试卷分析模型构建--基于教育大数据的实证分析

海静 高洁 马一丹 孙梦琴

摘要：大数据时代，学校越来越重视从海量的学生成绩数据中分析挖掘出有用的信息，为提高教师教学水平和学生学习质量提供有力的数据支撑，而试卷质量决定了考试能否发挥其作用。该文从试卷分析的重要性出发，基于教育大数据挖掘理念，将多元统计方法引入试卷分析，介绍了难度分析、区分度分析、信度分析等方法在试卷分析中的应用，建立了试卷分析模型，并以某地区中学试卷分析为例详细阐述了该模型的应用。

关键词：试卷分析;模型构建;教育大数据

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）20-0121-02

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1 引言

考试是评估教育和教学水平以及学生学习质量的最重要手段。试卷分析能更好地为提高教学质量、改善教学方式及执行教学大纲等提供依据，以往的很多试卷分析工作主要侧重于分数段的人数统计、及格率、优秀率等试卷初步分析的计算。然而，试卷的难度、区分度、信度才是与试题密切相关的信息，只有对试卷的这些数据做进一步地分析和统计，才能真正地得出教育教学水平和学生学习质量[1]。本文基于教育大数据的实证分析构建了实用性、可操作性比较强的中学生试卷分析模型，以期对提高教学水平、学生学习质量提供一些帮助。

2 试卷分析模型

试卷的分析方法多种多样，纷繁复杂，为理清试卷分析的路径，通过相关文献梳理，本研究建立了如图1所示的试卷分析模型，既为4个步骤，第一步是整理试卷基本情况，了解试卷考核内容;第二步对试卷进行难度分析，了解试卷考题的难度分布是否合理;第三步是区分度分析，了解试卷是否反映各档次学生对所学知识的掌握程度;最后对试卷进行信度分析，了解试卷的稳定性和可靠性。

3 试卷分析模型应用

本研究以某地区中学数学试卷为例进行试卷分析，通过SPSS22.0软件，旨在分析出有利于教育教学水平、学生学习质量的有效信息。

1）试卷基本情况分析

本次考试试卷由六道大题共32小题组成，包含填空题、选择题、计算题、操作题、应用题等，一大题1-5、二大题、三大题、六大题5，主要是关于数学运算的内容，考查学生基础知识的掌握情况，是数学的知识技能部分;一大题6-9、10-14、五大题、六大题1、2、3、4，主要考察学生数学应用的水平，是查看学生解决问题的能力。四大题，是关于图形和空间的知识，着重考查学生对数学思考的水平，本次考试试卷内容比例：知识技能（48%）、问题解决（30%）和数学思考（22%）。

2）试卷难度分析

试卷的难度分析主要是指对试卷的难易程度分析[2]。问题的难度分布是否合理是检验试卷质量的重要指标。而作为一份较好的试卷，难度适中的题目应占多数，而过于困难或太容易的题目不宜太多。试卷中题目的难度系数，要以答对该题的考生人数与总人数之比表示，答对该题的人数越少，则表示题目难度越大，反之，答对该题的人数越多，则表示客观题目难度越小，难度系数可P来表示，考试试卷一般要求中等难度（P在0.5-0.7之间）的试题占1/2 ， 较难（P<0.5）和较易（P>0.7）的试题各占1/ 4， 整套试题的难度以0.65-0.70为好。利用SPSS22.0软件可计算试卷的难度系数表，如表2所示。

由表1我们可以看出，中等难易程度的试题有7道，占整体试题的58%。较易的试题有2道，占整体试题的17%左右。较难的试题有2道，占整体试题的17%，左右，由此可以看出本次试卷的整体质量较好，没有过多的难题和容易题，试卷难度适宜。

3）试卷区分度分析

试卷区分度是反映试题效用高低的参数， 是评价试题质量、筛选试题的主要指标与依据， 它能反映出各档次学生对所学知识的掌握程度[3]。区分度可用D表示，D≧0.4时，为优秀试题;0.3≦D<0.4，为良好试题;0.2

由表2可知，从整体看，试卷的区分度为0.39，接近 0.4，这说明，试卷基本都能够体现出学生的实际水平。从具体试题看，只有第三大题低于0.4，其余试题均高于0.4，说明试卷各个试题的区分度也非常好，达到了优秀试题的水平，入学考试也可以看作选拔性考试，故此时试卷可以作为入学考试的试卷。

4）试卷的信度分析

信度是指测量所得分数的稳定性和可靠性，它可以反映考试分数可再次重现的准确程度，一般要求其系数在0.9以上，如果一份试题中有主观性试题，信度系数最好不应低于0.8，如果没有主观性试题的话，也不要低于0.5。信度的高低，可以反映考试中随机因素影响的大小，随机的因素影响大，则信度系数较小，反之的话，则信度系数较大.使用SPSS 22.0得到本试卷信度如表3。

由表3可知，本试卷的信度为0.8，因试卷无主观试题，大于0.5，本次考试试卷认为基本可以反映学生的真实水平。

4 结论

信息化时代，通过建立试卷分析模型，采用教育大数据挖掘方法，对试卷进行全面的多元统计分析，可以通过得到的反馈信息发现教学中的问题，然后可以改进教学方法，提高教学质量。

参考文献：

[1] 周天慧.基于SPSS的数学试卷分析——以苏州市高一某班的期末试卷为例[J].中学数学月刊，2019（01）：39-41.

[2] 李茜. 基于陕西省研究生入学考试数学成绩的统计研究与分析[D].西安建筑科技大学，2012.

[3] 陈熙，吴成秋，贺栋梁.试卷分析与评价的指标体系及其应用[J].西北医学教育，2006，14（05）：542+589.

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