对一份高二物理试题的统计分析报告 (2)
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一份高二物理试题的统计分析报告
吕璨珉
(浙江省永康市第二中学321300 )
摘要:主要利用SPSS软件对一份高二物理试题进行统计分析,求出四度,对参数估计,进行假设检验,对试题质量进行分析评价,并指出教学中存在的问题。
关键词:SPSS 统计分析四度参数估计假设检验
一、引言。
试卷的统计分析目的,一是评价试卷的质量;二是获得教学上信息,它是提高试卷命题质量与教学质量的一个有效手段。现以2005年6月底某市重点中学高二物理联考为例说明。联考是该市省一级重点中学之间联考,部分省二级重点中学也参加本次联考。学校之间统一教材、统一教学进度。SPSS(Statistical Product and Service Solutions)是国际最流行统计软件之一,在国际学术界有条不成文的规定,即在国际学术交流中,凡是用SPSS软件完成的计算和统计分析,可以不必说明算法,由此可见其影响之大和信誉之高。本文用最新版SPSS13.0和Excel统计分析一份高二物理试题。
1、样本数据的建立。在该市某县考点,共有两所中学(学校1、学校2)高二理科学生参加联考,考试由县教研
室组织实施,阅卷统一在该县学校2进行。试卷由县教研室统一回收后,将两所学校学生重新随机编袋,然后,随机抽60份为本次分析样本,将这60份样本的每小题得分输入SPSS13建立文件1:高二物理样本数据.sav。
2、各科总样数据的建立。将该市某县教研室提供的学校1、学校2和另一县的学校3的各科Excel数据复制到SPSS13,
用频数表对奇异数据检查,具体操作:Analyze----Descriptive Statistics-----Frequencies---选中Display frequency tables----OK,在输出的统计表中观察Percent 和Valid Percent值是否一致,如果出现不一致,表明数据缺失,本次观察两者数据一致,表明数据完整。然后通过排序观察,剔除11名物理成绩为零分的考生(其中8名各科成绩均为零,3名只有语文成绩不为零,其他各科成绩均为零),共1580个总样,建立文件2:高二各科总样数据.sav。
3、物理总样数据的建立。同上把三校的物理成绩输入到SPSS13建立文件3:高二物理总样数据.sav。
4、物理各大题样本数据的建立。把60份样本的各大题(选择题、填空题、计算题)总分输入SPSS13建立文件4:物
理各大题样本数据.sav。
二、整体情况。
利用SPSS13打开文件2:高二各科总样数据.sav,按如下操作:Analyze----Descriptive Statistics-----Frequencies---选中Mean、Std.Deviation 、variance---Continue—Chart Type 选中Histograms--OK 结果显示如下:
三、样本数据分析。
1、样本整体情况。利用SPSS13打开文件1:高二物理样本数据.sav,具体步骤同上,显示结果如下:
2、参数估计。下面由SPSS13从60个样本中估计总体均值与总体方差及总体均值的置信区间。具体操作:打开
文件1:高二物理样本数据.sav,Analyze---Descriptive Statistics----Explore----Statistics----均值置信区间填95%-----OK 结果输出如下:
从上表看出总体均值估计为63.70,标准差估计为15.3,方差估计为234.9,总体均值的95%落在
59.74---67.66之间。偏度和峰度均呈负偏态。 3、 难度系数计算。选择题用通过率p 表示:R p N
=
其中R 为答对人数(得题分一半以上为答对,否则为未答对),N 为被试人数
选择题难度系数分布 N=60
非选择题用平均分与满分之比表示:max
x p x =
非选择题难度系数分布 N=60
全卷的难度系数考虑各题分数权重:1
m
i i i n p P N
==
∑
其中i n 为各小题比分,i p 为各小题难度系数,N 为全卷满分即N=100,
m 为题量即m=22。代入求得:P=0.62
4、各题区分度计算。选择题区分度计算采用鉴别指数法:把被试总分最高分的27%和最低的27%分别定为高分组和低分组,高分组通过率与低分组通过率之差为区分度:
H L D P P =- H P 为高分组通过率 , L P 为低分组通过率
选择题区分度分布 N=60 S=15.3
非选择题区分度采用点二列相关系数。(
)p q b x x r s
s
=-
其中:p x 为答对该题之考生卷面的平均分;q x 为未答对该题之考生卷面的平均分; s 为试卷的标准差;p 为答对该题考生对总数的比例; q 为未答对该题考生对总数的比例;(得题分一半以上为答对,否则为未答对)
非选择题区分度分布 N=60 S=15.3
区分度是指测题对于被试反应的区分程度,可以用某测题的得分与测验总分之间的相关系数来表示。直接由
SPSS 实现:Analyze---Correlate---Bivariate---将第1题到第22题和高二物理作为变量---Correlation Coefficients 选择*.在0.05水平(双侧)上显著相关。 **.在0.01水平(双侧)上显著相关。
5、试卷信度的计算。采用α系数法:2
1
2
(1)1
k
i
i s
k
r k s
==
--∑
其中K 为试卷题数,S 为试卷得分标准差,S i 为各试题分数的标准差 本卷中:K=22, S=15.3 求得r=0.759
或直接在SPSS13中实现。具体操作:Analyze---Scale----Reliability Analysis---显示结果如下: