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數(shù)據(jù)分析反饋教學(xué)方法探析
——以高考化學(xué)復(fù)習(xí)中模擬考試卷的數(shù)據(jù)分析為例

2019-08-29 07:07:34陳林江
關(guān)鍵詞:模擬考試區(qū)分度選擇題

陳林江

一、化學(xué)模擬考試卷數(shù)據(jù)分析的意義

1.教學(xué)反饋 反饋是教學(xué)過程的必要環(huán)節(jié)、形成性評價的重要組成部分,也是有效學(xué)習(xí)發(fā)生的基本要素之一?!盎诜答亴W(xué)習(xí)”的觀點認(rèn)為“教學(xué)就意味著提供反饋”[1]。在高中教育中,班級授課制、大班教學(xué)和集中授課制是大多數(shù)學(xué)校的基本教學(xué)形式,將模擬考試后收集到的數(shù)據(jù)——分?jǐn)?shù),使用簡單的總結(jié)性分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)(如總分、平均分等)向?qū)W生進(jìn)行反饋仍是主要的試卷分析方式。

2.化學(xué)學(xué)科教學(xué)數(shù)據(jù)分析類型 化學(xué)學(xué)科作為高中的重要基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)科之—,學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)同樣圍繞著化學(xué)教師組織的模擬考試活動中獲得,主要來自于試題與學(xué)生兩大類。試題類的數(shù)據(jù)以考查的化學(xué)知識點為核心,延伸到知識點涉及的定義、分類、類型、難度和區(qū)分度等,這類數(shù)據(jù)的有效分析,可以讓教師和學(xué)生知道縱向挖掘化學(xué)知識結(jié)構(gòu)水平的深度;學(xué)生類的數(shù)據(jù)又以學(xué)生的作答情況為主,包括選項選擇人數(shù)、小題得分、填空題各個空得分,總分和平均分等,這類數(shù)據(jù)的有效反饋,利于教學(xué)雙方在這一知識深度水平上,開展橫向比較。

3.化學(xué)高考備考模擬卷數(shù)據(jù)分析對象 在化學(xué)的高考備考過程中,適量的模擬試卷訓(xùn)練,可幫助學(xué)生強(qiáng)化化學(xué)知識學(xué)習(xí),整合所學(xué)到化學(xué)知識體系,形成自己獨有的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并能實現(xiàn)對知識掌握情況的查漏補(bǔ)缺??梢哉f,幫助學(xué)生找出自身化學(xué)知識體系的漏洞,是高三化學(xué)老師都希望解決的問題。但是,不同教師在教學(xué)實踐過程中,雖然大都采用了類似的模擬高考考試教學(xué)方式,但所達(dá)成的效果往往存在很大的差異性,這其實反映了不同教師在使用這種教學(xué)方式時的教學(xué)成效不同。同時,教師在面對一個班各有所長的幾十個學(xué)生時,如何對各個類型學(xué)生甚至是學(xué)生個體進(jìn)行有針對性的教學(xué),這無疑就需要一定的方法技巧。本文以一所鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)的高三學(xué)生為研究對象,選取了一份高考化學(xué)模擬試題,圍繞考試情況,介紹了在實踐教學(xué)中總結(jié)出的試卷分析方法,然后進(jìn)行針對性的教學(xué),以此探討如何在高三年級進(jìn)行有效的模擬考試數(shù)據(jù)分析反饋教學(xué)活動。

二、基于數(shù)據(jù)分析的化學(xué)學(xué)習(xí)反饋系統(tǒng)設(shè)計

基于數(shù)據(jù)分析的化學(xué)學(xué)習(xí)反饋系統(tǒng)設(shè)計,需要以下環(huán)節(jié):數(shù)據(jù)采集→數(shù)據(jù)準(zhǔn)備→數(shù)據(jù)分析處理→數(shù)據(jù)處理結(jié)果→分析信息反饋→查缺補(bǔ)漏。

1.數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集主要包括試卷題號信息、學(xué)生信息和答題得分情況等數(shù)據(jù)相關(guān)信息,這些源信息是開展數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。

2.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備主要有試卷考查的化學(xué)知識點數(shù)目,以及根據(jù)這些知識點設(shè)置的答題數(shù)。

3.數(shù)據(jù)分析處理及處理結(jié)果

(1)單次考試的數(shù)據(jù)分析處理是對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行科學(xué)計算,得到有意義的不同層次學(xué)生的分類結(jié)果。數(shù)據(jù)分析分成選擇題與非選擇題兩個部分,分別做縱向?qū)Ρ取?/p>

(2)對單個學(xué)生的數(shù)據(jù),可以做配合度數(shù)據(jù)分析;也可以將該名學(xué)生幾次的考試成績做學(xué)情折線圖,做橫向?qū)Ρ取?/p>

根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理的結(jié)果,讓學(xué)生畫出相關(guān)知識點的概念圖,強(qiáng)化化學(xué)概念,理解好定義的內(nèi)涵和外延。

4.分析信息反饋 分析信息反饋包括試卷診斷報告和學(xué)生學(xué)情報告。試卷診斷報告從試題中找出學(xué)生在階段性復(fù)習(xí)的化學(xué)知識掌握程度,主要是為教師制定下一階段的復(fù)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)策略奠定基礎(chǔ)。學(xué)生學(xué)情報告通過學(xué)生做試題得出的分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù),得到學(xué)生個人的個性化學(xué)習(xí)規(guī)律,有利于學(xué)生查漏補(bǔ)缺。

三、以高考化學(xué)復(fù)習(xí)中模擬考試卷的數(shù)據(jù)分析為例說明基于數(shù)據(jù)分析的化學(xué)學(xué)習(xí)反饋系統(tǒng)設(shè)計

1.選擇題數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析方法

(1)縱向分析找出薄弱知識環(huán)節(jié)并制定針對全班復(fù)習(xí)計劃。

第一步,統(tǒng)計出選擇題各選項的選擇人數(shù)、難度和區(qū)分度。*粗體數(shù)字表示選擇正確答案的學(xué)生數(shù);**各題的難度,以0.3-0.7為較好。***區(qū)分度的常用指標(biāo)為D,取值在-1~1之間,值越大區(qū)分度越好。測量學(xué)家伊貝爾認(rèn)為:試題的區(qū)分度.在0.4以上表明此題的區(qū)分度很好,0.3~0.39表明此題的區(qū)分度較好,0.2~0.29表明此題的區(qū)分度不太好需修改,0.19以下表明此題的區(qū)分度不好應(yīng)淘汰。[2]

第二步,根據(jù)統(tǒng)計得到的數(shù)據(jù),給出試卷診斷報告。由選擇題難度折線圖可以看出,選擇題的難度總體上是由易到難,梯度合理。下面是具體的試卷診斷報告。

第7題.合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,曾三次獲諾貝爾化學(xué)獎。下列說法錯誤的是

A.合成氨技術(shù)實現(xiàn)了“從空氣到面包” 11位學(xué)生選擇A選項

B.合成氨涉及氧化還原反應(yīng) 5位學(xué)生選擇B選項

C.高效催化劑是合成氨反應(yīng)的重要條件 7位學(xué)生選擇C選項

D.合成氨所需要的氫氣主要來自于電解水 25位學(xué)生選擇D選項

從選項的選擇人數(shù)來分析,沒有選擇D選項的人數(shù)較多,說明47.92%的學(xué)生缺乏相關(guān)的實際生產(chǎn)條件對反應(yīng)物選擇方面的知識。選A選項的同學(xué)則沒能將空氣中氮氣和面包中蛋白質(zhì)的氮元素聯(lián)系起來。該題對我班的學(xué)生區(qū)分度較低,說明學(xué)生普遍缺乏生活化學(xué)基礎(chǔ)常識,需要加強(qiáng)這方面的教育。

第8題和第9題對于本班來說,難度較低,所做的工作就是鼓勵在這部分失分的學(xué)生,爭取他們能補(bǔ)充強(qiáng)化化學(xué)最基本的知識點。

第10、11、12三道題,難度適中,輔導(dǎo)中層生找出失分的原因。不管是相應(yīng)知識點缺失,還是知識點的應(yīng)用不熟練,都要清楚整理出思路來,利于進(jìn)一步的復(fù)習(xí)。

第13題對于我班學(xué)生來說,難度最大,指導(dǎo)中上層的學(xué)生努力攻關(guān),深化自己的化學(xué)知識系統(tǒng),提高解決計算題的能力。

(2)橫向分析以針對學(xué)生個人的學(xué)情報告,提出具體復(fù)習(xí)要求。目前的實際情況是,七道化學(xué)單選題,做對幾道題才能認(rèn)為他是真會?利用概率分布中二項分布原理,計算的結(jié)果是四道題。因此,可以數(shù)出能真正理解化學(xué)選擇題的學(xué)生人數(shù)。本次參與測試的同學(xué)48人中,有31位同學(xué)做對了四道及以上的題目,占比是64.58%。

采用卡方配合度檢驗計算結(jié)果表明,在0.05的顯著性水平上,接受H1,拒絕H0,認(rèn)為合格和不合格的學(xué)生數(shù)有顯著差異,說明經(jīng)過近一年的復(fù)習(xí),我班學(xué)生的化學(xué)選擇題取得顯著的進(jìn)步。

針對這種情況,結(jié)合縱向?qū)Ρ鹊慕Y(jié)果,將本班學(xué)生分成三個類型來深化化學(xué)選擇題的復(fù)習(xí)。

第一類,基礎(chǔ)知識差的同學(xué),多加以鼓勵,提高他們的學(xué)習(xí)化學(xué)的信心,學(xué)習(xí)基本的化學(xué)知識點;

第二類,掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識較多,但運用還不夠純熟的學(xué)生,給予相應(yīng)的習(xí)題,多加以監(jiān)督,提高解題能力;

第三類,化學(xué)綜合素質(zhì)較高的學(xué)生,為防止他們產(chǎn)生自滿情緒,大意失荊州。平時在指導(dǎo)時,多提問題,引發(fā)他們的思考,并加強(qiáng)這些學(xué)生的化學(xué)計算能力。

2.非選擇題數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析方法 化學(xué)科的非選擇題有三道必做題,一道選做題。這里采用第26題為例子,介紹非選擇題的分析方法。該題的原題如下:氯氣與堿溶液反應(yīng),在低溫和稀堿溶液中主要產(chǎn)物是ClO-和Cl-,在75℃以上和濃堿溶液中主要產(chǎn)物是ClO3-和Cl-。研究小組用如下實驗裝置制取氯酸鉀(KClO3),并測定其純度。

回答下列問題:

(1)檢查裝置氣密性后,添加藥品,待裝置Ⅲ水溫升至75℃開始反應(yīng)。

①裝置Ⅰ的作用是制備________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

②若取消裝置Ⅱ,對本實驗的影響是________。

③實驗結(jié)束,拆解裝置Ⅰ前為了防止大量氯氣逸出,可采取的措施是________。

④從裝置Ⅲ的試管中分離得到KClO3粗產(chǎn)品,其中混有的雜質(zhì)是KClO和________。

(2)已知堿性條件下,ClO-有強(qiáng)氧化性,而ClO3-氧化性很弱。設(shè)計實驗證明:堿性條件下,H2O2 能被ClO-氧化,而不能被ClO3-氧化________。

(3)為測定產(chǎn)品KClO3的純度,進(jìn)行如下實驗:

步驟1:取2.45g樣品溶于水配成250mL溶液。

步驟2:取25.00mL溶液于錐形瓶中,調(diào)至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振蕩,然后煮沸溶液1~2分鐘,冷卻。

步驟3:加入過量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O)

步驟4:加入指示劑,用0.5000 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00m L。(2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)

①步驟2的目的是________。寫出煮沸時反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

②樣品中KClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(KClO3式量:122.5)

將九個空和整題的答對人數(shù)、難度以及區(qū)分度,各個空的難度也是由易到難。其中,占85.42%同學(xué)能認(rèn)出裝置Ⅰ的作用是制備Cl2,說明學(xué)生對實驗室制氣體的裝置掌握良好,對本班的學(xué)生來說,這第2空難度低。

對于第2空和第5空兩個空來說,難度中等。答對第2空的學(xué)生數(shù)據(jù)反映出,需要強(qiáng)化化學(xué)方程式的書寫,因為經(jīng)過復(fù)查,共有25位學(xué)生完全做對這個空,掌握了這個重要化學(xué)知識點;但另有13位同學(xué)漏標(biāo)加熱符號、氣體符號和配平等,造成了失分。第5個空答對人數(shù)反映出,學(xué)生對化學(xué)實驗各個流程的產(chǎn)物和雜質(zhì)掌握程度較高,具有一定的化學(xué)實驗分析能力。

第3空和第7空難度相同,仔細(xì)推敲,這兩個空考查的知識點類型都是“實驗?zāi)康摹保f明學(xué)生能隨著題目的引導(dǎo),利用自身的化學(xué)知識儲備,做出一定判斷(如第2空和第5空)。但是,對于需要獨立思考才能給出答案的題目,做的并不好,提出“目的目標(biāo)”,對于我班的學(xué)生來說,難度較大。如果要提高成績,那么就要訓(xùn)練中層學(xué)生獨立思考的能力,短期內(nèi)并非易事,需要強(qiáng)化訓(xùn)練加以改善。

3.教師根據(jù)學(xué)生具體情況做好二次測驗的準(zhǔn)備 學(xué)生做好思維導(dǎo)圖或者概念圖后,還必須要求他們準(zhǔn)備好錯題本,把模擬試卷中出現(xiàn)的錯題整理成冊。這時,教師要注意學(xué)生的記憶理解曲線規(guī)律,及時做好二次測驗的準(zhǔn)備,保障數(shù)據(jù)分析反饋的有效性,提高學(xué)生知識內(nèi)化的有效率。

四、基于數(shù)據(jù)分析的化學(xué)學(xué)習(xí)反饋系統(tǒng)設(shè)計的總結(jié)

由于數(shù)據(jù)的客觀性,必將在高中化學(xué)教育中改變以往主觀評價為主的反饋系統(tǒng)。從數(shù)據(jù)優(yōu)勢和化學(xué)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,設(shè)計出數(shù)據(jù)分析反饋在高中化學(xué)知識系統(tǒng)的系統(tǒng),能清楚地解析學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)進(jìn)度、知識掌握的深度和解決化學(xué)問題的策略,利于學(xué)生從繁復(fù)的題海中解脫出來,從而將精力放在化學(xué)思維的培養(yǎng)上。

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