实验教学研究方法(4)_能力测量

实验教学研究方法（4）：能力测量

（刊于《中国现代教育装备》杂志2016年240期）

艾伦

首都师范大学100048

摘要对于中小学实验教学相关能力，本文界定了对这些能力的测量类型，说明了对这些能力的测量方法，介绍了部分可用于测量这些能力的工具。

关键词实验教学；能力测量；速度测量；造诣测量；难度测量

Research Method of Experimental Teaching (4):

Ability Measurement

Ai Lun

Capital Normal University 100048

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 word experiment teaching; ability measurement; response speed test; attainment test; difficulty test

中小学实验教学相关能力的测量问题实质上是对实验教学效果最根本评价的过程与手段，因为我们将中小学实验教学的功能定位于学生能力水平的提高，而人们将会依据对能力水平的测量结果对实验教学的效果做出科学判断。所以，能力测量是一个十分重要的问题，本文针对这个问题展开讨论。

图1 本文逻辑思维导图

一、能力测量分类

能力测量（ability measurement）在心理学文献中称为心理测验（psychological test），是心理学研究的一个重要课题，而社会上实际采用的能力测量方法也都是心理学的研究成果。《能力心理学》中对能力测量方法进行了分类[1]，我们在这里引用这些分类法，并强调那些在实验教学相关能力测量中将要侧重使用的方法。

1.按能力类型区分

按照能力类型不同，心理学将能力测量方法分为3类：智力测量、专门能力测量和创造力测量。其中，智力测量主要用于测验弱智儿童与“天才”儿童的智商；专门能力测量用来测验人们的各种专门能力，其实就是对人的各种专门技能进行测验；而创造力测量是对人的创造性高低进行测验。显然，在中小学生的实验教学相关能力测量中智力和专门能力测量都不是需要考虑的，而我们应该选择创造力的测量方法。

2.按照对象区分

按照对象不同，心理学将能力测量方法分为两类：个体测量和团体测量。其中个体测量是针对个人的，团体测量是针对群体的，我们应该选择团体的测量方法，这是因为在本栏刊出的《实验教学相关能力分析（3）：操作与社交能力类》一文中就强调了：“中小学实验教学相关能力是全方位的基本能力，是创新能力的基本构成”和“中小学实验教学相关能力的培养是针对普通教育对象的，它的需求是普适的”。所以这种处理方式不针对个体，测得的结果反映出全体（整个教学单位）学生能力提高水平的平均值。

3.按照功能区分

按照功能不同，心理学将能力测量方法分为4类：难度、速度、性能和造诣测验。其中，难度测验是通过逐渐增加任务的难度来判断被试的能力水平；速度测验是通过检验被试完成任务的时间来判断其能力水平；性能测验是检验被试的能力倾向，属于技能测量；而造诣测验亦称成就测验，是通过被试获得的成就对其进行能力水平判断。这些测量方法中除了性能测验以外，其他方法在学生实验教学相关能力测量中都有可能涉及到。

总结上述分类，可以认为中小学实验教学相关能力水平测量的方法主要使用：从能力类型上区分的创造力测量，从对象上区分的团体测量以及从功能上区分的难度、速度、造诣测量等方法。这些方法在实际使用中是相互重叠的，即对全体学生通过难度、速度和造诣的测量确定其创造力水平。

二、中小学实验教学相关能力测量

中小学实验教学相关能力水平不必在专门的环境下进行相应的测量工作，我们提倡在日常的实验教学过程中对其进行测量，这就必须将能力水平测量的方法要素贯穿到实验教学的教学设计和教学组织之中。下面的讨论我们重点分析这些测量方法要素，而不对它们在实验教学设计与组织中的具体实现做更多说明，因为实验教学设计与组织是灵活的东西，教师们都有自己的经验和思考，都是各具特色的，不应强求一致。

1.认知能力类的速度测验

认知能力类包括4种简单型能力，分别为观察能力、分析能力、综合能力和逻辑思维能力，对于这些能力水平的评价使用速度测验较为合适。

（1）速度测验（response speed test）。这种方法其实就是时间法测量，是心理学中通过对被

试的反应时测试来实现内隐联想测验（IAT）的一种方法。每个人在其感官受到刺激后都会产生生理反应，并存在一个基本固定的反应时间（称简单反应时或基线反应时，用Ts表示）。但是不同人的基线反应时具有差异，同时每个人对于不同事件的刺激而产生的反应时间也是不同的，所以人们实际上是通过被试对一个事物的反应时间（用Te表示）与其基线反应时之比（Pt = Te/Ts）来判断他对于该事物的态度，这就是IAT的基本方法。一般，某被试对一个事物的Pt值越小，则反映出他对该事物认可或关心的程度越高。IAT突破了心理测量的主观性，使得客观量化地测量人们潜在的认知与能力成为可能。

（2）认知能力类的速度测验。对于每个学生的观察能力、分析能力、综合能力和逻辑思维能力，可以通过他们在完成对一个事物的观察、分析、综合和逻辑思维所花费的时间，与他们本人的基线反应时之比来进行综合判断，以此甄别其相关能力水平。但是在实际教学过程中这种测量方法是不能够实施的，它受到了测试条件的限制，教师不可能对每一个学生进行单独的速度水平测验。更加实际的方法是与教学平行进行的测量方法，获得的能力水平是全班学生平均值，并且是形成性水平值，即它体现了全班学生整体能力水平较上次测验提高的情况。

（3）实验教学的速度测验方法。在实验教学过程中对学生的认知能力类进行速度测验，需要在课堂上由授课教师或专门配置的辅助人员进行实时观察和记录操作，这对于常态教学几乎是不可能的事情。所以，最好的方法是进行实验教学课堂录像，在课后根据课堂录像对教学过程和学生表现进行针对性地解析，这种方法与Flanders课堂互动分析相似，并且对于常态教学是可行的，对实验教学做课题研究则更是必须的。在教学录像回放时，对从教师提出观察、分析、综合与思维任务开始到学生各组做出正确反应所花费的时间进行逐一分析采集，计算出平均时间（Taj），并与以前学生完成相同难度相似任务所花费的平均时间（Tai）进行对比，定义认知能力类水平提高率Pa = (Tai - Taj)/Taj × 100%。若计算出的Pa < 0说明水平降低，但也可能与任务难度有关，应考虑难度系数k，即Pa = (Tai - k×Taj)/Taj × 100%（其中k ≤1，为两次任务的难度比例）。

2.创造能力类的造诣测验

创造能力类包括4种简单型能力，分别为设计能力、知识迁移能力、方法创造能力和思想实验能力，对于这些能力水平的评价使用造诣测验较为合适。

（1）造诣测验（attainment test）。亦称成就测验、学识测验或成绩测验，对于学生获得的知识检验，造诣测验就是卷面考试，而对于学生能力的提高则应注重在不同领域（学科）设计制造的作品成果，检验其创造性的具体体现和水平。

（2）创造能力类的造诣测验方法。中小学生造诣测验主要可以通过两种形式进行，一种是在技术类课程中实施检测，另一种是在参与创作竞赛项目中评估造诣水平。中小学的课程一般可以被分为4类：人文学科类（语文、历史、思想教育等）；自然科学类（数学、物理、化学、生物等）；艺术体育类（美术、音乐、体育等）；应用技术类（劳动技术、信息技术、通用技术等）。其中应用技术类的课程多注重学生的设计能力，对教学目标达成的评价也往往是通过学生课程作品的水平（如：劳技作品、计算机作品、手工作品等），同时这些作品又可以很好地反映学生创作能力类的能力水平。参加社会上各种创作竞赛项目是对学生各科教学知识与能力的综合性考察，学生的竞赛作品获奖情况可以如实地反映他们的创造能力类的能力水平。将学生的课程作品和竞赛作品水平与实验教学的情况做相关性分析，可以发现它们的相互作用，从而对实现学生创造性能力进行了客观量化的测量。

3.操作与社交能力类的难度测验