基于核心素养的中小学生运动能力评价模型研究

姜 勇，王海贤，潘正旺

（辽宁师范大学 体育学院，辽宁 大连116029）

2014年3月，教育部颁布了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，首次提出“发展学生核心素养体系”，为新时代下学生的培养目标指明了方向[1]；两年后，随着《中国学生发展核心素养总体框架》的发布，标志着学生发展核心素养培养进入了新的阶段：如何在总体框架下将核心素养在学科中进一步明确和具体化。面对广大教育工作者亟待解决的命题，体育学科作为“强国民之脊梁，健国民之精神”的武器，对发展学生核心素养有着重要的特殊价值和意义。2018年，《普通高中体育与健康课程标准》颁布。核心素养作为统领体育课程标准的精髓，为学业质量评价设定了3个维度：运动能力、健康行为和体育品德。其中，处于首位的“运动能力”作为其他两个方面的载体，其重要性更是不言而喻。同时，较之旧版课程标准的“运动技能”表述，新版提出的“运动能力”无疑被赋予了更为丰富的内涵和新时代的意义。

1 核心概念的界定

国内学者钟启泉认为，核心素养是指共同社会工作上的实力与人生的成功直接相关的，包括了社会技能与动机以及人格特征在内综合的能力，是课程发展的DNA[2]。《中国学生发展核心素养总体框架》又进一步明确：学生发展核心素养主要指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力；分为文化基础、自主发展、社会参与3个方面，表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养[3]。在核心素养理念的引导下，《普通高中体育与健康课程标准（2017版）》以下简称《课程标准（2017年版）》制定完成并颁布。其中，对体育学科核心素养的内涵进行了诠释：体育与健康学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是指通过体育学科学习而逐步形成的最能体现体育学科价值的关键能力、必备品格与价值观念，主要包括运动能力、健康行为和体育品德3个维度。运动能力作为首要的维度，是体能、技战术能力和心理能力等在身体活动中的综合表现，是人类身体活动的基础，具体表现为体能状况、运动认知与技战术运用、体育展示与比赛等[4]。关于运动能力，国外学者也给出了自己的观点。英国学者Barrow把运动能力定义为先天遗传的和后天训练获得的，完成一般基本动作活动的能力，而将高度专门化的运动或专项技术排除在外[5]。美国身体素质研究机构 PCPFS（Presidential Council for Physical Fitness and Sports）则认为运动能力即身体素质，它包括两层含义：一是健康素质，即与提高健康水平和增强身体能力有关的素质；二是运动素质，即与完成运动动作相关的素质[6]。以色列学者Schmidt则提出运动能力是一个人所拥有的“设备”的集合，是可以通过实践和学习来改变的[7]。“运动能力”广受关注，它是人类生存活动不可或缺的重要支撑。对学生而言，运动能力与健康行为、体育品德有着广泛的联系，对于促进青少年身心健康、体魄强健更是具有不可代替的重要作用。

随着核心素养理论在体育学科研究的不断深入，如何理解核心素养背景下的运动能力，如何构建科学的运动能力评价结构模型，成为推动核心素养理论在体育学科实践中的转化的关键环节，更是基层体育工作者对新版课程标准理解与实施的桥梁和纽带。综上所述，本文中基于核心素养的运动能力评价，是指对体育学科核心素养概念下的“运动能力”维度的评价。

2 评价指标的初拟

本文以核心素养理论和《课程标准（2017年版）》为参考，根据扎根理论，借助 Nvivo11软件对有关文献资料进行处理和分析，总结归纳已有研究成果，并且通过专家访谈甄选运动能力评价指标。

2.1 数据收集

在中国知网（CNKI）数据库，以“运动能力”“评价指标”为主题进行检索，对指标选取内容相关性小以及内容不符的（会议记录等）文献进行剔除，选择标题、摘要或正文与指标选取与主题一致的文献资料作为数据收集对象，收集相关文献87篇。

2.2 文献编码

Nvivo11软件中形成节点的方式有两种：一种是针对研究中概念模糊不清的文献，采用边浏览文献边编码的方式形成节点；一种是针对研究中概念明晰的文献，采用先建立节点系统再进行编码的方式[8]。基于此，结合当前文献研究特点，采用上述两种方法相结合的方式对本文的研究对象进行编码处理。首先，根据《课程标准（2017年版）》中关于学科核心素养下的运动能力具体表现，结合《标准》中的基本理念明确提出的落实立德树人根本任务和健康第一指导思想，强调在体能、运动技能和体育文化学习的同时关注学生健康与安全意识的培养以及健康文明生活方式的形成。并且在任何时候都要遵循安全至上原则，在体育运动中也是如此。安全意识可以防止运动损伤事故的发生，对自身保护和更好的运动能力学习有着重要的作用。因此，将安全意识和体育运动参与同运动认知、技战术运用、体能状况和体育展示与比赛等一起作为本研究的一级节点。然后，利用Nvivo11计算机辅助软件的编码功能，对数据和资料信息按照斯特劳斯编码逐级进行编码。1）开放编码阶段，通过阅读文献以及录音资料对有意义的词、短语以及相关的信息点进行提取进而确定为三级节点，共形成487个开放编码；2）轴心编码形成概念词阶段，根据对487个开放编码进行合并总结和归纳，形成一级节点从属的27个概念。最终确定6个一级节点（6个二级指标）和27个二级节点（27个三级观测指标）构成的节点系统，其中，具体观测指标（即二级节点）来源于对数据原始信息点的概括分类，具体参考编码点数如图1所示。

2.3 指标确定

Nvivo11中从属结构的三级编码是依据扎根理论而建，其上级节点概念的出现皆源自于下级节点的经验概括和归纳总结[9]。在Nvivo11编码的基础上，基于科学性、系统性和可操作性等原则，参考学科核心素养相关理论，并结合《课程标准（2017版）》中运动能力目标的指导性内容，采用德尔菲法对25位专家进行三轮调查，以此筛选运动能力评价指标。前两轮专家建议修改指标统计见表1和表2。

图1 节点系统图（部分）

表1 第一轮专家建议修改的指标统计 N=25

表2 第二轮专家建议修改的指标统计 N=25

在前两轮的调查中，有部分专家分别给出了指标修改意见。例如针对指标“正确指导他人技战术学习”，提出该指标设计时没有考虑可行性，希望能够将指标与自身学练问题相结合；认为指标“体能锻炼计划的制定和实施”表述不够准确，考虑到中小学生制定实施计划的实际难度，建议采取合作制定或实施；在指标“运动中危险因素的预判”中，认为对于运动中危险因素不仅仅是预判，更重要的是要学会规避运动中可能发生的危险，建议补全等；认为“体能锻炼效果的评价”中“评价”一词措辞不当；在指标“运动技能展示”中，认为该指标不够细化，不是直接可以测量的指标，相对于该指标而言，技术动作的规范化和熟练度更能表达学生达到的水平和状况。针对修改意见，通过与专家们的反复沟通与交流，对相关指标进行了不同程度的修正。在此基础上进行第三轮专家调查，所有指标信息均获得一致认可，并最终拟定了包含5个二级指标、24个三级观测指标的中小学生运动能力评价指标体系（表3）；同时，为了便于建模，观测指标用相对应的二级指标的首字母加数字作为代码。

表3 中小学生运动能力评价指标体系（初拟）

3 评价指标体系的优化

为获取更加全面、合理的指标，需对初步确定的运动能力评价指标进行筛选并对其体系进行优化。在上述运动能力评价指标体系的基础上，形成由24个观测变量组成的中小学生运动能力初始量表，并设计李克特五级量表形式的调查问卷。根据社会学调查方便抽样的原则，通过纸质问卷和电子问卷结合的形式在辽宁省中小学进行发放，共发放问卷500份，回收480份，有效问卷432份。对其中216份进行项目分析、信度分析和探索性因子分析，在删除和调整相应指标后，对另外216份进行结构模型的验证性分析。

3.1 项目分析

通过回收数据的统计与分析，以量表总分高低的27%作为高低分组的指标，以独立样本T检验两组各观测指标的差异，结果所有观测指标都具有较好的区分度。对所有观测指标进行变异系数（CV）分析，剔除CV值大于0.25的观测指标A4。同时，运动能力各初选指标之间有着不同程度的相关性，这种相关性会影响评价结果的客观合理性，如果评价初选指标之间的相关系数大于临界值（设定临界值为0.8），那么可以删除其中一个评价指标[10]。经过相关性分析，观测指标T3和T4、T4和T6、T5和T6相关系数分别为 0.811、0.811、0.812，因此删除观测指标T4和T6，保留得到21个观测指标。

3.2 信度分析

本研究主要采用Cronbach’sα系数检验问卷的信度，同时量表采用修正后测项即量表相关系数（Corrected Item-Total Correlation，CITC）净化测项，CITC表示在同一变量维度下，每一测量项目与其他所有测量项目之和的相关系数，一般认为小于0.5时就应该删除该测项[11]。通过SPSS21.0软件测得CITC值和 Cronbach’sα系数（表 4），整体 Cronbach’sα值为0.916，各潜变量的 Cronbach’sα值均大于0.8，表明量表的测量总体具有较好的信度，并且量表的所有测项的CITC值均在0.5以上，无删除测项。因此本研究的各变量要素达到了较为理想的信度水平。

3.3 探索性因子分析

运用SPSS 21.0软件中的限定因素抽取的指定主成分分析法与方差极大正交旋转法，对所保留的21个观测变量进行进一步筛选。结果显示，其KOM值为0.858，已达到建议可接受程度 0.7以上的较佳标准[12]。Bartlett’s的球形度检验的近似卡方值为3 426.081，自由度为253（P=0.000＜0.001），对观测指标进行探索性因子分析，设定特征值大于1为条件，提取5个主成分因子，分别对应运动能力评价指标体系中的5个潜变量，潜变量的解释总方差统计（表5），其累积的方差贡献率为63.28%，大于50%。对所提取的5个主要因子进行方差最大化旋转，得到21个观测指标的正交因子载荷矩阵（表6）。

表4 CITC值和信度系数表

表5 潜变量解释总方差统计

如表5所示，因子载荷值均为正数，且均大于0.50，则表明通过结构效度检验。经过项目分析和探索性因子分析对每个条目质量的鉴定，该量表的潜变量和观测变量的信度和结构效度符合统计学研究要求，最后得到包含21个观测指标的《中小学生运动能力调查问卷》统计结果进行下一步的验证性因子分析。

表6 旋转后的因子矩阵构成

4 基于SEM的评价模型构建

通过Nvivo11质性分析软件形成三级节点和文献编码，可以对抽象概念如运动认知的高低、身体素质的强弱、安全意识的体现等进行操作化处理；在涉及计算指标权重、模型建构等问题时，AMOS软件则可以发挥其特有的结构方程模型（简称SEM）分析的优势。

4.1 结构方程模型概述

SEM主要是对假设模型做出评价，从而进一步达到定量研究的目的，是验证自变量和因变量之间相互关系，通过因变量的测量推断自变量并对假设模型进行验证的多元统计分析方法。在SEM中，根据指标体系构建模型后，以量化数据进行验证，变量间会呈现出相应的路径系数。路径系数是指标权重配置的重要依据，可以实现评价不同指标的目的，验证性因子分析（CFA）是SEM分析的一种特殊运用，是探索与实际数据的契合度以及观测变量是否能有效表述因子构念（潜变量）的一种因子分析程序[13]。本文运用结构方程模型中的二阶验证性因子分析来检验所构建模型的适配性与真实性。

4.2 评价模型的假设

根据上述评价指标体系的选择和优化以及因素分析的结果，本研究运动能力学习内容评价理论假设模型为二阶5因子模型（图2）：一阶为运动认知、技战术运用、体能状况、安全意识、体育展示与比赛等5个因子，分别包括多个观测指标；二阶为运动能力。该中小学生运动能力评价假设模型将接受下一步验证性因子分析的检验。

4.3 评价模型的识别

模型识别可以分为3类：过度识别、充分识别和识别不足。根据Bollen提出的t法则，即模型识别评定原则，可以排除部分不可识别模型，当t＜DP时，模型为过度识别；当t=DP时，模型为充分识别；当t＞DP时，模型为识别不足，需要添加约束条件[14]。DP的计算公式如下：

其中，t值是自由估计的参数数目，DP（data point）是测量数据数，P是模型中所有的观测变量。

根据公式（1），本研究的运动能力评价假设模型的观测指标P为21，因此DP=21*22／2=231，估计的参数t共有52个。可知t值明显比测量数据数要小，因此，该假设模型为过渡识别，模型可以进行继续分析。

图2 中小学生运动能力评价假设模型

4.4 评价模型拟合

4.4.1 一阶验证性因子分析 对于初建的模型及其假设，需要使用AMOS软件对变量进行验证分析，从而进行拟合和修正。通过对观测指标的删除和调整，把另外216份样本数据录入 SPSS 21.0软件并进行描述性统计，结果显示各观测指标的最大值均为5，最小值均为1，另外均值均大于3，偏度和峰度绝对值均小于2.0，符合模型样本容量、分析和正态性分布的假设要求。本研究采用AMOS 24.0统计软件进行假设模型的拟合，采用ML法进行模型拟合，即最大似然法。通过软件得出模型验证结果，得出一阶验证性因子模型图3。软件运行结果显示“OK：Defaultmodel”，表明模型可以顺利收敛，说明一阶验证模型可以接受。

图3 一阶验证性因子分析模型（标准化解）

4.4.2 一阶模型拟合度分析 结构方程模型的优劣一般用拟合优度指数（goodness of fit index）来反映。主要选取以下的指标：绝对拟合度指标有X2、X2／DF、GFI、AGFI、RMSEA等；增值拟合度指标有NFI、CFI、、TLI、IFI等；简约拟合度指标有 PNFI、PGFI等。主要看这些指标是否在合理区间内[15]。若指标数值均在合理范围内，则表示该模型拟合良好，模型不需要修正；反之，则需要根据修正系数（MI）对模型进行修正，达到良好的拟合度。通过软件的“Model Fit”，可以得出上述指标的数值，模型指标真实值和适配指标如表7所示。

表7 一阶模型验证的拟合指数

从表7可知，X2／DF为3.176，不符合拟合度小于3的标准，RMSEA值为0.079＜0.80满足良好适配标准，AGFI的值不满足接近或者大于0.9的标准。增值拟合度指数均符合模型适配大于0.9的标准，简约拟合度指数均符合大于0.5标准[16]。总体来说，此一阶模型可以被接受，因此，需要对模型进一步拟合修正。

4.4.3 二阶验证性因子分析 在模型一阶验证的基础上进行模型的二阶验证，运动能力是外因潜变量，运动认知、技战术运用、体能状况、安全意识、体育展示与比赛为内因潜变量。用 AMOS软件建立二阶验证性因子分析模型，导入相关数据，由标准化路径系数显示，二阶模型显著，根据模型参数估计值和拟合指数的配适度拟合结果表明，X2／DF值569.884／184=3.097（＞3）、AGFI值 0.817以及NFI的值0.887均未达到适配标准，二阶模型的RMSEA值为0.078，符合 ＜0.8的标准，其余拟合指数均达到适配标准值。由模型可以看出变量间影响水平显著，但有部分指标适配度没有达到标准值，因此需要进行模型修正。

4.5 评价模型的修正

4.5.1 MI修正及拟合结果 通过 MI修正指标（Modification indices）进行模型修正。运行 AMOS软件的“Modification indices”功能可知模型的修正系数[17]。由模型的修正系数可知，e15和 e16的 MI值最大，为37.194，这说明如果建立观测变量 J4与J5之间的残差相关路径，则模型的卡方值会相比原模型的卡方值减小较多。J4和J5对应指标为技战术在比赛中的应用和正确指导他人技战术学习，两者之间的相关性为0.798，说明两者相关性较高。从体育学的实际中考虑，技战术的熟练运用是正确指导他人技战术学习的前提，相反，正确指导他人技战术学习的同时自身技战术在比赛中的应用也会得到加强，因此考虑增加 e15和 e16的相关性路径比较合理。运用此原理，从实际学科考虑并依据MI修正系数依次对模型相关观测变量建立残差相关路径，最终得到运动能力评价整体模型修正拟合图4，其中数值表示标准化路径系数。

表8 M I修正模型的拟合结果

图4 运动能力评价整体模型修正拟合图（标准化解）

修正后的模型拟合优度结果统计表明（表8），拟合结果 X2／DF值为2.360（＜3），表示模型拟合效果良好，RMSEA值为0.063，达到良好水平，其余拟合指数的值均达到标准值。各拟合指数均达到了统计学的研究要求，因此二阶模型是一个比较理想的模型，该评价模型可被作为研究工具使用。

4.5.2 评价模型指标的确立 结构方程模型（SEM）中的路径系数反映了变量间的相互关系，并且数值越大，说明变量间影响关系越大，因此依据这种影响关系设立路径系数判别标准，当路径系数小于0.6时，指标的影响程度一般，此时指标可以考虑或者不考虑；当路径系数大于0.6时，系数越大表明指标影响程度越大，则指标越需要考虑。根据路径系数分析表（表9）来判断指标是否能很好地表达潜变量的内涵，最终确立评价指标体系。

由表9可以看出，5个潜变量的路径系数均大于0.8，说明它们对运动能力的影响较大，潜变量所对应的各观测指标的路径系数也均大于0.7，说明观测指标能够很好地表达潜变量。因此在运动能力评价过程中，这些都是需要考虑的因素。最后确立构建的三级中小学生运动能力评价指标体系，包括（一级指标）下分为5个维度（二级指标），每个维度由相应的观测指标（三级指标）构成（表10）。

表9 路径系数分析

表10 中小学生运动能力指标体系和权重系数

5 评价指标权重计算

采用相关性权重法计算指标体系权重。参考王韬采用的方法[18]，由图4显示的各指标间的路径系数，计算指标体系中各级指标的权重系数。首先设定公式2和公式3分别为二级和三级指标的权重计算公式，依据路径系数，确定指标权重系数（表10）。

公式2中：m为二级指标代号，n为二级指标数目，W为权重值，R为路径系数，F为二级指标，Tm为第m个二级指标，R（Tm）为第m个二级指标路径系数，W（Tm）为第m个二级指标权重值。

公式3中：k为三级指标代号，T为三级指标，Tmk为第m个二级指标对应的第k个三级指标，W（Tmk）为对应的权重值，R（Tmk）为对应的路径系数，

6 评价指标关系分析

关于评价指标关系的分析即评价模型中的相关变量的路径分析，包含潜在变量间的路径分析和潜在变量与观测变量间的路径分析。

6.1 潜在变量间的路径分析

潜变量间的路径系数表示任何一潜变量的变更所引起其他变量变更程度的大小。如图4所示，对运动能力而言，技战术运用的路径系数为0.99，表示技战术运用提升1个百分点将使运动能力提升0.99个百分点，以此类推，体能状况、运动认知、体育展示与比赛以及安全意识提升1个百分点将使运动能力提升 0.97、0.96、0.94和 0.91个百分点。5个潜变量的权重占比由高到低分别为20.8%、20.3%、20.1%、19.7%、19.1%，由此看出技战术运用对运动能力影响最大，其次是体能状况和运动认知，最后是体育展示与比赛以及安全意识。

因此，某一位学生的运动能力领域的成绩计算公式为：

成绩=技战术运用*0.208＋体能状况*0.203＋运动认知*0.201＋体育展示与比赛*0.197＋安全意识*0.191。

公式充分说明运动能力的提升需要多方面因素的协同作用，较强的体能状况、较高的认知水平与良好的安全意识也是提高运动能力学习的有效保障。另外，在图2中，由各潜变量之间的路径系数可以发现潜变量之间存在密切的关联，是一个五维互相影响的联动机制。首先，技战术运用分别和体能状况、体育展示与比赛的相关路径系数最大，为0.92；其次为体能状况和体育展示与比赛，路径系数为0.90；再次技战术运用和运动认知为0.89。表明每一个潜变量的变化并非是单个因素的促进，而是通过多个因素的共同作用。

6.2 潜在变量与观测变量间的路径分析

运动认知的各观测指标中，对体育运动的欣赏对运动能力有显著影响，其路径系数为0.8，影响权重占比为26.3%。表明对体育运动的欣赏是提高运动认知的第一要素，其次是了解和分析重大体育赛事、体育锻炼基本常识的了解、所学运动文化知识的运用。可以看出，通过分析评价体育运动赛事、正确把握体育锻炼的常识以及增强知识运用等方法也k值对应三级指标个数而变动。

例如R（14）代表第一个二级指标对应的第四个三级指标的路径系数。

公式4中：Wmk为每个三级指标的综合权重值。可提升运动认知水平，进而增强运动能力。

技战术运用的各观测指标中，技战术在比赛中的应用对运动能力有显著影响，其路径系数为0.82，说明技战术在对应比赛时的应用增加1个单位，那么技战术运用就相应增加0.82个单位。其综合权重为0.044，属于中等水平，说明学生对教师传授的技战术在比赛中的运用还有待于进一步提高，同时，对技战术时空特征的理解和练习方法与手段的合理使用能够使运动能力的提高事半功倍。另外，形成良好的技战术意识以及能否运用所学知识分析和解决学练问题也反映了技战术运用程度的高低。

体能状况的各观测指标中，体质健康测试成绩达标对运动能力有显著影响，其路径系数为0.84，影响权重占比为25.2%，综合权重为0.052。体质是在先天和后天获得的基础上表现出来的人体形态、素质、生理和心理等综合特征，健康则是此综合特征的相对稳定状态。体质健康测试成绩的好坏在一定水平上影响着体能的高低和运动能力的强弱。此外，深入了解体能发展原理、独立或合作制定和实施自身体能锻炼计划、能够合理评价体能锻炼效果等方法都是提高两者的有效措施。

安全意识的各观测指标中，运动中危险因素的预判和规避对运动能力具有显著影响，其路径系数为0.88，影响权重占比为34%，说明对危险因素的预判和规避能力越强，安全意识也就越强，对运动能力来说影响也变得更大。其综合权重为0.065，在21个观测指标中处于第一位，表明教师应着重锻炼学生的预判和规避危险的能力以提高安全意识。常见运动损伤的紧急处理手段和运动自我保护知识和方法掌握的路径系数分别为0.87和0.84，表明运动中安全意识和运动能力的提升除了预判和规避危险因素外还应学会对运动损伤的紧急处理，以及掌握自我保护的知识和技能方法，避免运动损伤带来的心理上的恐慌。

体育展示与比赛的各观测指标中，体育比赛规则掌握对运动能力有显著影响，其路径系数为0.83，影响权重占比为21.0%，综合权重为0.041，说明在体育比赛中规则的掌握程度有利于更好地进行对运动能力的展示与比赛。另外，展示动作规范娴熟、减少比赛中的失误、组织参加体育比赛和担任比赛裁判等也是提升运动能力的重要因素。

7 结论与建议

7.1 结论

党的教育方针和社会主义核心价值观的具体化和深化，是落实“立德树人”根本任务的必要途径。本文在体育学科核心素养的引领下，以中小学生运动能力评价作为切入点，借助Nvivo11质性分析软件、SPSS和AMOS软件在评价计算方面的优势，结合质性分析和实证检验，通过项目分析、探索性因子分析、验证性因子分析和SEM模型优化等，对中小学生运动能力评价测量模型和结构模型进行分析，得到拟合良好的结构方程模型。确定了模型的5个二级指标和21个三级指标，采用路径系数计算出各指标的权重系数，并对其相关变量进行路径分析。该评价体系的构建是对体育学科核心素养具体化的有益尝试，必将为“立德树人”的教育方针在体育学科中的落实和深化提供必要的支持。

7.2 建议

在我国教育改革的背景下，体育教师应重视自身发展水平，不断深入学习《课程标准（2017版）》，学习研究学科核心素养及相关理论知识，并将两者结合起来，不断推进核心素养在体育学科的良性发展。在对中小学生运动能力进行学习评价时，教师可参考该体系内容，根据自身学校情况及实践教学特点开展运动能力学习评价，对学生进行科学合理的诊断评价。基于核心素养的运动能力评价要充分以学生为主体、教师为主导，旨在实现学生的全面发展。运动能力评价方式要以核心素养理论和《课程标准（2017版）》为根本，呈现评价方式的丰富多样性，多采用定性与定量、过程性与终结性、口头与书面等相结合的评价方式，完善校本运动能力学习考核标准。运动能力学习评价的目的在于使学生掌握并运用所学知识，为今后学生的持续和终身发展提供帮助。教师在实践教学评价过程中还应根据学生差异，采取因材施教的方式对学生进行必要的激励以及引导教育工作。