【摘要】：科學(xué)探究是科學(xué)的本質(zhì)特征和科學(xué)教育的核心理念,也是創(chuàng)造性思維、實(shí)驗(yàn)操作和邏輯推理交互作用的過程。隨著科技更迭的日益加快,勢必會(huì)引起更大的創(chuàng)新型人才需求。而對(duì)科學(xué)探究的重視必然也需要相應(yīng)的具有良好的信效度科學(xué)探究評(píng)價(jià)。當(dāng)前國際科學(xué)教育評(píng)價(jià)的焦點(diǎn)逐步從靜態(tài)的缺乏關(guān)聯(lián)的科學(xué)內(nèi)容知識(shí)轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)循環(huán)的科學(xué)探究過程。對(duì)此,本研究重點(diǎn)梳理了近年來具有影響力的科學(xué)探究評(píng)價(jià)項(xiàng)目,借鑒國際領(lǐng)域大型測試的經(jīng)驗(yàn),與多領(lǐng)域?qū)＜液献鬟M(jìn)行計(jì)算機(jī)交互式科學(xué)探究試題的開發(fā),并選擇已初步掌握科學(xué)探究方法的八年級(jí)學(xué)生作為試測對(duì)象,用以檢驗(yàn)自編科學(xué)探究試題的質(zhì)量。由于科學(xué)是以自然萬物為研究對(duì)象的探究活動(dòng),且以證據(jù)和邏輯推理為基礎(chǔ)。本研究以以證據(jù)為中心的評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)框架,編制了計(jì)算機(jī)交互式科學(xué)探究評(píng)價(jià)試題。之后,采用Rasch模型對(duì)自編試題的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)和對(duì)試測樣本的科學(xué)探究能力水平進(jìn)行估計(jì)。另外,通過試題腳本的撰寫來保證試題的內(nèi)容效度,通過試測樣本的期末成績與被試樣本科學(xué)探究能力水平之間的相關(guān)分析來檢驗(yàn)自編試題的效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度,通過觀察被試在性別、學(xué)校以及科學(xué)態(tài)度得分的高低分組的科學(xué)探究能力水平是否存在差異來檢驗(yàn)試題的區(qū)分效度。結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)自編的科學(xué)探究試題與Rasch模型擬合良好。(2)試題難度整體分布呈負(fù)偏態(tài),平均難度中等。不同題型的難度存在顯著性差異,但不同科學(xué)探究維度間的項(xiàng)目不存在顯著性差異。(3)試題整體的區(qū)分度較高,對(duì)被試的科學(xué)探究能力水平有良好的區(qū)辨力。(4)被試群體的科學(xué)探究能力水平分布呈正態(tài)分布。(5)試題具有良好的信度和效度。綜上,自編的計(jì)算機(jī)交互式科學(xué)探究項(xiàng)目質(zhì)量良好,為相關(guān)領(lǐng)域的深入研究提供了實(shí)證依據(jù)。
【圖文】：

動(dòng)畫模擬了 Ozzie 草原草原生態(tài)系統(tǒng)(如圖 2-3)[19]。沉浸式的三維虛擬世界應(yīng)用于 VPA、SAVE Science、River city、Crystal Island 等研究項(xiàng)目[20,21,,22,23,24]。如 VPA項(xiàng)目案例 《村莊出現(xiàn)了變異青蛙》模擬了一個(gè)發(fā)生青蛙變異的村莊，村莊有多個(gè)池塘，，池塘中有多個(gè)蝌蚪、正常青蛙、帶有六條腿的多色青蛙，學(xué)生需要與一名科學(xué)家和多名農(nóng)民交流或者在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來探究青蛙變異的原因(如圖 2-4)[20]。River City 多用戶虛擬世界是一座 19 世紀(jì)的工業(yè)城市，其中包含各種社區(qū)、工廠、機(jī)構(gòu)(如醫(yī)院和大學(xué))以及一條穿城而過的大河，不同的地形影響水的徑流。學(xué)生可以選擇代表自己的“虛擬人物”與環(huán)境中的其他參與者或代理人通過對(duì)話框和虛擬姿勢交流。學(xué)生可以通過點(diǎn)擊環(huán)境中的物品觸發(fā)內(nèi)容，也可以使用數(shù)字工具來觀察樣本(如圖 2-5)。River City 市長委托學(xué)生回到 1878年，幫助她查出居民生病的原因[21]。

圖 2- 3 SimScientist《草原食物鏈》Figure 2-3. SimScientist 《Grasslands-foodweb》interface
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP399-C1;G633.98

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本文編號(hào)：2621550