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提取基于计算机日志文件的PISA问题解决能力指标

【摘要】:学生答题过程的计算机日志文件记录了学生在计算机上的每一次操作,是学生“思维的痕迹”,从中可以提取出有效的问题解决过程指标。将这些指标综合起来分析,并且在加入ESCS和性别作为控制变量的情况下,VOTAT策略指数、计划性指数、探究完全性指数仍然有显著作用,并且这些因素的作用都超过了ESCS的作用,说明这些因素之间有相对的独立性,可以作为评价问题解决过程的有效指标。

学生答题过程的计算机日志文件记录了学生在计算机上的每一次操作,是学生“思维的痕迹”,从中可以提取出有效的问题解决过程指标。根据采用的统计方法不同,本研究提取的指标主要分为两类:一类是简单指标,运用汇总或比例计算就可以得出;另一类是量尺指标(或者也可以称为复杂指标),需要将简单指标转化为标准分数。本书分析的简单指标包括学生与计算机互动的次数(包括看素材次数)、互动的有效性、第一反应时间(读题和初步思考的时间、计划时间)、执行时间、选择的最优性、运用VOTAT策略(控制变量策略)的次数和系统性等指标。量尺指标有VOTAT策略指数、计划性指数、探究完全性指数、坚持性指数。上面提到的简单指标在大多数国家(地区)与问题解决结果有显著正相关,但对成绩作用更为显著的是量尺指标,上面提到的4个量尺指标单独来看,对问题解决成绩都有显著的作用。将这些指标综合起来分析,并且在加入ESCS和性别作为控制变量的情况下,VOTAT策略指数、计划性指数、探究完全性指数仍然有显著作用,并且这些因素的作用都超过了ESCS的作用,说明这些因素之间有相对的独立性,可以作为评价问题解决过程的有效指标。由于样题数量有局限性,这些指标不是全覆盖的,但是研究证明基于log数据分析来提取学生问题解决的过程指标不仅有可操作性,而且对结果有较高的解释率,可以解开问题解决思维过程的“黑箱”。

利用log数据可以客观地评价学生是否有解决问题的动机以及学生的坚持性(毅力)等非认知因素,如果学生在计算机开始呈现题目后没有经过任何操作就直接结束,或者答题时间少于阅读题目所需要的最低时间,就可以认为这些学生缺乏答题的动机;而学生经过多次探究及反复修改才提交答案则反映了学生的坚持性。从目前可获得的文献中未见利用PISA log数据开展的学生动机和坚持性研究。本研究用实证数据说明,运用log数据能够甄别出缺乏动机的学生,能够评价学生的坚持性,所得出的坚持性指数对问题解决成绩的解释率显著高于问卷调查所获得的坚持性指数,有效地克服了问卷调查中学生主观报告的偏差,为运用计算机生成的过程指标来评价非认知因素提供了可行的方案实例。(www.chuimin.cn)

运用统计分析模型对这些指标开展综合分析,可以生成多方面的统计指标,包括平均数、百分比、回归系数、解释率、胜算比、潜在思维方式分类等。