關於問題解決能力測試的研究

論文類別:教育學論文 > 教育理論論文
論文作者: 賈洪芳
上傳時間:2008/4/13 10:46:00

考試或者說測試是教學中不可或缺的環節,因為它可以及時反映出教學或者学習的效果,從而有助于教者調整教學計劃,也有助於學者學習策略的逐步提高。考試是教學的重要反馈手段。培養學生用數學和科學的方法解決問題的能力是目前基礎教育的一個重要目標。問題解决能力是合作學習、問題解決學習、研究性學習等學習形式的一個源頭。既然問題解決能力的培養如此重要,那麽問題解決能力的測试也是必須關註的課題。

  1 對問題解決能力的認識

  問题解決的能力可以這樣定義:當不知道怎麽做一件事情的时候,知道怎麽去做才能解決它。具體包括3個方面:內容理解,问題解決策略;自我控制策略。一個好的問題解決者要具有如下特點:

  1)很好地理解內容。

  2)擁有特定的智力技能。

  3)能够計劃自己的資源和技能,並且在解决問題朝向最終目標的過程中,能夠隨時監控、調整自己的策略。

  很多時候,“問題解決”就是教师為學生創設實際情境,激勵學生獨立探索,能在學習過程中提出高質量问題,啟發和培養學生多向思維的意識及習慣,使学生認識到解決問題的途徑不是單一的,而是開放式的,即問題的答案可能是多樣的,甚至是無數的。

  從這些描述似乎得出:“問題解決”更多的是一种教法。而如何在考試這樣有限的時間內對學生的問题解決能力進行測試,是一个一直以來較難解決的問題。問題解決的測量有一些傳統方法:問卷,自我報告,面試、自然觀察。對問題解決能力的第一個方面“內容理解”的測試可以用知識圖(knowl edge maps),知識圖是用一種图示的方式來表示概念和概念間的關系。在西方知識圖广泛地應用在K-12的教學中,尤其是科學課程的教學中。而且研究表明,知識圖有助於教學和測試。

  對問題解決能力的第二个方面“自我控制策略”的測試,则是通過對“自我控制策略”的組成部分的測試來實現的。自我控制策略由元認知策略和動機策略組成。對元認知的測试可通過計劃和自我檢查。測試動机可從自我效能感和自我努力两個方面。計劃是第一步:因為,必须有目標並且有計劃去實現目標。自我監控和自我檢查是在實現目標的过程中,必須具有的一項能力。自我效能感是一個人有充分的自信認为自己一定能完成任務。自我努力,則是一個人在工作時主觀的努力程度。自我控制策略的所有方面都可以通過問卷進行测試。

  測試問題解決的策略要比測試內容理解和自我控制策略困難。根據研究的結果,人們認為,問题解決策略或者是獨立於領域的,或者是依賴領域的。獨立於領域的策略,可以應用到許多專业;然而,依賴領域的策略是在某一領域特定的。基於計算机的搜索策略就是一個獨立於领域的策略的例子。

  2 對測試問題解決能力的一些新認識

  從以上這些可以看出,對問題解決能力的测試是比較復雜的,涉及的有些方面用傳統的題目、題型是很难實現的。而目前,世界範圍内有一種對新的教育目標的普遍共識:培養學生用數學和科學的方法解決問題的能力。為了評價是否實現了這一目標,將對問題解決能力的測試分解為對以下幾方面的測量:元認知的發展,應用新的表現形式和符号系統,發現規則和關系,在限定條件下做決定,處理復杂的數據,對復雜的過程和問題建模。

  元認知是對認知的認识。它包括學生知道自己知道什麽、不知道什麽;以及在解決問題時怎樣調節、控制自己的認知過程。學生在解決不熟悉的問題時會更多地應用到元認知。學生需要計劃自己的行動,系統地工作,清楚地知道自己知道什么和不知道什麽,監控自己解決問題的過程,並隨時修正行為。

  應用新的表現形式和符號系統。一個重要的智力技能就是當解決問題時有能力去使用不同的表現形式。這些能力包括用視頻圖像來表現事件,在某些情況下,用代數的形式來表現一些關系。並且能夠流暢地在詞語、圖標、代數公式之間轉換。信息和計算機技術在这方面有著強大的優勢,提供了許多新的表達形式。

  發現規則和關系。通過細致的探索,將會發現規則和關系,是解決問題的關鍵步驟。在限定條件下做決定。對一個问題,給出需要限定的幾個條件,從中選擇最適合的解決方案。

  處理復雜的數據。在沒有計算机之前,處理復雜數據是十分困難的。有了計算機,配上設计良好的交互界面,基於复雜數據的題目就很容易做出了。

  對復雜的過程和問題建模。建模是学生在學習過程中經常要用到的技能。基於計算機的表现任務,可以使學生通過模拟現實易於進入真實的解決環境。
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  3 基於計算機的問題解決能力測試的應用實例

  計算機在近年的發展中,大批量數據的計算和處理能力、提供多種表現形式(文字、表格、圖表、視頻、聲音等)的能力、交互能力、模擬真實环境方面都取得了其他工具无法比擬的成果。為了对問題解決能力的各個方面進行測量,人們自然而然地開始大量借助計算機來進行測試。

  英國的World Class

Arena公司(由英國政府教育及技能部於2001年創辦,並與英國課程發展委員會联合主辦。)開發的基于計算機測試9歲和13岁學生的問題解決能力的題目就是比較典型的代表。在這些題目中,计算機主要承擔了大批量的計算任務、還有變量間的關系的展示、問題情境的提供。

  這裏介紹兩個題目。一個題目是為13歲的學生開發的。任務是要求學生給一個靠出租船只給漁民打魚來贏利的企業建議,看究竟每年出租多少條船,才能既掙到錢,還不會使魚的資源枯竭。已知條件是:未來10年船只的數量和魚的資源的變化的关系圖表。學生可以直觀地看出,船只多了,收入就會多,但是魚的資源就会很快枯竭,收入也就相應的少了。如果船。只少,鱼的資源就會減少得慢,但是收入也很少。這裏計算機的功能就是迅速地為學生呈現變量關系的圖表,並且允許學生動态地變化任意變量,從而为解決任務提供必要的基礎。

  另一個题目是以測試學生在限定的条件下,選擇最佳方案,同時還要求學生對模擬的客戶进行書面的解答。題目是這樣的,情境是學生此時是旅遊代理人,接收到來白客戶的郵件,郵件中說明,要旅遊的人數和能負擔得起的金錢數額,還有他們的一些細節要求。然後,學生根據計算機提供的工具,檢索出最符合要求的旅遊方案,要擬好郵件反饋給客戶。題目已經將變量的數量進行了限定。並且如果选擇好了變量的條件,计算機會自動將符合條件的旅遊方案列出。而且,至少能檢索出兩條符合條件的方案,要求學生給客戶只提供一個方案,這就要求學生要列舉出,為什麽只有這個方案最符合客戶的要求。這裏計算機實際上已經成了問題解決的一個重要工具,它既是一個檢索工具,又是一個寫作工具。此題目也測試了學生在计算機上的寫作能力。

  該公司開發出的完整的四套題目(這四套題目在使用前都經過廣泛的试測)已經在英國和其他的地方考過。其中有2個值得註意的結果,一個結果是,學生與計算機的交互毫無障礙。這可能反映出學生已經充分地進行了使用計算機的訓练,在與計算機交互方面已經有了很多經驗。另一個結果是,學生們非常喜歡這種形式的测試,可能是因為題目與他們喜歡的計算機遊戏有些相似。

  4 基於計算機的問题解決能力測試的新進展

  1)許多有關交互界面設計和發送返回測驗数據的問題已經解決。學生对這種基於計算機的测驗也表現出積極的态度。

  2)計算机在其中發揮了很大的作用。首先,計算機可以使表現動態的問題變得更加容易。其次,計算機提供了多種表現形式,而且學生可以很方便地在各種形式間相互切換。計算機的交互特性非常適合於測試過程技能。利用仿真和微世界以及交互遊戲很容易測試問題探索、揭示規律、發現關系、開發高效率的策略。

  3)用計算機進行測試,可以给學生基於復雜的數據的題目。這在紙筆測試的条件下,是不可能實現的。並且允許學生在真實的環境下用真實的數據。有利於提高在專業領域的知識。

  4)不同學校的學生在成績上的巨大差距也反映出,很多能力是可以教會的。

  5)這種测驗就是為了測試解决問題的能力。題目大多數是非常規的。因而,在與教學的關系方面,很難導致應試教育。因为要對付這種考試,教師必須教會學生解決問題的方法,而不可能采用題海戰術。

  6)测驗的信度是一個令人關注的問題。由於題目要覆蓋數学、科學、技術等廣泛領域又加上需要立意新穎,因而測驗間的等值就比較困難。

  5 對我國基礎教育课程改革的啟示

  新一轮的基礎教育課程改革強调:“改變課程過於註重知識傳授的倾向,強調形成積極主動的學習態度,使獲得基礎知識與基本技能的過程同时成為學會學習和形成正確價值觀的過程。”“改变課程內容“難、繁、偏、舊”和過于註重書本知識的現状,加強課程內容與學生生活以及現代社會和科技發展的聯系,關註學生的学習興趣和經驗,精選終身學習必備的基礎知識和技能。”為了实現這些目標,在教学中也正在嘗試各種新方法,但是在如何評價學生是否達到了上述这些完全不同於以前课程標準中提到的預期的教學目标方面,卻鮮有針對性很強的方法。

  問題解決有以下特點:

  1)所遇到的問題是新問題,即第一次遇到的問題。

  2)問題解決是一個思維的過程,它將已掌握的概念、原理根據當前問題的要求進行重新轉換或組合。

  3)问題解決是形成解決問題的原理或規則,並成為認知結構中的一個組成部分,所以問題解決是更為高級的一種學習形式。

  從這些特點可以看出:問題解決能力是人在成长中必須具有的最基本的技能,也是基礎教育的一個教育目標,所以必須能夠開發出合適的测試對其評價。上述將問题解決能力的測量劃分成对“元認知的發展,應用新的表現形式和符號系統,發現規则和關系,在限定條件下做決定,處理復雜的數據,對復雜的过程和問題建模”等六个方面的測量對我們有重要的借鑒作用。因為全人類的認知過程應該是相通的。還有現有的信息通訊技術(ICT)的發展已經使對這些方面的测量的實施成為可能。所以,我們也要積極主動地開發基于計算機的問題解決能力測試的試題,試題要符合中國的特色。目的是為了實現對學习動機、過程和效果的三位一體的新型評價。 免費論文下載中心 http://www.hi138.com
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