三年級數學試卷題目排列方式對學生作答反應的影響研究

羊 峰

（中國基礎教育質量監測協同創新中心東北師范大學分中心 東北師范大學教育學部，吉林 長春 130024）

一、問題的提出

（一）研究背景

2021年3月，教育部等六部門印發了《義務教育質量評價指南》，其中強調注重學生發展質量評價，主要包括學生品德發展、學業發展、身心發展、審美素養、勞動與社會實踐等五個方面重點內容，旨在促進學生德智體美勞全面發展，培養適應終身發展和社會發展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。2021年8月，教育部辦公廳印發的《關于加強義務教育學校考試管理的通知》強調大幅壓減考試次數，全面提高教育教學質量。學科紙筆測驗作為傳統的教學評價手段之一，對學生的德智體美勞有一定的檢測作用，將學生的知識與技能掌握情況反饋于學校與教師，并不斷改進教學，補救學生的薄弱點。試卷編制是學科考試的前提與保障，一份結構良好的試卷不僅能夠有效監測學生的學習情況，也能夠分出不同層次學生的學習情況。三年級是小學生數學學習的第二學段，小學生對數學的“數與量”有了一定的初步認識，伴隨學生識字量與內容理解力的不斷提升，所有學生能夠“獨立”完成數學試卷審題與答題過程。學生對數學試卷有一定感知，研究數學的試卷編制情況對學生的作答反應影響有一定的合理性。

（二）文獻綜述

筆者以“排列方式”“試卷結構”“試卷編制”“題型順序”等作為關鍵詞在“中國知網”上檢索到有效文獻二十余篇，以“作答反應”“作答時間”“學生成績”作為關鍵詞搜索到有效文獻三十余篇。

試卷題目排列方式研究均在試卷質量評價與試卷結構的研究內展開。董一飛等將試卷結構分為題型結構、內容結構、難度結構、題量結構與能力結構，其中題型結構指一份試卷中試題類型的比例，難度結構指構成試卷各部分難易程度的比例構成［1］；廖平勝等將題型結構進一步解釋為題型的種類、不同類型試題的比例和各類試題的關系。［2］馬云鵬等將試卷結構分為顯性結構與隱性結構，其中顯性結構包含框架結構與題型結構，題型結構解釋為有關題型、題型之間的組合搭配［3］；Victoria Grisp將一定題型排列順序組合成組群問題（combined question），以提升學生的知識技能與理解。［4］由此可見，試卷題目排列方式指以一定順序排列的題型之間的搭配。本文主要研究數學測試卷編制時，題目內容按題型以一定的邏輯編排的結構特征。

作答反應是項目反應理論中一個常用的概念，指的是個體外在的實際行為表現，能夠體現出個體的心理特質，如測驗得分情況等，通過外部作答反應可以了解內部心理特質。［5］Debora Barnett-Foster等人研究測驗試題的不同模式對于學生作答策略的影響［6］；Nathaniel Lasry等人以概念性試題問題角度研究學生作答時間［7］；郭小軍等主要以反應速度與準確率來研究被試反應狀態并且建構相應模型［8］；田赟以自適應測驗環境下能力水平對試題作答行為影響研究，自適應試題能夠縮短試題作答的時間與效率［9］；王超研究自適應認知風格對作答時間的影響機制。［10］學者主要從自適應試題與試題的問題設置研究學生的作答時間、做題速度與作答成績。因而，本文研究的學生作答反應是指學生個體在數學測驗中所展現的外在行為表現，能夠體現出個體的心理特質，主要指向學生數學作答時間與作答成績。同時，朱霖認為題目排列方式研究僅僅在題目內容順序的角度考慮［11］，未從題型、關聯詞語等綜合考察，具有一定的局限性。因而，作答成績需細化為學生數學總成績得分、各個題型的得分。

二、研究設計

（一）研究對象

本文選取長春市J小學作為個案院校。該校為全國首批重點小學，吉林省長春市一級一類學校。本文選取三年級的兩個班級E 班與L班，兩班均由同一位教師從一年級教至三年級，學生平均數學成績處于年級中等偏上水平，兩個班學生的數學學習能力基本相似，E班學生人數為43人，L班學生人數為46人，由于部分學生缺席兩次實驗，因而E班有效人數為42人，L班為44人，兩班人數相似。

（二）實驗過程

第一次使用順序型數學試題進行實驗，E班和L班由兩名教師同步同時監考，學生在試卷上填寫學號、班級、性別、年齡等統計信息，學生作答完畢后，監考老師在其試卷上記錄時間。監考途中，教師全程緘默，及時記錄學生即時的作答反應。

第一次實驗半個月后進行第二次逆序型數學試題實驗，兩班由兩名教師同步同時監考，學生在試卷上填寫學號、班級、性別、年齡等統計信息，學生作答完畢后，監考老師在其試卷上記錄時間。監考途中，教師全程緘默，及時記錄學生即時的作答反應。考生作答完畢后，隨機對各班的部分男生與女生進行簡短的訪談，重點包括學生對兩套試卷的變化反應、學生答題策略等。

（三）研究工具

本文的研究采用自制三年級數學試題，試題以北師大2013年版為主要教材，第一單元的除法、第二單元的圖形的運動、第三單元的乘法和整理與復習四部分內容為試卷出題范圍，試題以課本例題與拓展進行試卷內容設計，其中填空題7題共32分、判斷題3題共6分、選擇題5題共15分、計算題3題共28分、應用題2題共19分。試卷編制以多個小學19、20版期中考試試卷為藍本，結合D師范大學副教授（擁有小學數學教育經歷20年）與實驗學校三年級數學教研主任（教齡21年）的意見與指導，重新整合編制成兩份試卷：一份順序型排列方式試卷，即填空、判斷、選擇、計算與應用五個題型的題目，均由簡單到難編制；一份逆序型排列方式試卷，即填空、判斷、選擇、計算與應用五個題型的題目，均由難到易編制。試卷信度即標準化的克隆巴赫α系數為0.81，KMO適切值為0.76，巴特利特球型檢驗近似卡方154.73，P=0.000＜0.001，區分度指數D=0.38，難度值P=0.33。

（四）分析工具

將學生試卷回收批改后算出總分與相應題型的得分情況，將人口統計學因素（性別、年齡）以及題目排列方式（順序型與逆序型）、作答時間、作答總成績與各科成績納入SPSS23.0中進行描述性統計分析與差異分析。

（五）研究假設

基于文獻梳理，本文將研究問題確認為：不同題目排列方式在學生的作答反應上是否存在差異？

研究假設1：試卷排列方式在學生作答時間與作答成績（總成績、各題型成績）上存在顯著性差異。

研究假設2：男生在不同的試卷排列順序上的作答時間與作答成績（總成績、各題型成績）存在顯著性差異。

研究假設3：女生在不同的試卷排列順序上的作答時間與作答成績（總成績、各題型成績）存在顯著性差異。

三、研究結果

（一）研究假設1的結果分析

表1 題目排列順序對學生的作答時間、填空得分、判斷得分、選擇得分、計算得分和應用得分的差異分析

將題目排列順序作為分類變量，將作答時間與總成績、各題型成績等作為檢驗變量進行獨立樣本t檢驗后，題目排列順序在作答時間和填空、選擇、判斷、計算與應用五個題型得分上存在顯著性差異。學生順序型排列方式作答時間（M=27.20,SD=7.56）顯著多于逆序型排列方式作答時間（M=23.56,SD=7.11）（t=3.25**）；學生順序型排列方式填空得分（M=16.47,SD=5.86）顯著低于逆序型排列方式填 空 得 分（M=18.28,SD=6.10）（t=-1.99*）；學 生順序型排列方式判斷得分（M=4.02,SD=0.89）顯著高于學生逆序型排列方式判斷得分（M=2.88,SD=1.72）（t=5.37***）；學生順序型排列方式選擇得分（M=9.51,SD=3.64）顯著低于學生逆序型排列方式的選擇得分（M=10.83,SD=3.42）（t=-2.44*）；學生順序型排列方式（M=24.31,SD=4.13）計算得分顯著高于逆序型排列方式的計算得分（M=22.70,SD=5.64）（t=2.51*）；學生順序型排列方式的應用得分（M=10.99,SD=5.52）顯著低于學生逆序型排列方式的應用得分（M=12.70,SD=5.65）（t=-2.01*）。

（二）研究假設2的結果分析

表2 男生在不同題目排列順序的作答時間與判斷得分的差異分析

選擇將個案性別設置為男生后，將作答時間與總成績、各題型成績等作為檢驗變量進行獨立樣本t檢驗后，題目排列順序在作答時間和判斷得分上存在顯著性差異。男生順序型排列方式作答時間（M=27.20,SD=7.56）顯著多于男生逆序型排列方式作答時間（M=23.56,SD=7.11）（t=2.11*）；男生順序型排列方式判斷得分（M=4.02,SD=0.89）顯著高于男生逆序型排列方式判斷得分（M=2.88,SD=1.75）（t=3.57**）。

（三）研究假設3的結果分析

表3 女生在不同題目排列順序的作答時間與判斷得分的差異分析

選擇將個案性別設置為女生后，將作答時間與總成績、各題型成績等作為檢驗變量進行獨立樣本t檢驗后，女生題目排列順序在作答時間、判斷得分與選擇得分上存在顯著性差異。女生順序型排列方式作答時間（M=26.92,SD=6.50）顯著多于女生逆序型排列方式作答時間（M=23.44,SD=6.73）（t=2.50*）；女生順序型排列方式判斷得分（M=3.96,SD=.67）顯著高于女生逆序型排列方式判斷得分（M=2.84,SD=1.73）（t=4.01***）；女生順序型排列方式選擇得分（M=9.47,SD=3.26）顯著低于女生逆序型排列方式的選擇得分（M=10.84,SD=3.03）（t=-2.08*）。

四、討論與結論

（一）討論

1. 學生順序型作答時間顯著多于逆序型

學生作答時間與數學試題難度存在顯著正相關［12］，而本文所研究的試題難度是恒定的，僅對題型的數據與順序進行一定的調整，難度不是影響作答時間的影響因素。筆者在對兩名學生的訪談中得知，“我覺得這兩套題沒有難題，都挺簡單的，不需要技巧，一道題一道題做下來就行，難題需要……那樣的解題技巧……我更喜歡這一套題（第二次實驗）”。學生對于試卷難度的感知在于難題的技巧性，同時學生作答時間受情緒的影響，逆序型試題作答時候學生對試題的喜愛程度高于前一試題，因而會導致順序型試題作答時間高于逆序型。還有一個可能的潛在影響因素是，學生的被試反應對試卷有一定的印象，因而第二次的逆序型答題時間相對減少。筆者控制兩次實驗的時間間隔，同時兩班的授課教師未參與試卷的編制與講解，所以該因素的影響較小。

2. 學生順序型判斷得分、選擇得分顯著高于逆序型

判斷題與選擇題均屬于客觀題，題型順序對學生的認知影響較小，客觀題的正確概率也是受主觀題的題目形式的影響。學生順序型判斷得分、選擇得分顯著高于逆序型，說明順序型排列方式更容易讓學生在判斷題、選擇題的客觀題上發揮優勢，因而這類客觀題需要學生有一定的答題技巧方能顯著提高數學成績。

3. 學生順序型填空得分、計算得分、應用得分顯著低于逆序型

逆序型填空、計算與應用題得分顯著高于順序性排列方式，說明在填空、計算與應用等主觀題上，學生更傾向于逆序型編排。原因有二：其一，學生的積極情緒與愉悅體驗對于學生作答成績起了積極作用，有效提升了學生的自我效能感與成就動機；耶克斯多德森定律表明，一定難度的試題在保證學生的學習動機強度的同時，能夠更大限度地提升學生的學習效率。其二，學生的作答技巧。學生在作答時已經形成初步的認知概念，即不會做的題目空著接著做后面的題目，學生的認知存在兩種趨向，第一是由于沒掌握相關數學概念與知識點而不會做，第二是由于學生因為題目的難度超過他的最近發展區而無法嘗試突破，兩者趨向最后外顯為空題后繼續往后做。

4. 男生順序型填空得分顯著高于逆序型

性別對不同順序的填空題的得分也有影響。男生適合順序性題目的排列方式，女生在兩種順序上沒有顯著的差異。小學階段中的男生的成就動機中的認知動機低于女生，同時男生的思維較為發散、情緒管理相對緩慢，對于一開始的填空題，男生需要從簡到難慢慢適應考試節奏與試題難度，否則容易造成數學學習的習得性無力感。因而，填空題的得分情況與題目排列順序有一定影響，且男生更容易受到題目排列順序的影響。

5. 女生順序型判斷得分顯著高于逆序型

性別在不同排列方式上的判斷得分存在差異，表明女生在判斷題上適合順序型題目的排列方式，男生順序型與逆序型差異并不明顯。因而，判斷題的題目排列方式應該由簡到難進行編制，有效地提升學生的學習成績。

6. 女生順序型選擇得分顯著低于逆序型

性別在不同排列方式上的選擇得分也有一定的差異，女生逆序型的選擇得分高于順序型，即女生適合由難到簡的題目順序，這與女生的性格與情緒特征有關。女生的性格與情緒相對穩定，能夠快速沉浸試題內容，細致的特性使得女生會關注題目與選項的關聯。但同時由于選擇題的概率性，選擇的難題率先做完對后續簡單題目有一定影響，因而選擇題順序需要進一步再次驗證。

（二）結論

1. 數學試卷判斷題應由簡到難編制

學生順序型判斷得分、選擇得分顯著高于逆序型，女生順序型判斷得分顯著高于逆序型。

但女生順序型選擇得分顯著低于逆序型，因而學生在選擇題上存在爭議，需要進一步實驗驗證。學生在判斷題上適合順序型排列方式，即判斷題需要由簡到難進行試題編制，有助于提高學生的數學成績。

2.數學試卷計算題、應用題應由難至簡編制

學生順序型填空得分、計算得分、應用得分顯著低于逆序型，但男生順序型填空得分顯著高于逆序型，因而學生在填空題部分存在爭議，需要進一步實驗驗證；學生在計算題與應用題上適合由難到簡編制，有助于提高學生的成績。

3. 加強引導學生試卷作答的心理建設與作答技巧

實驗結果的討論與訪談都能清晰發現，學生的心理狀態、情緒狀況都是影響學生作答成績或者時間的影響因素，并且男女生之間的心理、情緒與學習動機都存在不同的差別，同時學生對于做題技巧沒有全面的認知，需要教師不斷加強心理建設與作答技巧的指導。第一，在相對應的考試過程中，教師在考試前給學生營造輕松的考試氛圍，明確考試是檢測學習效果和學習薄弱點，學習成績并非最重要的結果；第二，教師善于把握學生的情緒變化與面部表情，及時給予微笑等肯定性肢體語言幫助學生建立自信；第三，在平時學習與試題講評的過程中，適當教授不同題型的作答技巧，如選擇可以從選項入手進行簡化計算，判斷可以舉反例來加快判斷速度等，注重學習技巧的經濟性使用，以最佳、最簡便的方式快速解決數學問題，培養不同策略的比較意識。

五、結語

本文以對J校三年級兩個班級的研究進行實驗，研究結果能夠解釋一個學校三年級的試卷排列方式對學生的作答反應的影響情況，需要多個學校繼續再次實驗以推廣研究結論。同時也產生了一些新的問題，如男女生一起適合順序型填空題，但是男生單獨研究就是適合逆序型題型，不確定的題型之間的順序也對學生作答時間與成績有影響，這些需要進一步的實驗驗證。