黃波
摘? 要:文章對已有的中小學學生學業(yè)成就研究做了系統(tǒng)的綜述,并指出了存在的研究空白。同時,考慮到學生學業(yè)成就的數(shù)據(jù)具有分層結(jié)構(gòu)的特點,對學業(yè)成就研究中的分層線性建模的步驟及注意事項做了詳細說明。
關鍵詞:學業(yè)成就;中小學生;分層線性模型
學生學業(yè)成就狹義上是指學生通過學校學習,在課程上取得的成就或者學習效果,通常表現(xiàn)為成績。廣義上指通過學校學習,學生在課程的知識技能、素養(yǎng)、情感、價值觀等方面的發(fā)展或效果。由于學生學業(yè)成就是衡量學生學習效果以及評價學校辦學效果的重要指標,因此,許多教育工作者對學生的學業(yè)成就尤其是中小學生的學業(yè)成就進行了調(diào)查研究。通過對近六年的文獻進行檢索發(fā)現(xiàn),目前已有的關于中小學生學業(yè)成就的研究主要集中在其影響因素上,具體研究的思路是從學生家庭、學生個體、教師、學校中的一方面或幾方面對學生的學業(yè)成就進行調(diào)查研究。
一、已有的學業(yè)成就研究回顧
(一)家庭因素對學業(yè)成就的影響
從家庭角度出發(fā)對學生學業(yè)成就的研究主要集中在家庭氛圍、經(jīng)濟條件、家長與教師的聯(lián)系程度、家庭文化資本等子因素對學生學業(yè)成就的影響情況。趙妙玉的調(diào)查發(fā)現(xiàn)家庭社會經(jīng)濟地位與學生學業(yè)成就存在正相關關系,是影響學生學業(yè)成就的重要變量。馬洪杰、張衛(wèi)國利用中國教育追蹤調(diào)查(CEPS)2013—2014學年基線數(shù)據(jù)探討了不同類型家庭文化資本對中學生學業(yè)成就的作用,研究發(fā)現(xiàn)家庭文化資本對學業(yè)成就僅具有有限作用。但于冰潔等、趙紅霞等也是利用中國教育追蹤調(diào)查數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)家庭文化資本有利于學生學業(yè)成就,家長參與在家庭文化資本影響學生學業(yè)成就的過程中具有顯著的中介效應作用。元英等也利用中國教育追蹤調(diào)查基線數(shù)據(jù),建立了多層線性模型,模型表明家長與教師聯(lián)系程度對學生學業(yè)成就有正影響。
(二)學生因素對學業(yè)成就的影響
從學生個體因素角度出發(fā)對學業(yè)成就的研究主要集中在學生的學業(yè)情緒、學習能力、學習策略、感恩、心理健康、責任心等子因素對學業(yè)成就的影響。
關于學業(yè)情緒對學業(yè)成就的影響研究。鄧發(fā)遠以重慶某中學高一、高二學生共301人為研究對象,利用董妍、俞國良編制的《青少年學業(yè)情緒問卷》,以各科成績分數(shù)的總分作為學業(yè)成就,對高中生學業(yè)情緒與學業(yè)成就做了分析。發(fā)現(xiàn)積極學業(yè)情緒與學業(yè)成就呈正相關,消極學業(yè)情緒與學業(yè)成就呈負相關。徐速等特別調(diào)查研究了高中學生的數(shù)學學業(yè)情緒對數(shù)學學業(yè)成就的影響,發(fā)現(xiàn)積極數(shù)學學業(yè)情緒與數(shù)學學業(yè)成就呈正相關,消極數(shù)學學業(yè)情緒與數(shù)學學業(yè)成就呈負相關。張春梅等,劉子靜等的調(diào)查分析也有同樣的結(jié)論。
關于學習能力、學習環(huán)境對學業(yè)成就的影響研究。馬鄭豫以13477名中小學生的調(diào)查數(shù)據(jù)為樣本,分析了學習能力和學習環(huán)境對學業(yè)成就的影響。結(jié)果表明學習能力與學業(yè)成就、學習環(huán)境與學業(yè)成就呈正相關,中小學生的學習能力和學習環(huán)境均可解釋學業(yè)成就。
關于學習策略對學業(yè)成就的影響研究。馬健云對四川、河南、山東等地的高一到高三年學生共3966名進行了問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果分析表明:高中生的學習策略中認知學習策略和資源管理策略對其學業(yè)成就有直接影響,學習策略中的元認知策略對學業(yè)成就產(chǎn)生間接影響。張春梅等的調(diào)查研究也驗證了學習策略對其學業(yè)成就有顯著的正影響。
關于感恩對學業(yè)成就影響研究。葉寶娟等的調(diào)查研究表明感恩對學業(yè)成就具有直接影響效應。趙科等、侯金芹、馬征的調(diào)查也印證這點。趙科等人的研究表明在感恩與學業(yè)成就之間起完全中介作用的是學生的幸福感。而馬征發(fā)現(xiàn)學生的學業(yè)自我效能感及學業(yè)投入的情感、認知和行為三大成分在感恩與學業(yè)成就之間具有系列中介效應作用。
關于心理健康對學業(yè)成就影響研究。魏愛芳以泰州市海軍中學共601份調(diào)查數(shù)據(jù)分析了學生心理健康對學業(yè)成就的影響。研究表明心理健康水平直接影響到學生數(shù)學和英語學業(yè)成就。陳秀珠等對1208名初中生進行了研究,表明學生心理資本可以直接預測初中生的學業(yè)成就。
關于學生責任心對學業(yè)成就的影響。黎玉蘭等對廣西3所學校的441名初中生進行調(diào)查研究的結(jié)果顯示,學生的自我責任心與學業(yè)成就顯著相關;學生的家庭責任心、集體責任心等責任心因子通過自我責任心、學業(yè)自我概念影響學業(yè)成就。
關于學生良心對學業(yè)成就的影響。王小鳳等對1028名中學生進行調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn):良心與中學生學業(yè)成就、學習投入均呈顯著正相關,中學生良心可通過學習投入間接影響其學業(yè)成就。
關于學習動機對學業(yè)成就的影響。郭衎等對我國東部某省的 25000 多名八年級學生的內(nèi)部動機和外部動機的研究結(jié)果表明:學生的內(nèi)部動機對其學業(yè)成就有較大的影響。
關于學生負性生活事件對學業(yè)成就的影響。林燕媛以1172名初中生為研究對象,結(jié)果表明:負性生活事件對初中生學業(yè)成就有顯著的直接效應;情緒智力和心理韌性因素共同在負性生活事件和初中生學業(yè)成就之間起鏈式中介作用。
關于學生的堅毅人格對學業(yè)成就的影響。杜帥領等對337名農(nóng)村中學生的堅毅性、學業(yè)拖延和學業(yè)成就進行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)農(nóng)村中學生的堅毅人格對其學業(yè)成就具有正向預測作用。
關于學生的主觀幸福感對學業(yè)成就的影響。于倩調(diào)查了403名初中生和429名高中生,建立了多重中介效應模型。模型表明高中生的主觀幸福感對學業(yè)成就的影響大于初中生的主觀幸福感對學業(yè)成就的影響。在主觀幸福感對學業(yè)成就的影響中起主要中介作用的是自我效能感、自尊。
另外,陳思辰對初中學生的非智力因素(學習動機、態(tài)度和自我效能)對化學學業(yè)成就的影響進行了探討,結(jié)果表明初中學生的非智力因素和化學學業(yè)成就存在一定的相關性。但姜言霞的調(diào)查研究表明非智力因素是影響學生學業(yè)成就的核心要素。二者結(jié)論差別可能在于研究采取的數(shù)學方法不同或者學科的特殊性。J.Zhao等調(diào)查研究了學生未來教育規(guī)劃與學業(yè)成就之間的聯(lián)系,研究表明學生的未來職業(yè)預期有利于學生的學業(yè)成就,學業(yè)成就有利于學生對未來職業(yè)的預期。
(三)教師因素對學業(yè)成就的影響
從教師角度對學業(yè)成就的影響研究主要是研究教師背景、教學創(chuàng)造、教學活動設計等對學業(yè)成就的影響。比如鄭海珠的研究表明教學創(chuàng)造直接影響初中生的學業(yè)成就,教師背景間接影響初中生的學業(yè)成就。姜言霞的研究結(jié)論表明教師的教學活動設計、師生關系對學生的學業(yè)成就有顯著的間接影響。衣林豆對河北省某民族院校藏族高中生325人的調(diào)查分析得出:教學風格會影響學生的學業(yè)成就,但教師期望知覺對學生學業(yè)成就的影響更大。
(四)學校因素對學業(yè)成就的影響
從學校因素對學生學業(yè)成就的影響研究主要是研究學校氛圍、資源等方面對學業(yè)成就的影響。龔伯韜利用中國教育追蹤調(diào)查(CEPS)2013—2015學年面板數(shù)據(jù),研究發(fā)現(xiàn)學校信息化與學業(yè)綜合成就呈近似倒U型非線性關系,中低水平的學校信息化可促進學業(yè)綜合成就增長,但較高水平的學校信息化對學業(yè)綜合成就產(chǎn)生抑制效應。姜言霞的研究表明學校支持因素對學生的學業(yè)成就有顯著的間接影響。何慧潔以451名高中生為研究對象,分析發(fā)現(xiàn)校園氛圍顯著正向預測學業(yè)成就,學業(yè)情緒與學業(yè)自我效能感在校園氛圍對學業(yè)成就的影響中共同起到中介作用。
二、已有的學業(yè)成就研究評述
圖1是近6年已有的關于影響學生學業(yè)成就的研究示意圖。從圖中可以看出,研究主要集中在學生個體方面的因素對學業(yè)成就的研究,而對于從教師和特別是從學校方面研究學生的學業(yè)成就的文獻相對欠缺。由于學校校長的領導力、管理模式、校長知覺的學生士氣、學校類型、學校所處區(qū)域、學校課堂重視程度等都與學生的學業(yè)成就相關,所以從學校的子因素去研究學生的學業(yè)成就無疑是未來研究的一個新方向。另外,由于學校的氛圍與教師的創(chuàng)造、學校的資源與教師的教學活動設計有關,這些現(xiàn)象表明教師與學校子因素間的交叉效應可能對學生的學業(yè)成就產(chǎn)生影響。至于這種影響的程度,需要建模分析,也就是說,學校與教師子因素對學生學業(yè)成就的交叉效應也是未來研究的方向。同樣家庭與學校子因素對學生學業(yè)成就的交叉效應、教師與學生子因素對學生學業(yè)成就的交叉效應研究也是未來努力的方向。綜合文獻分析及學生學業(yè)成就研究的現(xiàn)實意義,除了上述的研究內(nèi)容之外,以下方面的也是值得研究分析的。
· 影響學生學業(yè)成就的核心因素及如何調(diào)節(jié)這些核心因素,促進學生學業(yè)成就的提高。這還可細化為影響學生數(shù)學(語文、外語、物理、化學等)學業(yè)成就的核心因素;
· 學生學業(yè)成就的測評方法研究,保證評價的一致性;
· 多交叉效應的研究;
· 學校周邊環(huán)境對學生學業(yè)成就的影響;
· 學校學習氛圍對學生學業(yè)成就的影響;
· 學校的文化資本對學生學業(yè)成就的影響。
在已有的學業(yè)成就研究文獻中,使用最普遍的數(shù)學工具是描述性分析和相關性分析方法。其次是多元回歸模型分析、結(jié)構(gòu)方程模型分析,最后是分層線性模型方法。由于相關性分析只能揭示變量間的線性關聯(lián)程度,不能解釋子因素對學生學業(yè)成就的影響,所以利用多元回歸模型、結(jié)構(gòu)方程模型、分層線性模型來分析學業(yè)成就能比較成功地解釋自變量對學業(yè)成就因變量的影響。但是由于建立模型所需的數(shù)據(jù)來自不同的組織,同一個組織內(nèi)數(shù)據(jù)一般存在相關性,即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是分層的,這使得多元線性模型的分析結(jié)果準確性不高,因為估計是有偏的。這特別體現(xiàn)在教育研究中,學生組成班級,班級組成學校,有變量描述學生,有變量描述班級,還有變量描述學校,觀測數(shù)據(jù)是分層結(jié)構(gòu)。適合于這種分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模型無疑是分層線性模型,所以推薦利用分層線性模型研究學生的學業(yè)成就。然而,從文獻來看,使用分層線性模型來分析學生學業(yè)成就的較少。
三、學業(yè)成就研究中的分層線性模型的建模
為了使分層線性模型科學地用于學業(yè)成就的研究中,有必要對其建模步驟及注意事項做一個總結(jié)。
分層線性模型又稱多層線性模型和隨機效應模型、隨機系數(shù)回歸模型、協(xié)方差成分模型,其較多用于分析教師或?qū)W校的教學增值。分層線性模型可分為兩層線性模型和多層線性模型。下面以兩層線性模型為例來說明。對于兩層線性模型,其一般形式為:
層1:yij=β0j+β1jx1ij+…+βQjxQij+εij,εij~N(0,σ2)
層2:βqj=γq0+γq1W1j+…γ■W■+uqjuqj~N(0,τqq),cov(uqj,uq′j)=τqq′
其中yij表示第i個個體在第j個組織內(nèi)的觀察值,xkij是關乎第i個個體的第k個解釋變量,k=1,2,…,Q,Wlj是關乎第j個組織的第l個解釋變量,l=1,2,…,Sq。
(一)學業(yè)成就研究中的分層線性模型建模的一般步驟
第一步,確定并明確研究的問題,然后提出學業(yè)成就因變量yij與解釋變量xkij,Wlj,k=1,2,…,Q,l=1,2,…,Sq。
第二步,設計問卷,調(diào)查收集數(shù)據(jù)。
第三步,做變量間的相關性分析,觀察變量間的線性相關程度。
第四步,判斷是否分層,建立0模型:
層1:yij=β0j+εij,εij~N(0,σ2),
層2:β0j=γ00+u0j,u0j~N(0,τ00),j=1,2,…,J。
利用觀測數(shù)據(jù)得到σ2的估計■2,τ00的估計■00。計算組內(nèi)估計相關系數(shù)ρ=■。
其刻畫了層2方差(由組織引起的差異)占總差異的比例,如果這個比例大于0.05,說明總變異中,各組織引起的變異很顯著,有分層的必要。
第五步,在0模型的基礎上,根據(jù)研究的需要,建立隨機截距模型或隨機系數(shù)模型。
當組織對學業(yè)成就的影響的因素只有一個時,不妨設為wj。如果要研究這個組織因素wj能解釋的各組織之間在學業(yè)成就yij的差異的多少,則可建立如下隨機截距模型:
層1:yij=β0j+εij,εij~N(0,σ2),
層2:β0j=γ00+γ01wj+u0j,u0j~N(0,τ00),j=1,2,…,J。
β0j的估計■0j解釋方差比例
■
從而新的組內(nèi)關系:
ρ=■
刻畫了在排除因素wj影響后,各組織學業(yè)成就差異占總學業(yè)成就差異的比例,其刻畫了控制因素wj后的組織引起的差異。
如果組織的因素有p個,要考察各組織的因素wp對yi的影響,先找到組織因素w1,w2,…wp-1對yi的影響,則可先建立如下隨機截距模型2:
層1:yij=β0j+εij,εij~N(0,σ2),
層2:β0j=γ00+γ01w1j+…γ0p-1wp-1j+u0j,u0j~N(0,τ00),j=1, 2,…,J。
從而組織因素w1,w2,…wp-1解釋了各組織之間yij的總方差的比例為
再建立隨機截距模型2′:
層1:yij=β0j+εij,εij~N(0,σ2),
層2:β0j=γ00+γ01w1j+…γ0pwpj+u0j,u0j~N(0,τ00),j=1, 2,…,J。
從而因素w1,w2,…wp解釋了各組織之間yij的總方差的比例
則可計算出因素wp可解釋各組織之間yij的總方差的比例。而且觀察γ0p的正負及檢驗,可以看出wp對學業(yè)成就的影響。由于引入wp可能引起其他系數(shù)符號發(fā)生變化,需做出合理的解釋。
如果只考查影響學業(yè)成就yij的家庭、個體因素x1,x2,…,xQ,則可以建立無條件隨機系數(shù)模型:
層1:yij=β0j+β1j(x1ij-■1.j)+…βQj(x1ij-■Q.j)+εij,εij~N(0,σ2),
層2:βqj=γq0+uqj,uqj~N(0,τqq),cov(uqj,uq′j)=τqq′。
如果要考查學業(yè)成就yij的個體影響因素x1,x2,…,xQ及組織因素w1,w2,…,wp,則可建立的有條件隨機系數(shù)模型:
層1:yij=β0j+β1j(x1ij-■1.j)+…βQj(x1ij-■Q.j)+εij,εij~N(0,σ2),
層2:βqj=γq0+γq1w1j+…γqpwpj+uqj,uqj~N(0,τqq),cov(uqj,uq′j)=τqq′。
其中j=1,2,…,J,q=1,2,…,Q。
第六步,模型的參數(shù)估計、診斷、檢驗、解釋。
(二)注意事項
第一,注意層1模型出現(xiàn)過擬合。變量的引進采用“步進”策略,也就是根據(jù)情況從單變量模型逐步擴展到雙變量、三變量(等等)模型,檢測共線性。同時設置層1的系數(shù)為隨機系數(shù)需要謹慎,因為當隨機效應的個數(shù)增加,需要大得多的信息量才能得到方差協(xié)方差分量的合理估計。另外,不要忽視對層1方差同質(zhì)性及誤差項的正態(tài)性的檢查。
第二,對于層2模型如果想要建立隨機截距(含隨機的或非隨機的斜率),經(jīng)驗性的做法是先建立一個截距的嘗試型模型,然后再建立含隨機斜率的模型。同樣也需檢查層2隨機效應的假設。
四、結(jié)語
由于學生的學業(yè)成就影響因素的分析研究對于采取措施提高學生的學業(yè)成就具有重要的意義,所以回顧已有的關于中小學學生學業(yè)成就的研究及研究工具,找出還有哪些研究空白,是一件有意義的事情。論文在回顧已有的文獻基礎上,指出了還需研究的地方。同時,基于分層線性模型適合于分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)功能,科學地將分層線性模型用于學業(yè)研究中,對分層線性模型建模的一般步驟和注意事項做回顧是有意義的。
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(責任編輯:汪旦旦)