韋文金

摘要：該研究基于我國(guó)化學(xué)學(xué)科教育現(xiàn)狀，參考國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究成果，依據(jù)Rasch測(cè)量理論（也稱項(xiàng)目反應(yīng)理論）和測(cè)評(píng)框架設(shè)計(jì)相關(guān)測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目及工具；應(yīng)用所編制的測(cè)驗(yàn)工具對(duì)延吉市S中學(xué)初三學(xué)生的化學(xué)定量能力進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。通過Rasch軟件測(cè)量學(xué)生化學(xué)定量能力水平，并比較該校初三學(xué)生在定量能力的水平分布上存在哪些差異，從而揭示學(xué)生的定量能力發(fā)展特征，為教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：Rasch模型；初三學(xué)生；化學(xué)定量化能力；檢測(cè)

在九年級(jí)的化學(xué)學(xué)習(xí)中，采用“定量化”來(lái)解決化學(xué)學(xué)習(xí)過程中常常涉及到化學(xué)問題的數(shù)學(xué)處理過程——對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律的量化過程。[1]傳統(tǒng)化學(xué)課程中將“化學(xué)計(jì)算”作為一項(xiàng)基本技能，但實(shí)際上從量的角度解決化學(xué)問題并非單純的數(shù)學(xué)運(yùn)算，也并非簡(jiǎn)單的方法、技巧等技能的操練，而是以基本概念、基本理論、元素化合物知識(shí)為基礎(chǔ)，以化學(xué)式、化學(xué)方程式及溶液組成等蘊(yùn)含的量的關(guān)系為依據(jù)，進(jìn)行分析、判斷、推理、運(yùn)算的過程，故本研究基于Rasch模型，從量的角度解決化學(xué)問題，從而折射出學(xué)習(xí)者在此過程中心智思考的成分。

一、化學(xué)定量能力的內(nèi)容依據(jù)與體系

1、內(nèi)容依據(jù)

我國(guó)《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)定量化能力學(xué)習(xí)內(nèi)容的要求主要體現(xiàn)在三個(gè)一級(jí)主題：身邊的化學(xué)物質(zhì)、物質(zhì)構(gòu)成的奧秘、物質(zhì)的化學(xué)變化中。[2]

2、內(nèi)容體系

我國(guó)化學(xué)課程體系的初中階段涉及內(nèi)容主要以質(zhì)量為核心，涉及根據(jù)化學(xué)式、化學(xué)方程式、溶液組成中的定量關(guān)系進(jìn)行有關(guān)的運(yùn)算。[1]

二、化學(xué)學(xué)科能力測(cè)驗(yàn)工具的構(gòu)成

隨著初三化學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)程的展開，要求從量的方面來(lái)描述和探究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成和變化。以期使學(xué)生能夠在更高的智能水平和研究方法上認(rèn)識(shí)和探究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成和變化。

1、Rasch模型應(yīng)用機(jī)理

Rasch模型（Rash Model）也類似于項(xiàng)目反映理論測(cè)量模型，由丹麥數(shù)學(xué)家喬治·拉希（Georg Rasch，1901-1980）上世紀(jì)60年代創(chuàng)立。他認(rèn)為被試對(duì)某個(gè)項(xiàng)目的反應(yīng)存在一個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系，它控制著被試正確回答特定項(xiàng)目的概率；被試正確作答的概率取決于被試能力與項(xiàng)目難度之間的差異，被試能力越高，越有可能答對(duì)越容易的項(xiàng)目（即答對(duì)概率越高）；被試能力越低，越不易答對(duì)難的項(xiàng)目（即答對(duì)概率越低）。[4]

在 Rasch模型中，受試者能力和項(xiàng)目難度并不是直接觀測(cè)的，需要通過受試者在一系列項(xiàng)目上的反應(yīng)，運(yùn)用最大概率估計(jì)法（maximumlikli-hoodestimation）進(jìn)行估算，也稱受試者能力參數(shù)估計(jì)和項(xiàng)目難度參數(shù)估計(jì)。[3]參數(shù)估計(jì)可以通過一定的計(jì)算機(jī)程序加以實(shí)現(xiàn)。

2、定量化水平層次分析

Dori（2003）認(rèn)為有關(guān)物質(zhì)的量的化學(xué)計(jì)算問題可以從復(fù)雜性和轉(zhuǎn)換水平兩個(gè)維度來(lái)分類。若多次轉(zhuǎn)換，問題就越復(fù)雜，則學(xué)生解決化學(xué)計(jì)算問題遇到的障礙就越多。[3]學(xué)生定量化能力的形成和發(fā)展是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由基礎(chǔ)到綜合、由具體到抽象的過程，如圖1所示。

圖1 初三化學(xué)“定量化”水平層次

三、研究設(shè)計(jì)

1、研究工具

本研究采用華東師大楊玉琴的博士論文《化學(xué)學(xué)科能力及其測(cè)評(píng)研究》中對(duì)“化學(xué)定量化能力”測(cè)驗(yàn)部分的測(cè)試問卷，共13道選擇題（Q1—Q8），以及Q9—Q13是建構(gòu)反應(yīng)題（建構(gòu)反應(yīng)題要求被試組織或建構(gòu)一份答案，在考查學(xué)生的高層次能力上具有優(yōu)勢(shì)，建構(gòu)反應(yīng)題答案有封閉性和開放性兩種答案）。[1]

2、研究對(duì)象

本研究選取了延吉市S中學(xué)初三年級(jí)的四個(gè)班220名學(xué)生作為被試，如表1。

3、數(shù)據(jù)處理

用SPSS18.0、Excel2007等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

四、研究結(jié)論

學(xué)生的學(xué)習(xí)水平隨時(shí)間推移而發(fā)展變化的軌跡可以通過測(cè)量與評(píng)價(jià)來(lái)概括，不但使得評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系明了、具體、可行，而且可為教師及教材編者進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)表現(xiàn)特征，改進(jìn)課程與教學(xué)。研究發(fā)現(xiàn)，四個(gè)班的學(xué)生在“定量化”能力上的差異主要表現(xiàn)在同一水平（水平3）上，這需要在教學(xué)中設(shè)計(jì)更多的項(xiàng)目，充分考察學(xué)生各方面的能力水平，以建立起更為精確的“定量化”能力評(píng)價(jià)的框架。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊玉琴.化學(xué)學(xué)科能力及其測(cè)評(píng)[D].華東師范大學(xué)博士論文。2012；129.

[2]教育部.全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）[S]. 北京：北京師范大學(xué)出版社，2001.

[3]Dori Y J..Hameiri M.Multidimensional Analysis System for Quantitative Chemistry Problems：Symbol，Macro，Micro，and Process Aspects[J].Journal of Research in Science Teaching.2003，40（3）：278-302.

[4]韋斯林.應(yīng)用Rasch模型構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)建模的中學(xué)生物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)知測(cè)量的研究[D].華東師范大學(xué)博士論文，2010.