科學推理能力和創造力調查分析

高院麗 楊曉梅

摘? 要 測試采用Lawson科學推理能力測試量表和尤金勞德賽創造力測試量表對寧夏大學2018級學科教學（物理）班38人的科學推理能力和創造力進行測試。通過對試題內容的統計分析、成績特征值分析及相關系數計算，以期了解大學生科學推理能力和創造力現狀，分析當前教學在培養學生科學推理能力和創造力等方面存在的問題并提出相關建議。

關鍵詞 科學推理;創造力;物理;試題內容

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）22-0019-03

Diagnoses of Scientific Reasoning Ability and Creativity//GAO Yuanli， YANG Xiaomei

Abstract In this paper， the Lawson Scientific Reasoning Ability Test

Scale and Eugene Lauder Creativity Test Scale are used to test the

scientific reasoning ability and creativity of 38 students in the 2018

grade subject teaching （physics） class of Ningxia University. Through

the statistical analysis of the content of the test questions， the analysis of the eigenvalues of the scores， and the calculation of the related coefficients， this paper aims to understand the present situation of the scientific reasoning ability and creativity of college

students， analyzes the problems existing in the cultivation of stu-dents scientific reasoning ability and creativity in the current tea-

ching， and puts forward some relevant suggestions.

Key words scientific reasoning; creativity; physics; content of test questions

1 科學推理部分

科學推理試題內容的統計分析? 教育測量與評價的信度與效度，教育測量與評價中題目的難度、區分度，這些是教育與評價的質量特性[1]。下面從信度、效度、難度和區分度四個方面對科學推理試題內容進行統計分析。

1）科學推理試題內容效度分析。內容效度是指問卷內容的貼切性和代表性，即問卷內容能否反映所要測量的特質，能否達到測驗目的，較好地代表所欲測量的內容和引起預期反應的程度[1]。對于這份試題，根據內容，將其分為概念理解、觀察分析、思維轉變、知識遷移應用和數學推理運算五個維度進行分析，如表1所示。

2）科學推理試題難度分析。以全體被測通過率為難度系數公式為：P=K/N。式中K為答對人數，N為全體被試人

數。得到圖1所示難度圖。由該折線圖也可得：第13、14、15題較難，而第1、3、4題較簡單。

3）科學推理試題內容區分度分析。信度的計算公式為：D=PH-PL。由以兩端組被試的分率的均值為難度系數的計算可以得到PH和PL的值，根據其可算出區分度D，得到圖2所示區分度圖。

將計算的結果與項目區分度評價標準做對比，可得：第1、2、13、14、15、18題必須修正或淘汰，第3、4、11、16題稍做修改更好，第6、9、10、12、19題屬于合格，優良的是第5、7、8、17、20、21、22、23、24題。

2018級物理教育班科學推理成績各特征值? 總體來說，由表2數據可以看出：2018級物理教育班學生科學推理能力成績的最大值與最小值之間有較大的一個差距，且測試結果的標準差較大。這說明該班學生的科學推理能力有較大的跨度，學生之間的科學推理能力各不相同。

相關系數的計算

1）理綜成績與科學推理相關系數0.868。由圖3可以看出，理綜成績與科學推理相關程度較高。

2）語文成績與科學推理相關系數-0.070。由圖4可以看出，語文成績與科學推理呈負相關，相關程度較低。

總結? 《普通高中物理課程標準（2017年版）》提出，物理學科核心素養主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”四個方面。而科學推理涵蓋在科學思維之中，這就要求學生要有一定的科學推理能力。本文首先對此次調查的內容從效度、信度、難度三個方面做了分析，發現此次調查還是很成熟的。通過此次調查的結果發現：被調查的學生整體科學推理能力水平低。從此次測試主要可以看出，學生的科學推理能力與其高考成績、語文成績和理綜成績相關性較高，與其數學成績相關程度低，說明學生的科學推理與計算能力可能無關，而且有可能因為數學的思維定式，使科學推理能力受到影響。另外，研究發現，學生的性別、民族等與科學推理能力的相關性都比較低。因此，為提高學生的科學推理能力，要做到：在物理、化學的教學過程中給學生自由猜想、探索的空間;由于目前初高中階段要面臨中高考，學生在學習上注重做題套路，造成思維定式，因此，教師要引導學生注重做題的方式方法，提倡多種解題思路;中高考試卷中應增加能夠使學生發揮科學推理能力的試題。

2 創造力部分

本研究的創造力測試量表是由尤金勞德賽創造力測試50題組成的，分析學生的創造力水平。測試試卷均統計測試對象的基本信息，包括姓名、學號、班級、性別、民族、畢業高中、高考各科成績、家長工作。

2018級物理教育班創造力成績各特征值? 由表3、表4數據可以看出，2018級物理教育班的最大值與最小值之間有較大的一個差距，說明該班學生的創造力兩極分化較為嚴重;且測試結果的標準差較大，說明該班學生的創造力水平有較大的跨度，學生之間的創造力水平各不相同。

2018級物理教育班男女點二列相關系數計算

從本研究數據來看，物理教育班創造力成績與學生性別之間存在負相關即較低程度的正相關。

2018級物理教育班民族點二列相關系數計算

從本研究數據來看，物理教育班創造力成績與學生民族之間低程度負相關。

2018級物理教育班畢業學校點二列相關系數計算

從本研究數據來看，物理教育班創造力測試與學生畢業學校之間成較低程度的正相關性。

2018級物理教育班創造力測試與高考分數、數學、理綜、語文、科學推理的線性相關系數

1）計算方法。

①“公式”—“插入函數”—選擇類別“統計”—選擇相關系數函數“CORREL”—點擊“確定”按鈕，如圖5所示。

②出現圖6所示界面。

③在窗口的“第一組數值”和“第二組數值”中，填入要輸入的兩組數列，則可直接顯示兩者的相關系數。（注：在兩組數據中若某一列中有缺失數據，為了減少誤差，將兩組數據中的相應數據作剔除處理。）

2）結果。

高考分數與創造力測試線性相關系數：-0.054 91

高考數學和創造力測試線性相關系數：-0.032 23

高考理綜和創造力測試線性相關系數：0.017 515

高考語文與創造力測試線性相關系數：-0.181 45

科學推理與創造力測試線性相關系數：-0.137 28

綜合以上比較可得，高考理綜成績與創造力測試的線性相關性為低程度的正相關，而語文成績與創造力測試的線性相關性是低程度的負相關。

總結? 從此次測試主要可以看出，2018級物理教育班學生的創造力成績與語文成績、高考成績和數學成績幾乎不相關，但與其理綜成績成較低相關性;學生的性別、民族等與創造力成績的相關性都比較低;學生的整體創造力得分和等級都有呈現一定的正態分布的趨勢。部分學生創造力較低，因此，教師要提高自身的創造力，改變教學方法，在教學過程中引導學生對創新觀念的培養，開展實踐活動，形成富有創造性的校園文化氛圍。■

參考文獻

[1]黃光揚.教育統計與測量評價新編教程[M].上海：華東師范大學出版社，2013.6

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

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