科学推理能力和创造力调查分析

高院丽 杨晓梅

摘  要 测试采用Lawson科学推理能力测试量表和尤金劳德赛创造力测试量表对宁夏大学2018级学科教学（物理）班38人的科学推理能力和创造力进行测试。通过对试题内容的统计分析、成绩特征值分析及相关系数计算，以期了解大学生科学推理能力和创造力现状，分析当前教学在培养学生科学推理能力和创造力等方面存在的问题并提出相关建议。

关键词 科学推理;创造力;物理;试题内容

中图分类号：G642    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2019）22-0019-03

Diagnoses of Scientific Reasoning Ability and Creativity//GAO Yuanli， YANG Xiaomei

Abstract In this paper， the Lawson Scientific Reasoning Ability Test

Scale and Eugene Lauder Creativity Test Scale are used to test the

scientific reasoning ability and creativity of 38 students in the 2018

grade subject teaching （physics） class of Ningxia University. Through

the statistical analysis of the content of the test questions， the analysis of the eigenvalues of the scores， and the calculation of the related coefficients， this paper aims to understand the present situation of the scientific reasoning ability and creativity of college

students， analyzes the problems existing in the cultivation of stu-dents scientific reasoning ability and creativity in the current tea-

ching， and puts forward some relevant suggestions.

Key words scientific reasoning; creativity; physics; content of test questions

1 科学推理部分

科学推理试题内容的统计分析  教育测量与评价的信度与效度，教育测量与评价中题目的难度、区分度，这些是教育与评价的质量特性[1]。下面从信度、效度、难度和区分度四个方面对科学推理试题内容进行统计分析。

1）科学推理试题内容效度分析。内容效度是指问卷内容的贴切性和代表性，即问卷内容能否反映所要测量的特质，能否达到测验目的，较好地代表所欲测量的内容和引起预期反应的程度[1]。对于这份试题，根据内容，将其分为概念理解、观察分析、思维转变、知识迁移应用和数学推理运算五个维度进行分析，如表1所示。

2）科学推理试题难度分析。以全体被测通过率为难度系数公式为：P=K/N。式中K为答对人数，N为全体被试人

数。得到图1所示难度图。由该折线图也可得：第13、14、15题较难，而第1、3、4题较简单。

3）科学推理试题内容区分度分析。信度的计算公式为：D=PH-PL。由以两端组被试的分率的均值为难度系数的计算可以得到PH和PL的值，根据其可算出区分度D，得到图2所示区分度图。

将计算的结果与项目区分度评价标准做对比，可得：第1、2、13、14、15、18题必须修正或淘汰，第3、4、11、16题稍做修改更好，第6、9、10、12、19题属于合格，优良的是第5、7、8、17、20、21、22、23、24题。

2018级物理教育班科学推理成绩各特征值  总体来说，由表2数据可以看出：2018级物理教育班学生科学推理能力成绩的最大值与最小值之间有较大的一个差距，且测试结果的标准差较大。这说明该班学生的科学推理能力有较大的跨度，学生之间的科学推理能力各不相同。

相关系数的计算

1）理综成绩与科学推理相关系数0.868。由图3可以看出，理综成绩与科学推理相关程度较高。

2）语文成绩与科学推理相关系数-0.070。由图4可以看出，语文成绩与科学推理呈负相关，相关程度较低。

总结  《普通高中物理课程标准（2017年版）》提出，物理学科核心素养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。而科学推理涵盖在科学思维之中，这就要求学生要有一定的科学推理能力。本文首先对此次调查的内容從效度、信度、难度三个方面做了分析，发现此次调查还是很成熟的。通过此次调查的结果发现：被调查的学生整体科学推理能力水平低。从此次测试主要可以看出，学生的科学推理能力与其高考成绩、语文成绩和理综成绩相关性较高，与其数学成绩相关程度低，说明学生的科学推理与计算能力可能无关，而且有可能因为数学的思维定式，使科学推理能力受到影响。另外，研究发现，学生的性别、民族等与科学推理能力的相关性都比较低。因此，为提高学生的科学推理能力，要做到：在物理、化学的教学过程中给学生自由猜想、探索的空间;由于目前初高中阶段要面临中高考，学生在学习上注重做题套路，造成思维定式，因此，教师要引导学生注重做题的方式方法，提倡多种解题思路;中高考试卷中应增加能够使学生发挥科学推理能力的试题。

2 创造力部分

本研究的创造力测试量表是由尤金劳德赛创造力测试50题组成的，分析学生的创造力水平。测试试卷均统计测试对象的基本信息，包括姓名、学号、班级、性别、民族、毕业高中、高考各科成绩、家长工作。

2018级物理教育班创造力成绩各特征值  由表3、表4数据可以看出，2018级物理教育班的最大值与最小值之间有较大的一个差距，说明该班学生的创造力两极分化较为严重;且测试结果的标准差较大，说明该班学生的创造力水平有较大的跨度，学生之间的创造力水平各不相同。

2018级物理教育班男女点二列相关系数计算

从本研究数据来看，物理教育班创造力成绩与学生性别之间存在负相关即较低程度的正相关。

2018级物理教育班民族点二列相关系数计算

从本研究数据来看，物理教育班创造力成绩与学生民族之间低程度负相关。

2018级物理教育班毕业学校点二列相关系数计算

从本研究数据来看，物理教育班创造力测试与学生毕业学校之间成较低程度的正相关性。

2018级物理教育班创造力测试与高考分数、数学、理综、语文、科学推理的线性相关系数

1）计算方法。

①“公式”—“插入函数”—选择类别“统计”—选择相关系数函数“CORREL”—点击“确定”按钮，如图5所示。

②出现图6所示界面。

③在窗口的“第一组数值”和“第二组数值”中，填入要输入的两组数列，则可直接显示两者的相关系数。（注：在两组数据中若某一列中有缺失数据，为了减少误差，将两组数据中的相应数据作剔除处理。）

2）结果。

高考分数与创造力测试线性相关系数：-0.054 91

高考数学和创造力测试线性相关系数：-0.032 23

高考理综和创造力测试线性相关系数：0.017 515

高考语文与创造力测试线性相关系数：-0.181 45

科学推理与创造力测试线性相关系数：-0.137 28

综合以上比较可得，高考理综成绩与创造力测试的线性相关性为低程度的正相关，而语文成绩与创造力测试的线性相关性是低程度的负相关。

总结  从此次测试主要可以看出，2018级物理教育班学生的创造力成绩与语文成绩、高考成绩和数学成绩几乎不相关，但与其理综成绩成较低相关性;学生的性别、民族等与创造力成绩的相关性都比较低;学生的整体创造力得分和等级都有呈现一定的正态分布的趋势。部分学生创造力较低，因此，教师要提高自身的创造力，改变教学方法，在教学过程中引导学生对创新观念的培养，开展实践活动，形成富有创造性的校园文化氛围。■

参考文献

[1]黄光扬.教育统计与测量评价新编教程[M].上海：华东师范大学出版社，2013.6

[2]中華人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[3]李梦宇，李建彬，胡象岭.高二学生科学推理能力现状调查[J].物理教师，2018，39（9）：18-21.

[4]郭玉英，魏昕，仲扣庄，等.高师物理专业本科生科学推理能力研究[J].物理教师，2011，32（1）：1-6.