初中生物理质疑能力测量工具的编制与研究

张羽燕

摘   要：文章在研究大量文献的基础上，考虑初中物理学习需求，结合初中生的认知特点，界定“质疑”和“初中生物理质疑能力”概念。而后利用文献研究法、问卷法、访谈法，编制“初中生物理质疑能力测试框架”及“初中生物理质疑能力测试卷”。对北京市朝阳区某中学的64名学生进行测试，运用SPSS19.0统计分析软件分析测试数据，检验测试卷的信度和效度。测试卷的科隆巴赫α系数>0.8，说明本测试卷的信度非常可靠，本测试卷可提取6个主成分，这6个主因子“解释的方差”占据达到66.371%，说明此部分测试卷结构效度较好。

关键词：初中生物理质疑能力;测量工具;统计检验

中图分类号：G633.7   文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2020）2-0076-5

1    初中生物理质疑能力的界定

本研究中所谓的质疑是指有根据、有逻辑地提出质询性问题。其中，“质询”取有依据地提出疑问，并要求解答之意。 通常表现为面对现有的观点或说法时，依据证据和自己的知识架构有逻辑地提出反例或与其相矛盾的不同的疑问。

初中生物理学习的质疑能力（简称“初中生物理质疑能力”）是指在初中物理学习过程中，有根据、有逻辑地自主提出质询性问题的能力。通常表现为两种情况：一种情况是从观点或说法的证据、逻辑中发现问题;另一种情况是从不同角度或思路分析同一问题，由此得出不一致或相悖的观点、说法，产生困惑，提出质询性问题。

概括地说，质疑就是面对观点或说法时，自觉地从不同角度或者不同思路分析同一个问题，依据证据、应用知识、有逻辑地深入分析，提出了反例或者产生了与现有观点或说法相矛盾的不同疑问，并产生了进一步将矛盾之处转化成求解矛盾产生原因的心理倾向。需要说明的是，学生有依据、有逻辑地提出质询性问题，就是对自己提出的观点或说法能够自圆其说，同时又无法否定现有观点或说法，因而产生了疑问，也就是说学生知道自己的疑点，却又无法判定相矛盾的观点或说法的“真”“伪”。

2    初中生物理质疑能力测量工具的编制与研究方法

2.1    开发初中生物理质疑能力测量工具的目的

在教学过程中培养学生的质疑能力是培养创新型人才的要求，而了解学生的质疑能力的情况是有效培养学生质疑能力的前提，通过观察、访谈和调查等方式可以进行初步了解，而测试则是较为准确地了解学生质疑能力的有效方法之一。

一线教师需要不断探索培养学生质疑能力的教学方法，检验相应培养方法的有效性是教师的目的之一，教学方法的有效性需通过学生质疑能力水平去体现。鉴于此，笔者开发了初中生物理质疑能力的测量工具。

2.2    初中生物理质疑能力测量工具的编制

2.2.1    测量工具的第一轮开发

（1）“初中生物理质疑能力测试框架”的编制

为提高初中生物理质疑能力测量工具的科学性和有效性，笔者编制了“初中生物理质疑能力测试框架”。

“测试框架”包括两部分：一部分是编制“测试卷”的“维度”，一部分是检测学生质疑能力的“指标”。“测试框架”设定的“维度”是检测“质疑能力”水平的不同视角，而“指标”则是“维度”所包含的“要素”，分别设立了“一级指标”和“二级指标”。“一级指标”是“维度”的子内涵。“二级指标”是“一级指标”内涵的表现，明确说明了达到“一级指标”的具体表现，其设定使得“一级指标”的内涵能够被观测到。

①“维度”的设定

根据本研究对“质疑”“初中生物理质疑能力”的界定，我们认为学生的质疑能力可划分为以下三个维度：感知质疑、质疑意识、质疑能力。感知质疑、质疑意识不是质疑能力，是培养质疑能力的基础，检测感知质疑、质疑意识是为培养学生质疑能力服务的。

質疑意识和质疑能力是从不同角度来说的。质疑意识是内在的、能动的，能够促进质疑能力的形成和发展;质疑能力既是外在的，又是内在的，是“质疑”的外在表现，同时也是内在能动性的体现。

②“一级指标”的设定

将每个“维度”分解成若干“一级指标”，表示该“维度”的基本特征，将“维度”所对应的要素具体化，使得对学生质疑能力的判断、评价有科学的依据。“一级指标”是基于“质疑”和“初中生物理质疑能力”的概念拆解得到的，以使得质疑能力的考查具有科学性、有效性和可操作性。“一级指标”的设定抓住了培养学生质疑能力的关键要素“视角”“逻辑”和“证据”，且在要求上体现了层次性。

“一级指标”的设定明确了“测试卷”中试题的考查方向、考查范围和考查内容，明确了教师在培养学生质疑能力的不同阶段的具体要求，有利于教师实现在教学中通过循序渐进的培养，达成使学生的质疑能力螺旋上升的目的。

③“二级指标”的设定

“二级指标”的设定考虑到了学生的认知特点以及学生在初中物理学习过程中的需求。采用以行为动词提高其描述准确性的方式，同时为“测试卷”试题的编制从考查方向和考查内容上提供了具体依据。

④“维度”以及“一级指标”赋分标准的确定

确定“维度”及“一级指标”的赋分标准时，考虑该“维度”及“一级指标”在整个“试题框架”中所处的层次水平，层次水平高的赋分也高。

（2）“初中生物理质疑能力测试卷”的编制

①“测试卷”试题题型

依据“测试框架”编制试题，试题题型包括主观题（答案不确定）、客观题（答案确定）、混合题三类。主要采用主观性试题，以便于通过学生的回答，了解学生对“质疑”的认识和“物理质疑能力”水平，且这类试题能避免学生胡乱写选项现象的发生。“混合题”要求学生在选择答案时写出原因，选择部分可以考查质疑思维技能，而“构答反应”部分则可以考查质疑思维过程。同时，我们还安排了极少数量的自陈性的主观试题，引发学生思考，将“球”抛回给学生，让学生通过主动思考的过程，主动地完成自我审视过程，实现自己对“质疑”的认识和质疑体验的自我评价和自我反思。

②“测试卷”命制思路

命制测试题目时，选择学生熟悉的情景，以诱发学生提取生活经验，引发学生的深层思考，在解决实际问题的过程中考查学生对不同“指标”的认识情况。

每道测试题目针对的是单一的“二级指标”，且不涉及学科知识，以避免由于知识障碍导致不能解答问题现象的出现（如果需要运用学科知识，则以“小资料”形式帮助学生补充相关知识）。

③“测试卷”试题赋分标准

对每道试题赋分时，主要考虑的是题目所考查的“二级指标”在“一级指标”及“维度”中所处的层次。“指标”的设立是自上而下的，即先设定“维度”，再设定“一级指标”，之后再设定“二级指标”，每道试题分别对应单一的“二级指标”;每个“维度”划分了若干个“一级指标”，不同的“一级指标”在该“维度”中所处的层次不同，层次高的赋分较高;每个“一级指标”分了若干个“二级指标”，不同的“二级指标”在该“一级指标”中所处的层次不同，层次高的赋分较高，其所对应的试题的赋分也较高。

④“测试卷”试题的评分标准

制定每道题的评分标准时，考虑学生可能的各种想法和写法，考虑题目的开放性和自陈性特点，评分时侧重“思维过程”，侧重对“证据”“逻辑”“视角”的认识，与其对应的答题要点赋分相对较高。

2.2.2    测量工具的第二轮开发

（1）试测

笔者用第一轮开发的“测试卷”对某中学八年级（10）班、（11）班、（12）班学生进行试测，参加试测学生48名，发放试卷48份，试卷全部收回，剔除无效试卷8份，整理出有效试卷40份。三个班由三个不同的物理老师任教，有利于更多地收集常规教学中学生质疑能力的情况。试测涉及3名主试，试测前对主试进行了培训，让主试了解测试卷及测试流程，明确了发放试卷时必须宣读的“指导语”。主试在班级中监测，当场收回试卷。由于测试卷题目数量多，且都是客观试题和自陈性试题，用时110分钟，为保证学生能集中注意力答题，不对测试产生抵触情绪，将测试卷拆分成两部分，分两次在三个班同时进行试测。

试测后，依据编制“测试卷”时制定的参考答案和评分标准评阅试卷，并对部分学生进行了访谈，以获取修订“测试框架”和“测试卷”的依据。

（2）修订“初中生物理质疑能力测试框架”

笔者认真、全面地分析了学生的试卷，依据学生的测试数据做了SPSS统计分析，并且针对学生的答题情况进行了定性分析，进一步基于课题研究所界定的“质疑”“初中生物理质疑能力”概念，数次请教专家，对“测试框架”进行了修订。

修订后的“一级指标”能够更明确地反映相应“维度”所应包含的要素。我们主要修订的是“二级指标”，从“视角”“逻辑”“证据”等层面，明确了不同“维度”“一级指标”的具体特征，增强了层级性，表述更加严谨，能够更明确地说明“一级指标”的具体表现，可操作性增强了，对试题编制的指导作用更直观了，使得教师培养质疑能力时有了更明确的切入点。

（3）修订“初中生物理质疑能力测试卷”

笔者依据重新确定的“测试框架”，结合试测中反馈的问题，修订“初中生物理质疑能力测试卷”，与专家进行多次交流和修订，重点考虑了以下内容：

①試题数量

测试卷题目过多，且均需要学生写清思路、想法和做法，对初中学生来说，需要的测试时间过长，即使分两次测试，也会影响学生测试的积极性和效果。因此，笔者决定减少试题的量，但保证每道试题仍然考查单一的“二级指标”，且保证试题覆盖指标体系中的所有“二级指标”，不影响试卷效度。

②试题质量

为提高测试卷的信度和效度，做了三方面修订：第一，删掉与“二级指标”考查内容和方向契合度小的题目;第二，修改一些题目，尽量选用真实的问题情境，运用学生容易懂的语言表述问题，既保证问题具有开放性，又让学生对问题有清晰、明确的认识;第三，增加一部分题目，所增题目的内容载体是学生熟悉的，但又与保留的题目的内容载体完全不同，问题表述非常具体，但给学生留有从不同角度思考、用不同思路提出自己想法的空间。

（4）修订“初中生物理质疑能力测试卷”参考答案及评分标准

笔者参照“测试框架”的考查内容，结合测试时学生的答题情况和访谈时了解到的情况，考虑到学生可能的各种想法和写法，重新制定了非常详细的参考答案及评分标准。

3    初中生物理质疑能力测量工具及统计检验

用 “初中生物理质疑能力测试卷”对某中学八年级（1）班、（2）班64名学生进行测试，运用SPSS19.0统计分析软件分析测试数据，检验测试卷的信度和效度。

3.1    初中生物理质疑能力测试框架

测试框架具体见表1。

3.2    初中生物理质疑能力测试卷

此处略。

3.3    初中生物理质疑能力测量工具的统计检验

为了了解“初中生物理质疑能力测试卷”的信度和效度，我们运用SPSS统计分析软件分析了学生的测试数据，分析结果如下。

（1）“初中生物理质疑能力测试卷”的信度分析

用SPSS19.0对测试卷进行信度分析，科隆巴赫α系数>0.8，说明本测试卷的信度非常可靠。该测试卷的“可靠性统计量”见表2①。

（2）“初中生物理质疑能力测试卷”的效度分析

用SPSS19.0对研究数据进行结构效度分析，本测试卷可以提取6个主成分，这6个主因子“解释的方差”占据达到66.371%，说明此部分测试卷结构效度较好。该测试卷的“解释的总方差”见表3②。

4    测量工具的编制意义

在初中生物理质疑能力测量工具的编制中，笔者致力于通过体现学生质疑思维过程和质疑思维技能的试题考查学生质疑能力的研究，致力于主观试题评分标准客观化的研究，既保留了主观试题能够真正测量学生质疑能力水平的特点，又排除了人为因素对主观试题评分的干扰，为相关测量工具的研究提供了可借鉴的思路。

基于对测试数据的分析，发现本测量工具具有较高的难度和很好的区分度，题目与真实情境紧密联系，有很强的趣味性和开放性，有较高的信度和效度，为评价和促进初中生物理质疑能力的发展提供了有效的方法。

本研究编制的测量工具的意义在于为质疑能力测量工具制订了客观、公正的评价标准，为相关测量工具的编制提供了可借鉴的方法。

致谢：本论文研究过程中，得到首都师范大学续佩君教授、卢幕稚副教授的指导;分析测试数据过程中，得到了盛妍玮老师的协助。特此致谢！

注：

①源于北京市朝阳区人大附中朝阳分校盛妍玮老师依据笔者提供的测试数据所做的统计分析。

②源于北京市朝阳区人大附中朝阳分校盛妍玮老师依据笔者提供的测试数据所做的统计分析。

参考文献：

[1]王运淼，续佩君.在物理教学中加强质疑教学[J].物理教师，2015，36（2）：17-19.

（栏目编辑    李富强）