基于spss的試卷分析在高校教學中的應用

基于spss的試卷分析在高校教學中的應用

0試試分析的意義考試是教育評估的有效方法。隨著課程改革的深入，教育評估的目的越來越客觀。如何使用和改進這種手段是所有教育工作者必須面對的問題。通過分析受試者的測試，我們可以更好地進行教育設計，改進教育方法和手段，從而實現(xiàn)良好的教育效果。試卷分析是教師教學工作的一個重要組成部分,也是每個教師必須完成的工作.通過對試卷進行分析,能夠客觀地反映教師與學生“教”與“學”的水平與效果,可以幫助教師與學生發(fā)現(xiàn)教學活動中的薄弱環(huán)節(jié),以利于提高教學質(zhì)量.試卷分析工作量大,尚無較好的軟件進行全面分析.本文中使用SPSS統(tǒng)計軟件進行試卷分析,具有實用、簡單、可操作性強等特點,能滿足試卷分析全部指標的分析計算,減輕教師工作強度.1評價指標和成績分析指標試卷分析包括試卷成績分析和試卷質(zhì)量分析2部分.根據(jù)教育評價理論,試卷分析的指標有:難度、區(qū)分度、信度、效度等.成績分析指標主要有參加考試的人數(shù)、最高分、最低分、平均值、標準差以及等級分布等.1.1成績統(tǒng)計及分析要求試卷成績分析的主要指標有:學生總數(shù),參加考試人數(shù),最高分,最低分,平均分與標準差,優(yōu)秀、良好、中等、及格與不及格的人數(shù)分布及百分比,成績分布圖等.以上指標要求按班級、年級對試卷成績及總評成績進行分析.1.2考試的信效度有定量指標和定性指標2類.定量指標有:試題的難度指數(shù)P、區(qū)分度D、信度r、關聯(lián)效度等.定性指標有:試卷覆蓋面、內(nèi)容效度、失分原因分析、試題的表述性(如表達是否科學、正確,名詞術語是否準確,選擇題備選答案設計是否合適、排列是否隨機,參考答案是否正確,試卷內(nèi)容是否對答案有提示等).2spss的功能SPSS(StatisticPackagefortheSocialScience)即社會科學統(tǒng)計軟件包,具有方差分析、相關與回歸、協(xié)方差分析、Logistic回歸、聚類分析、主成份分析等多種功能,并不斷地更新和發(fā)展.SPSS的特點是:使用菜單和對話框的操作方式,絕大多數(shù)操作靠鼠標擊鍵即可完成;有靈活的變量變換和文件交換系統(tǒng),豐富的統(tǒng)計圖表的輸出,并與MicrosoftOffice軟件兼容.SPSS是國際醫(yī)學期刊引用最多的統(tǒng)計軟件,是當前國際上流行的權威性統(tǒng)計分析軟件之一,在社會學、醫(yī)學、心理學、人文學、生物學、教育學等領域已得到了深入的應用.3spss在測試分析中的應用3.1數(shù)據(jù)輸入和處理數(shù)據(jù)文件的建立可用以下3種方法:第一,對于Excel,Foxpro,Access等表文件,甚至文本文件,采用SPSS軟件直接調(diào)入的方法;第二,用SPSS提供的DataEditor窗口輸入數(shù)據(jù);第三,用SPSS提供的Syntaxeditor窗口,簡單編程輸入數(shù)據(jù).這3種方法各有優(yōu)劣:Excel因為用戶熟悉而覺得簡單,但數(shù)據(jù)超過78列后,轉(zhuǎn)換往往出錯,且Excel對輸入大樣本量的數(shù)據(jù)效率很低.用DataEditor輸入數(shù)據(jù),類似Excel操作,同樣因樣本量大而效率低.SyntaxEditor環(huán)境編程法輸入數(shù)據(jù)效率高,不易出錯,文獻中建議采用.因為試卷的數(shù)據(jù)量不是很大,也為了輸入數(shù)據(jù)直觀、簡單,本文中選用第二種方法建立數(shù)據(jù)文件.SPSS軟件建立數(shù)據(jù)文件,行為記錄,列為變量,設置的變量有姓名、學號、班級、題1、題2、題3……總分等.如果是大題下有小題,如選擇題、判斷題等,為了全面分析試卷,可以把每小題設置為列變量.總之,把每個問題(得分點)作為一個變量.在SPSS軟件中,點擊VariableView標簽,在Name標題下定義多個變量:ID,Name,Class,T1,T2…Tn,TOTAl等.其中學號名為ID,成績名定義為TOTAL.在Type標題下定義各個項目的類型,其中學號、班級、姓名定義為String類型,根據(jù)實際確定字符長度,如ID取9個長度等,題號和總成績均定義成Numeric類型,長度為5,小數(shù)點后長度為1,其余項使用默認即可.在Label標題下,寫上各變量的漢字標識.下面以某門課程為實例作介紹,該課程試卷的結(jié)構(gòu)見表1.數(shù)據(jù)定義見圖1.點擊DataView標簽,逐個錄入每個記錄數(shù)據(jù),即各學生信息和各問題得分,得到如圖2的表格.3.2按班進行成績分析主要工作有:將成績按優(yōu)、良、中、及格和不及格分段,并繪制直方圖,附帶正態(tài)分布曲線;按某種單位,如年級、班級統(tǒng)計均值、最高分、最低分、方差等.3.2.1成績的分段.成績分段,就是統(tǒng)計各個分數(shù)段的人數(shù),也就是將百分制分數(shù)轉(zhuǎn)換成5等級:優(yōu)、良、中、及格和不及格.具體操作如下:執(zhí)行Transform→Recode→IntoDifferentVariable命令,彈出RecodeIntoDifferentVariables對話框,將‘成績’變量送入NumericVariable→Output框中,在OutputVariableName框中輸入‘分數(shù)段’,單擊Change按扭和OldandNewValues按扭(如圖3所示),然后單擊change按鈕,彈出RecodeIntoDifferentVariables:OldandNew.對話框,選擇Range,在其下框中輸入相應的分數(shù)范圍,在NewValue欄中Value的框中輸入相對應的分數(shù)段,單擊Add按鈕(見圖4),完成后單擊Continue按鈕,再單擊OK按鈕,即在數(shù)據(jù)窗口中生成‘分數(shù)段’變量.3.2.2繪制圖形.數(shù)據(jù)的圖形表示是最好的表示方法,一般統(tǒng)計結(jié)果都喜歡采用這種方法表示.統(tǒng)計專家Chambersetal.曾說:“沒有哪樣統(tǒng)計工具能像一張精選出來的圖形一樣有威力”.這里先以全體考生(2個班)為單位,進行試卷成績分析.統(tǒng)計最高分、最低分、均方差、均值等,并繪制成績分布直方圖.過程如下:①執(zhí)行Analyze→Descriptive→Frequencies,彈出Frequencies對話框,將‘成績’、‘分數(shù)段’2個變量移入Variable(S)框中.②按Statistics按鈕,彈出Frequencies:Statistics對話框,選上Mean,Std.deviation,Minimum,Maximum4個指標,然后單擊Continue按鈕(見圖5).③按Charts按鈕,彈出Frequencies:Charts對話框,選上Histograms和Withnormalcurve(見圖6),然后單擊Continue按鈕,再單擊OK按鈕,即獲得學生總數(shù),缺考人數(shù),最高分,最低分,平均分與標準差,優(yōu)秀、良好、中等、及格與不及格的人數(shù)分布及百分比和成績分布直方圖.結(jié)果見表2和圖7.當按班進行試卷分析時,首先要劃分數(shù)據(jù).方法為:拆分文件,執(zhí)行Data→SpiltFile…,彈出SpiltFile對話框,選擇OrganizeOutputbyGroups,將‘班級’變量移入GroupsBasedon框中,然后單擊圖中OK按鈕,即將文件按‘班級’進行了拆分.然后按照上面的流程,得到按班的成績分析表單和圖形.如果是總評成績由試卷成績和平時成績2部分加權而成(如平時0.3,卷面0.7),則增加一個列變量‘平時成績’,然后輸入平時成績,按照教學要求設置卷面成績和平時成績的權重.計算步驟為:執(zhí)行Transform→Compute,彈出Computevariable對話框,在TargetVariable下框中輸入‘總評成績’,在NumbericExpression框中輸入表達式“成績×w1+平時成績×w2”,然后單擊圖中OK按鈕,即生成“總評成績”變量值.總評成績的分析方法仿上面的做法.3.3以難度系數(shù)為單位的二值分值考試試卷質(zhì)量的定量指標分析主要有:試題的難度指數(shù)P、區(qū)分度D、信度r等.以下逐個討論這幾個定量指標的計算.3.3.1試題的難度分析.試題的難度是指全體考生對該題的失分的統(tǒng)計量.公式為:P=1-X/W,其中:P為難度值,X為均分值,W為該題滿分值.計算方法為:單擊Analyze→DescriptiveStatistics→Descriptives,將各全部試題變量選擇入Variable(s)中,在輸出窗口找到各題的均值,建立一個包含各個試題均值Mean和各個題滿分值W的數(shù)據(jù)文件,單擊Transform→Compute,在Numericexpression中輸入公式1-Mean/W,在TargetVariable中輸入難度系數(shù)P,得到各個題的難度系數(shù).若是二值記分試題,如選擇,判斷題等,按照每個學生每題正確與錯誤2個分值建立其相應的數(shù)據(jù)文件,然后執(zhí)行Analyze→Descriptive→Frequencies步驟,計算每題答對的人數(shù)R,按P=1-R/N計算各題的難度系數(shù)(N為參加考試的總?cè)藬?shù)).本例的難度系數(shù)見表33.2.2區(qū)分度分析.區(qū)分度是反映試題效用高低的參數(shù),是指考題對考生實際水平的鑒別能力,將考生區(qū)別開來的統(tǒng)計量.區(qū)分度的計算方法很多,對于客觀題來說,使用等級相關分析;對于主觀題來說,看成是非等間距測度的連續(xù)變量,采用皮爾遜(Pearson)相關分析.這些分析在SPSS中都有相應菜單命令可選用.具體操作:單擊Analysis->Correlate->Bivariate,在彈出的對話框中選擇各客觀題號變量和TOTAL進入Variables,在CorrelationCoefficients中單擊,完成后即可得到客觀題的區(qū)分度.主觀題的區(qū)分度方法同上,只需選擇主觀題和總分字段進入,然后選擇Pearson即可.對于本次考試,各題為主觀題,只作Pearson計算.結(jié)果如表3所示.3.2.3信度分析.信度r是反映試卷的題目得分一致性程度的統(tǒng)計量,表示考試的可靠性,取值范圍為0～1,其值越大,信度越高.一般認為r在0.9以上可靠性較好,但對合格性考試,如考查課程,由于區(qū)分度要求降低,對信度的要求也可適當放寬,0.5以上即可,即說明可以有若干道題學生都能答對,這樣可使大部分學生的考試成績在及格以上.在SPSS中,可選用克倫巴赫系數(shù)來計算一致性信度系數(shù).具體操作為:單擊Analysis->Scale->Reliability,在對話框中選擇所有題目變量進入Item框中,在Model中選擇Alpha模型,得測試信度.本文中實例的信度Alpha=0.616.4合成試卷定性分析報告經(jīng)過以上分析得到各項指標的值和圖形,使用復制、粘貼功能將它們粘貼到Word文檔相對應的報表欄目中,合成試卷分析報告.試卷定性分析包括對試題的評價、對教學的評價及對學生的評價等.按照教學大綱的要求考察試題的覆蓋面、考核的知識點是否與教學目標相一致,各試題的考核內(nèi)容是否為本課程的重點內(nèi)容,考試成績是否反映學生平時學習的真實情況等,教師分別填寫到相應的表格中.5科學完成試卷分析任務考試是一種測量,試卷就是測量的工具.用科學的測量理論對組成試卷的