每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)的速度水平測(cè)驗(yàn)。更加實(shí)際的方法是與教學(xué)平行進(jìn)行的測(cè)量方法，獲得的能力水平是全班學(xué)生平均值，并且是形成性水平值，即它體現(xiàn)了全班學(xué)生整體能力水平較上次測(cè)驗(yàn)提高的情況。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的速度測(cè)驗(yàn)方法

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生的認(rèn)知能力類進(jìn)行速度測(cè)驗(yàn)，需要在課堂上由授課教師或?qū)ｉT配置的輔助人員進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和記錄操作，這對(duì)于常態(tài)教學(xué)幾乎是不可能的事情。所以，最好的方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂錄像，在課后根據(jù)課堂錄像對(duì)教學(xué)過程和學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行針對(duì)性地解析，這種方法與Flanders課堂互動(dòng)分析相似，并且對(duì)于常態(tài)教學(xué)是可行的，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做課題研究則更是必須的。在教學(xué)錄像回放時(shí)，對(duì)從教師提出觀察、分析、綜合與思維任務(wù)開始到學(xué)生各組做出正確反應(yīng)所花費(fèi)的時(shí)間進(jìn)行逐一分析采集，計(jì)算出平均時(shí)間（Taj），并與以前學(xué)生完成相同難度相似任務(wù)所花費(fèi)的平均時(shí)間（Tai）進(jìn)行對(duì)比，定義認(rèn)知能力類水平提高率Pa = （Tai - Taj）/Taj× 100％。若計(jì)算出的Pa ＜ 0說明水平降低，但也可能與任務(wù)難度有關(guān)，應(yīng)考慮難度系數(shù)k，即Pa = （Tai - k×Taj）/Taj× 100％（其中k≤1，為兩次任務(wù)的難度比例）。

2.創(chuàng)造能力類的造詣測(cè)驗(yàn)

創(chuàng)造能力類包括4種簡(jiǎn)單型能力，分別為設(shè)計(jì)能力、知識(shí)遷移能力、方法創(chuàng)造能力以及思想實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?duì)于這些能力水平的評(píng)價(jià)使用造詣測(cè)驗(yàn)較為合適。

（1）造詣測(cè)驗(yàn)（attainment test）

亦稱成就測(cè)驗(yàn)、學(xué)識(shí)測(cè)驗(yàn)或成績(jī)測(cè)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生獲得的知識(shí)檢驗(yàn)，造詣測(cè)驗(yàn)就是卷面考試，而對(duì)于學(xué)生能力的提高則應(yīng)注重在不同領(lǐng)域（學(xué)科）設(shè)計(jì)制造的作品成果，檢驗(yàn)其創(chuàng)造性的具體體現(xiàn)和水平。

（2）創(chuàng)造能力類的造詣測(cè)驗(yàn)方法

中小學(xué)生造詣測(cè)驗(yàn)主要可以通過兩種形式進(jìn)行，一種是在技術(shù)類課程中實(shí)施檢測(cè)，另一種是在參與創(chuàng)作競(jìng)賽項(xiàng)目中評(píng)估造詣水平。中小學(xué)的課程一般可以被分為4類：人文學(xué)科類（語(yǔ)文、歷史、思想教育等）；自然科學(xué)類（數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等）；藝術(shù)體育類（美術(shù)、音樂、體育等）；應(yīng)用技術(shù)類（勞動(dòng)技術(shù)、信息技術(shù)、通用技術(shù)等）。其中應(yīng)用技術(shù)類的課程多注重學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，對(duì)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的評(píng)價(jià)也往往是通過學(xué)生課程作品的水平（如：勞技作品、計(jì)算機(jī)作品、手工作品等），同時(shí)這些作品又可以很好地反映學(xué)生創(chuàng)作能力類的能力水平。參加社會(huì)上各種創(chuàng)作競(jìng)賽項(xiàng)目是對(duì)學(xué)生各科教學(xué)知識(shí)與能力的綜合性考察，學(xué)生的競(jìng)賽作品獲獎(jiǎng)情況可以如實(shí)地反映他們的創(chuàng)造能力類的能力水平。將學(xué)生的課程作品和競(jìng)賽作品水平與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況做相關(guān)性分析，可以發(fā)現(xiàn)它們的相互作用，從而對(duì)實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)造性能力進(jìn)行了客觀量化的測(cè)量。

3.操作與社交能力類的難度測(cè)驗(yàn)

操作與社交能力類包括3種簡(jiǎn)單型能力，分別為動(dòng)手能力、獨(dú)立完成任務(wù)的能力以及協(xié)作完成任務(wù)的能力，對(duì)于這些能力水平的評(píng)價(jià)使用難度測(cè)驗(yàn)較為合適。

（1）難度測(cè)驗(yàn)（difficulty test）

在能力測(cè)量過程中循序漸進(jìn)地增加任務(wù)難度，并觀察被試完成任務(wù)的情況，給出評(píng)價(jià)結(jié)論。

（2）操作與社交能力類的難度測(cè)驗(yàn)方法

常態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中此類測(cè)驗(yàn)與速度測(cè)驗(yàn)是重疊使用的，具體方法在前文中已經(jīng)詳細(xì)介紹，只是在速度測(cè)驗(yàn)中更加關(guān)注學(xué)生的平均反應(yīng)時(shí)間Tai與Taj，而難度測(cè)驗(yàn)中更加關(guān)心難度系數(shù)k。

三、能力測(cè)量工具

這里介紹一些與能力水平評(píng)價(jià)有關(guān)的測(cè)量工具，在我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究中可以作為參考，也有可能對(duì)它們做選擇性使用。

1.試卷工具

以前我們?cè)懻撨^，對(duì)學(xué)生獲取顯性知識(shí)的檢驗(yàn)多使用紙筆試卷的測(cè)量方法，而對(duì)學(xué)生能力提高的檢驗(yàn)一般無(wú)法采用紙筆的測(cè)量方法。但是，對(duì)于能力中的分析能力（也僅是對(duì)于分析能力）仍然可以采用試卷作為檢驗(yàn)工具進(jìn)行測(cè)量，最典型的實(shí)例就是PISA項(xiàng)目。

PISA的全稱是Programmer for International Student Assessment，中文被譯為“國(guó)際學(xué)生評(píng)價(jià)項(xiàng)目”，是由國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織舉辦的大型國(guó)際性教育成果比較與監(jiān)控的測(cè)量項(xiàng)目。其形式為紙筆試卷測(cè)驗(yàn)，對(duì)象是15歲的學(xué)生（在中國(guó)為義務(wù)教育階段末期，即初中三年級(jí)學(xué)生），內(nèi)容為學(xué)生的閱讀能力、數(shù)學(xué)能力、科學(xué)能力，目的是以此了解學(xué)生是否具備未來生活所需的知識(shí)和技能。PISA從2000年開始舉辦，以后每3年舉行一次。中國(guó)上海市的學(xué)生于2009年首次參加這個(gè)項(xiàng)目，但是到2012年時(shí)就已經(jīng)連續(xù)兩次成績(jī)名列世界第一了。這一現(xiàn)象再次說明了PISA項(xiàng)目是注重分析能力的測(cè)量工具，同時(shí)也進(jìn)一步證明中國(guó)學(xué)生的分析能力要高于西方國(guó)家同齡學(xué)生（詳見本刊2015年第18期《實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力分析（1）：認(rèn)知能力類》一文）。

2.量表工具

（1）量表

量表（scale）是一種特殊功能的問卷，最開始被設(shè)計(jì)測(cè)量人的智力（如：比奈-西蒙量表），以后則在心理學(xué)、教育學(xué)、醫(yī)學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域廣泛使用。所謂量表，就是這樣一種測(cè)量工具，它由多個(gè)項(xiàng)目構(gòu)成，形成一個(gè)復(fù)合分?jǐn)?shù)，旨在揭示不易用直接方法測(cè)量的理論變量的水平［2］。在教育測(cè)量中的量表很多，常見的如：學(xué)習(xí)焦慮傾向測(cè)量、父母養(yǎng)育方式問卷、兒童孤獨(dú)量表、家庭環(huán)境量表、兒童行為量表、兒童自我意識(shí)量表、考試焦慮自評(píng)量表、同學(xué)關(guān)系問卷、兒童學(xué)習(xí)適應(yīng)性調(diào)查表、師生關(guān)系診斷、大學(xué)生人際關(guān)系量表、抑郁量表、職業(yè)興趣測(cè)評(píng)（藝術(shù)型和研究型）、中學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)測(cè)驗(yàn)問卷等。而用于學(xué)生能力測(cè)量的也有一些，如：智力測(cè)驗(yàn)、思維能力測(cè)試、創(chuàng)造能力自測(cè)、意志力測(cè)試、創(chuàng)造力傾向測(cè)驗(yàn)、言語(yǔ)理解能力測(cè)試、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力測(cè)試、空間想象能力測(cè)試、知覺速度能力測(cè)試等量表。

（2）量表編制

對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，測(cè)量量表存在的最大問題是：①針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力測(cè)量幾乎沒有成熟的量表；②相對(duì)于一個(gè)被試人群，一套量表只能使用一次（一旦用過，由于被試已知測(cè)試內(nèi)容，下次再使用將無(wú)效），所以自己編制用于學(xué)生能力測(cè)量的量表是一種選擇。由美國(guó)學(xué)者羅伯特·F·德維利斯所著的《量表編制：理論與應(yīng)用》一書中對(duì)量表編制的流程有詳細(xì)的說明，大致過程為：①確定測(cè)量目標(biāo)，②建立項(xiàng)目列表，③決定項(xiàng)目形式，④專家評(píng)審項(xiàng)目，⑤加入效驗(yàn)項(xiàng)目，⑥初步試測(cè)項(xiàng)目，⑦評(píng)價(jià)測(cè)量項(xiàng)目，⑧優(yōu)化量表長(zhǎng)度［2］。關(guān)于量表編制的具體方法此處不再詳述，將會(huì)在本欄目今后刊文中進(jìn)行細(xì)致的介紹和討論。

3.儀器工具

此處介紹幾種可以用來測(cè)量學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力的儀器設(shè)備，這些測(cè)量?jī)x器在《心理學(xué)儀器在中小學(xué)教育中的應(yīng)用》一書中有詳細(xì)的原理和使用說明。

（1）綜合反應(yīng)時(shí)儀［3］

這是一種用于測(cè)量人們基線反應(yīng)時(shí)Ts的儀器。儀器啟動(dòng)后，被試在看到儀器面板上的燈光或聽到儀器發(fā)出的聲響后馬上做出按鍵反應(yīng)，儀器會(huì)自動(dòng)記錄被試的反應(yīng)時(shí)間。

（2）手指靈活儀［3］

這是一種用于測(cè)量人們手指靈活性的儀器，可用于間接測(cè)量學(xué)生的動(dòng)手能力水平。儀器啟動(dòng)后，被試按照要求完成插拔評(píng)估針、翻轉(zhuǎn)評(píng)估棒、旋緊或松開螺栓等規(guī)定動(dòng)作，儀器會(huì)根據(jù)被試操作的準(zhǔn)確性和迅速性給出客觀成績(jī)。

（3）鏡畫儀［3］

這是一種用于測(cè)量人們學(xué)習(xí)遷移率的儀器，可用于間接測(cè)量學(xué)生的知識(shí)遷移能力。儀器的遮擋板擋住被試的視線，被試只能從鏡子中看到一個(gè)上下左右都相反的鏡像的圖，并要求其用筆沿著這個(gè)鏡像的圖進(jìn)行描繪。被試必須改變?cè)瓉淼牟僮髁?xí)慣，將圖像描繪下來，儀器根據(jù)描圖時(shí)間和準(zhǔn)確性給出客觀成績(jī)。

（4）邏輯思維儀［3］

亦稱概念形成儀或葉克斯選擇儀，可用于測(cè)量學(xué)生提出假設(shè)、進(jìn)行驗(yàn)證、概括規(guī)律以及形成概念的能力。儀器由若干個(gè)一一對(duì)應(yīng)的按鍵和指示燈組成，指示燈按照一定規(guī)律閃亮，要求被試通過嘗試找到規(guī)律并按下按鍵，使得按鍵與燈亮同步，并根據(jù)嘗試次數(shù)和正確性給出客觀成績(jī)。

這里介紹的各種工具主要用于個(gè)體測(cè)量，而我們強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)能力應(yīng)進(jìn)行整體平均水平的動(dòng)態(tài)（形成性）測(cè)量，所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題研究中這里介紹的工具僅是輔助作用，不應(yīng)成為能力測(cè)量主體工具。

四、結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究方法系列文章討論了測(cè)量與評(píng)價(jià)、問卷設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和能力測(cè)量等問題，這些問題都是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究中無(wú)法回避的重要內(nèi)容。文章對(duì)問題的討論還很膚淺，只是起了一定的引導(dǎo)作用，并非做出定論。希望有更多的中小學(xué)一線教師加入討論，進(jìn)行理論與實(shí)踐研究，解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題，并期待有大量的研究成果呈現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李孝忠.能力心理學(xué)［M］.西安:陜西人民教育出版社，1985，8:235-236.

［2］ ［美］德維利斯.量表編制:理論與應(yīng)用［M］.魏勇剛，席仲恩，龍長(zhǎng)權(quán)譯.重慶:重慶大學(xué)出版社，2010.

［3］ 郭秀艷，王弘毅.心理學(xué)儀器在中小學(xué)教育中的應(yīng)用［M］.上海:華東師范大學(xué)出版社，2012.

作者信息

艾倫，教授，本刊特約撰稿人。首都師范大學(xué)，100048

Research Method of Experimental Teaching （4）:Ability Measurement

Ai Lun

Abstract:In order to study the related ability of the experimental teaching in primary and middle school， this paper defines the type of measurement of these abilities， and explains the method of measuring the ability of these abilities.

Key words:experiment teaching； ability measurement； response speed test； attainment test； difficulty test