中国大陆义务教育数学研究现状及影响因素研究_数学论文

大陆地区义务教育数学学业状况及影响因素研究,本文主要内容关键词为:义务教育论文,学业论文,大陆地区论文,状况论文,因素论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

      一、研究的缘起

      自20世纪60年代开始,世界各国把普及义务教育作为教育发展的重点,使受教育者数量得到长足的发展.进入21世纪,各国将基础教育改革从数量转向质量,工作的重心转移到提升教育的质量,更加注重学生能力的发展.2004年第三届亚太经合组织(APEC)教育部长会议将数学作为21世纪教育四个优先重点领域之一.[1]国际经济合作与发展组织(OECD)《2013年各国成人技能调查报告》显示:较差的数学技能严重限制了人们获得报酬更高和价值更高的工作,数学技能更高的人更愿意当志愿者.[2]

      当前国际最具影响力的大规模学业测验项目,以世界经济合作与发展组织(OECD)的国际学生评价项目(简称PISA),国际教育成就评价协会(IEA)的国际数学和科学教育成就趋势研究项目(简称TIMSS)和美国国家教育数据统计中心NCES的国家教育进展评估(简称NAEP)等为代表,都非常重视建立包括数学素养为核心内容的基础教育质量评价体系,具体的测试框架如表1.

      在以上国际大规模测验项目中,除了学业测试外,还对学生、教师、校长进行问卷调查,以期发现造成学业成绩差异的影响因素.这些影响因素大都来源于两个层面:学校层面和学生个人层面.在学校层面,大多以学校类型、学校办学客观条件、师生关系、学校环境、教师队伍状况、教师教学观念及对学校教学管理的评价、校长教学管理、对教师专业发展的支持等作为影响学生学业成绩的重要因素;在学生层面,多以学生背景、学生学习情况、学生层面师生关系、学生学习动机、学习压力、学校归属感、学习方法和学习自信心等作为影响学生学业成绩的重要因素.

      对比发现,大陆地区缺乏国家层面基于课程标准的学业测试.同时,各地开展的有关学业成绩测试大多侧重于数学学科知识和解题能力,缺乏对影响因素的调查和分析,本文在大陆地区数学常模测试项目的基础上,[6]对义务教育关键年级(三年级和八年级)的数学学业状况及其影响因素进行深入研究,以期对当前义务教育阶段中小学数学课程改革、数学教学的改进和学生学习的评价等方面提供借鉴.通过该研究,旨在解决如下问题:(1)大陆地区中小学生数学学业在多大程度上达到了课程标准的基本要求;(2)不同地域之间、城乡之间存在什么样的差异;(3)影响学校间学生数学学业水平差异的主要因素是什么,不同因素在多大程度上影响着数学学业成绩.

      

      二、研究方法

      本研究主要采用测试法和调查问卷法.通过纸笔测验测查学生的学业水平外,通过问卷调查了解影响学生数学学习的因素.

      数据处理主要采用分层线性模型.

      (一)抽样

      本研究采用分层三阶段不等概率抽样的方式.各阶段抽样单元确定为:第一阶段,采用分层PPS方法抽取县(市、区);第二阶段,采用分层PPS方法抽取学校;第三阶段,采用随机等距抽样方法抽取学生.抽样结果能够代表大陆地区总体情况和不同群体(东部、中部、西部;城市、县镇、农村)的情况.

      (二)研究对象

      大陆地区共有140个区县的学生参加了数学学业水平测试,其中小学952所,初中446所;四年级学生38312名,九年级学生21105名;①小学数学教师2008名,初中数学教师1648名;小学校长1184名,初中校长597名.

      (三)研究工具

      研究工具包括:三年级数学学业测试试卷、八年级数学学业测试试卷、三年级学生问卷、八年级学生问卷、中小学教师问卷和中小学校长问卷.

      1.数学学业测试试卷

      测试试卷以《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)为依据,测试框架分为内容领域(数与代数、空间与图形、统计与概率)和能力维度(知识技能、数学理解、运用规则、问题解决)两个方面.试题注重考查学生对核心内容的理解和掌握,兼顾覆盖率;组卷以体现课程标准对学生基本要求的题目为主,有难度的题目主要考查学生高层次认知能力.按照国际通行的教育测量程序,测试试卷严格按照组建命题队伍、制定测试方案、编制测试框架与命题指南及细目表、征集题目、研磨题目、6人访谈及第一次试题修改、30人班级测试及第二次试题修改、300人预测试及分析并第三次试题修改、组卷、专业机构审题与第四次试题修改、研制评分标准等流程命制而成.

      数学学业水平测试采用矩阵取样法,将所有题目分为4个题册.表2给出了测试的题册数,每个题册的题量及测试的时间.

      表3给出了数学学业水平测试的题册信度、试题区分度和难度分布.

      

      

      由表3呈现的数据可以看出,试题难度均符合本次测试的性质和目标;与此同时,试题的区分度可以保证在难度符合测试性质和目标的同时对被试的能力有所区分;而根据信度数据,4个题册在测量被试的学业水平上是科学可信的.

      2.学生问卷、教师问卷和校长问卷

      本研究共设置了学生、教师和校长三类问卷.其中,学生问卷分为小学生问卷、中学生问卷,该问卷由学生本人填写,主要调查学生对师生关系的评价、学习压力、学校归属感、学习动机(外部动机、内部动机)、学习自信心、学习方法等;教师问卷分为小学教师问卷、中学教师问卷,该问卷由任课教师自己填写,主要调查中小学教师教学方法、教师对学校教学管理的评价、教师专业发展等方面信息;校长问卷由正校长和主管教学的副校长填写,主要调查学校校长课程领导力、校长对教师专业发展的支持等.

      本研究在借鉴国外大规模学业成就测验背景因素调查内容的同时,由教育科研专家、教学一线的优秀教师及心理与教育测量专业专家等经过多次论证,对学生、教师和校长进行深度访谈,初步形成基本框架后进行编制,后经过300人预测试、数据分析、问卷修订、专家审议等环节而形成.

      三、研究结果

      (一)大陆地区义务教育数学学业水平达标情况

      1.总体学业水平表现

      大陆地区分别有86%的三年级学生和80%的八年级学生达到《标准》的基本要求.上个世纪末的相关研究表明,②“由国家教委组织,华东师大田万海先生牵头负责的1987年大陆地区15个省市的初中数学教学质量抽样调查表明,我国初中生达到数学合格水平的学生只占同龄人的31%”,“如何使同龄人的数学合格率从1/3提高到几乎100%?靠简单的降低难度、提高教师水平等外部措施显然行不通”,“必须改造数学、改变课程,以开放的体系再现数学的基本过程,再现数学与大自然和人类社会的千丝万缕的联系,使数学顺应人类学习的需要”.

      虽然研究工具和方法缺乏历史可比性,但是从两个测试中是否可以得到这样一个事实:经过近30年特别是新世纪十年数学课程改革,中国大陆地区不仅适龄儿童受教育年限上基本普及九年义务教育,从数学学业水平看,绝大多数同龄人也能够达到国家数学课程标准规定的基本质量要求.

      2.不同群体的数学学业水平达标情况

      表4给出了不同群体的三年级和八年级学生数学学业水平达标情况.

      由表4可以看出,东部、中部和西部地区小学三年级学生达到数学课程标准基本要求的学生比例分别为83%、94%和79%;八年级学生达到数学课程标准基本要求的学生比例分别为80%、87%和69%.城市、县镇和农村地区小学三年级学生达到数学课程标准基本要求的学生比例分别为94%、91%和81%;八年级学生达到数学课程标准基本要求的学生比例分别为85%、78%和80%.数据显示,不同群体数学学业水平达标情况存在一定程度的差异,西部地区、农村地区数学学业水平达标率仍然偏低,这种差异在三年级表现更为明显.即使是东部地区,也有部分省区,因为城市地区进城务工子弟不断增加等因素,③提高适龄儿童数学学业合格率依然面临挑战;某省会城市④初中8年级数学学业达标率甚至不到40%.大面积提高数学教学质量任务依然艰巨.

      3.不同内容领域和能力维度的学业水平表现

      表5给出了不同群体内容领域和能力维度的三年级和八年级学生在数学学科上的学业水平表现.

      从表5可以看出,小学三年级学生在“数与代数”、“空间与图形”和“统计与概率”三个内容维度上达到《标准》基本要求的学生比例分别为88%、82%和87%;八年级学生在这三个内容领域上达到《标准》基本要求的学生比例分别为81%、79%和85%.小学三年级学生在“知识技能”、“数学理解”、“运用规则”和“问题解决”四个能力维度上达到《标准》基本要求的学生比例分别为90%、89%、84%和75%;八年级学生在四个能力维度上达到《标准》基本要求的学生比例分别为84%、82%、76%和67%.数据显示,学生在“空间与图形”、“问题解决”等维度的达标程度上相对较低,特别是“问题解决”维度分别有1/4和1/3学生没有达到课程标准的基本要求.虽然有研究表明,⑤新课程以来学生高层次认知能力有改善趋势,但是有更多的研究结论显示,⑥中国大陆学生基本功扎实、问题解决能力欠缺,“中国学习者悖论”⑦似乎成为当代中国基础教育的“基本标识”.这次大规模测试数据又一次表明,大陆学生在基础知识基本技能的掌握和简单运用方面有着明显的优势.

      公布的数据显示,[7]TIMSS 2011参测国家(地区)四年级学生的平均得分率是29%,该题目得分率最高的五个国家(地区)分别为俄罗斯联邦、日本、比利时(弗兰芒地区)、中国台北和新加坡,得分率分别为53%、52%、48%、48%和44%.值得一提的是,与同为亚洲儒家文化圈的国家(地区),如日本、中国台北和新加坡相比,同样具有一定程度的优势.

      

      

      (二)学生学业成绩影响因素分析

      1.模型设定

      以学生2009年数学学业成绩为因变量,以学生层:性别、生源、学习自信心、师生关系、学习方法;学校层:地理位置(城乡、地域)、学校归属感、教学方式、校长课程领导力为自变量,使用分层线性模型(Hierarchical Linear Model,HLM)进行分析.

      

      纳入背景变量(模型1)

      在零模型的学生层加入学生性别(男—女)、生源(外来—本地)变量,学校层加入城乡(城市—县镇—农村)、地域(东部—中部—西部)变量,以研究背景变量对学生学业成绩的影响,模型为:

      

      考虑学生变量(模型2~模型5)

      模型1的学生层加入学习自信心、师生关系和学习方法,以研究学生学习状态、学习环境和学习方法对学业成绩的影响:

      

      考虑学校变量(模型6~模型9)

      在模型5的学校层加入学校归属感、教学方式、校长课程领导力,以研究学校层变量对学生学业成绩的影响:

      

      零模型实际就是方差分析,通过计算组内相关系数(Intra-class Correlations,ICC)可以发现,三年级和八年级的零模型的ICC分别为54%和29%,也就是说在中国大陆造成小学生数学学业差异有54%来自学校间的差异,造成中学生数学学业差异有29%来自学校间的差异,⑧说明模型存在较大的组间异质性,须用分层线性模型进行分析.

      纳入背景变量后(模型1)可以发现,学生层变量(性别、生源)对学生的数学学业成绩影响很小,此时,三年级和八年级的学生层解释率为0.1%和0.0%.学校层变量(城乡、地域)对学校平均成绩有一定影响,其中八年级的城乡变量的回归系数绝对值变小且不再显著,和前文差异分析的结果相互印证.

      在考虑学生变量时,在模型1的基础上(即控制性别、生源等因素)分别纳入自信心、师生关系、学习方法这三个变量,观察三年级模型2到模型4可以发现,在加入师生关系、自信心时,学生层残差方差缩减较多,且观察模型5可以发现,这两个变量都比学习方法的回归系数大.八年级模型也有类似结果.

      在考虑学校变量时,在模型5的基础上分别纳入学校归属感、教学方式、校长领导力这三个变量,观察三年级模型6~模型8可以发现,在加入学校归属感时,学校层残差方差缩减最多,同时由模型9也可以发现,该变量的回归系数较大.八年级模型呈现出相似但又有些不同的结果,观察八年级模型6~模型8可以发现,在加入学校归属感或教学方式时,学校层残差方差都有较大幅度缩减,通过模型9也可以发现,这两个变量的回归系数也比较大;当然,不同的是中学阶段教学方式的影响更大.

      简言之,在学生层面,中小学都一致地表现出学校的人文环境(师生关系和学生的自信心)对学生成绩影响较大的结论;在学校层面,中小学阶段学校归属感对学校平均成绩影响都很大;而在中学阶段,相比学校归属感,学校的教学方式对学校平均成绩影响更大.

      四、主要结论与讨论

      (1)经过近30年的努力,特别是新世纪十年数学课程改革,中国大陆地区义务教育阶段绝大多数同龄人都能够达到国家数学课程标准规定的基本质量要求;但是西部地区、农村地区数学学业达标率仍然偏低;即使是城市地区,如何全面提高进城务工子弟受教育质量、尽可能不让一个人掉队依然是当前和今后一段时期数学教育的首要任务.

      进一步需要思考的是,20年前提出的问题,⑨“我们习惯于追求教师改进教学方法、学生勤奋学习(这固然很重要),一句话让教师、学生适应数学;今天,我们首先要改造数学,对数学进行再创造,使数学顺应学习的需要,摆脱定义、定理、法则、证明,加例习题的纯形式化的叙述模式,创造适合于学生学习的数学”,20年过去了,义务教育阶段数学课程内容“繁难偏旧”的现象有了很大改进.问题是,我们有多少证据证明,现阶段我国数学课程标准所规定的课程内容容量和难度是合适的?我们的教材呈现方式和课堂学与教的方式能在多大程度上做到以人为本、以儿童发展为本?我们中小学校每天发生的日常数学课程、学与教、评价行为在多大程度上是指向发展公民核心素养的?这些都需要继续研究.

      (2)近30年来,特别是新课程改革以来,多份研究报告显示,中国学生数学学习主动性、解决问题能力有所提高;但是包括PISA2012上海报告再次表明,中国大陆学生基本功扎实、问题解决能力欠缺的“中国学习者悖论”似乎在大陆地区范围内仍然普遍存在,本研究也验证了这一命题.问题解决能力、独立思考、创造性是“中国数学教育之痛”,也是“中国教育之痛”.当美国奥巴马政府计划在他的任期内要培养10万名可以胜任STEM教学的教师时,当信息技术已经如此普及、“慕课”“翻转课堂”在国内一些并不发达的中小学数学课堂成为现实时,当同属于儒家文化圈的韩国基础教育、数学教育一次又一次走出了我们原以为儒家文化社区共同具有的“中国学习者悖论”时,我们华人数学教育工作者该思考些什么问题?

      (3)中国大陆学校间学业差异较大,学校间学业均衡有较大改善空间.造成学校间学业差异因素复杂,本项目主要研究了学生层面自信心、师生关系、学习方法,学校层面学校归属感、教学方式、校长领导力等变量在多大程度影响学生数学学业成绩.其中,“师生关系”主要包含了教师是否尊重学生,是否公正、平等地对待学生,是否信任学生;“学校归属感”主要调查学生的同伴关系、是否愿意参加学校活动、是否喜欢学校、在学校是否感到孤独;“教学方式”主要通过学生对教师能否体现因材施教、能否开展互动教学、是否鼓励探究与发现,刻画一所学校的总体教学状况.研究发现,在学生层面,中小学都一致地表现出学校的人文环境(师生关系和学生的自信心)比学习方法对学生数学成绩的影响更大;在学校层面,中小学阶段“学校归属感”对学校平均成绩都有很大影响,而在中学阶段,相比“学校归属感”,“教学方式”对学校数学平均成绩影响更大.

      一点启示,义务教育阶段数学教育,提高学生数学学业水平,首要的是增进学习者自信心,教师应努力改善师生关系、尊重每一位少年儿童;学校需要创造友好的人文环境、促进学生对学校的归属感,而中学阶段提高教师教学能力、改进教师教学方式非常重要.

      (4)一个有趣的发现,在教学方式、学习方式的改进上,城乡之间存在着明显的差异.图1给出了城市、县镇和农村的三年级学生对自身学习方法和教师教学方法的评价.

      

      可以看出,城市、县镇和农村的学生在数学学习方法和数学教师教学方式上存在着一定程度的差异.由于我国大陆地区城乡教师所处环境不同,特别是学校的硬件设施与软件环境建设的不均衡,使得他们在教学方式上也存在着较大的差异,进而会在课堂教学、学生学习指导等方面产生较大影响,这种差异最终将会影响到学生的发展.

      本文数据来自教育部“建立中小学学业质量分析反馈与指导系统”项目组,项目负责人:董奇、张民生、刘坚.数据分析得到该项目数据组组长刘红云教授的大力支持,王哲、刘启蒙、郭衎、谢月、张云卿、张新颜、周达等为本文的形成做出了重要贡献,孙晓天教授主持北京数学教育讨论班对本文进行了专题讨论.

      【编辑手记】从新课程标准颁布实施以来,普遍认为课程难度有所下降,有人认为还要进一步降低难度,有人认为需要适当提升难度,正如文中提出的问题,我们有多少证据证明,现阶段我国数学课程标准所规定的课程内容容量和难度是合适的?哪些内容需要淡化,哪些内容需要删除,哪些内容需要增补?这不能想当然、凭感觉或是照搬照抄,而是要通过一段较长时期的实验和考察,对于课程改革,既不能急于求成,也不能浅尝辄止.

      ①由于测试时间安排在10月下旬,故本次测试实施的学生群体为秋季学期的四年级和九年级学生,测试内容为三年级和八年级的内容.

      ②详见“21世纪中国数学教育展望——大众数学的理论与实践”课题组.21世纪中国数学教育展望(第一辑)[M].北京:北京师范大学出版社,1992:38-50.

      ③⑨“建立中小学生学业质量分析反馈与指导系统”项目组.江苏省义务教育学业质量分析——基础数据报告,2006-2012;上海市义务教育学业质量分析——基础数据报告,2006-2012.

      ④“建立中小学生学业质量分析反馈与指导系统”项目组.东部某省份城市义务教育学业质量分析——基础数据报告,2007.

      ⑤详见李琼,倪玉倩.从学生数学学习的跟踪研究看新课程改革的实施效果[J].教育研究,2012(5).

      ⑥详见蔡金法.中美学生数学学习的系列实证研究——他山之石,何以攻玉[J].教育科学出版社,2007;PISA2009、PISA2012相关报告;田佩章.学生的学习方式改变了吗——从一次检测谈起[J].人民教育,2006(23).

      ⑦详见范良火,黄毅英,蔡金法,李士锜.华人如何学习数学[M].南京:江苏教育出版社,2005.

      ⑧根据一些国际项目如PISA等的学校差异分析显示,OECD的校间学业差异平均水平为37%;校间学业均衡水平较高的芬兰、挪威、冰岛、瑞典等国家,校间学业差异解释率在10%以下;我国学校间学业均衡水平还有较大的改善空间.

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

中国大陆义务教育数学研究现状及影响因素研究_数学论文
下载Doc文档

猜你喜欢