三年级数学试卷题目排列方式对学生作答反应的影响研究

羊 峰

（中国基础教育质量监测协同创新中心东北师范大学分中心 东北师范大学教育学部，吉林 长春 130024）

一、问题的提出

（一）研究背景

2021年3月，教育部等六部门印发了《义务教育质量评价指南》，其中强调注重学生发展质量评价，主要包括学生品德发展、学业发展、身心发展、审美素养、劳动与社会实践等五个方面重点内容，旨在促进学生德智体美劳全面发展，培养适应终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。2021年8月，教育部办公厅印发的《关于加强义务教育学校考试管理的通知》强调大幅压减考试次数，全面提高教育教学质量。学科纸笔测验作为传统的教学评价手段之一，对学生的德智体美劳有一定的检测作用，将学生的知识与技能掌握情况反馈于学校与教师，并不断改进教学，补救学生的薄弱点。试卷编制是学科考试的前提与保障，一份结构良好的试卷不仅能够有效监测学生的学习情况，也能够分出不同层次学生的学习情况。三年级是小学生数学学习的第二学段，小学生对数学的“数与量”有了一定的初步认识，伴随学生识字量与内容理解力的不断提升，所有学生能够“独立”完成数学试卷审题与答题过程。学生对数学试卷有一定感知，研究数学的试卷编制情况对学生的作答反应影响有一定的合理性。

（二）文献综述

笔者以“排列方式”“试卷结构”“试卷编制”“题型顺序”等作为关键词在“中国知网”上检索到有效文献二十余篇，以“作答反应”“作答时间”“学生成绩”作为关键词搜索到有效文献三十余篇。

试卷题目排列方式研究均在试卷质量评价与试卷结构的研究内展开。董一飞等将试卷结构分为题型结构、内容结构、难度结构、题量结构与能力结构，其中题型结构指一份试卷中试题类型的比例，难度结构指构成试卷各部分难易程度的比例构成［1］；廖平胜等将题型结构进一步解释为题型的种类、不同类型试题的比例和各类试题的关系。［2］马云鹏等将试卷结构分为显性结构与隐性结构，其中显性结构包含框架结构与题型结构，题型结构解释为有关题型、题型之间的组合搭配［3］；Victoria Grisp将一定题型排列顺序组合成组群问题（combined question），以提升学生的知识技能与理解。［4］由此可见，试卷题目排列方式指以一定顺序排列的题型之间的搭配。本文主要研究数学测试卷编制时，题目内容按题型以一定的逻辑编排的结构特征。

作答反应是项目反应理论中一个常用的概念，指的是个体外在的实际行为表现，能够体现出个体的心理特质，如测验得分情况等，通过外部作答反应可以了解内部心理特质。［5］Debora Barnett-Foster等人研究测验试题的不同模式对于学生作答策略的影响［6］；Nathaniel Lasry等人以概念性试题问题角度研究学生作答时间［7］；郭小军等主要以反应速度与准确率来研究被试反应状态并且建构相应模型［8］；田赟以自适应测验环境下能力水平对试题作答行为影响研究，自适应试题能够缩短试题作答的时间与效率［9］；王超研究自适应认知风格对作答时间的影响机制。［10］学者主要从自适应试题与试题的问题设置研究学生的作答时间、做题速度与作答成绩。因而，本文研究的学生作答反应是指学生个体在数学测验中所展现的外在行为表现，能够体现出个体的心理特质，主要指向学生数学作答时间与作答成绩。同时，朱霖认为题目排列方式研究仅仅在题目内容顺序的角度考虑［11］，未从题型、关联词语等综合考察，具有一定的局限性。因而，作答成绩需细化为学生数学总成绩得分、各个题型的得分。

二、研究设计

（一）研究对象

本文选取长春市J小学作为个案院校。该校为全国首批重点小学，吉林省长春市一级一类学校。本文选取三年级的两个班级E 班与L班，两班均由同一位教师从一年级教至三年级，学生平均数学成绩处于年级中等偏上水平，两个班学生的数学学习能力基本相似，E班学生人数为43人，L班学生人数为46人，由于部分学生缺席两次实验，因而E班有效人数为42人，L班为44人，两班人数相似。

（二）实验过程

第一次使用顺序型数学试题进行实验，E班和L班由两名教师同步同时监考，学生在试卷上填写学号、班级、性别、年龄等统计信息，学生作答完毕后，监考老师在其试卷上记录时间。监考途中，教师全程缄默，及时记录学生即时的作答反应。

第一次实验半个月后进行第二次逆序型数学试题实验，两班由两名教师同步同时监考，学生在试卷上填写学号、班级、性别、年龄等统计信息，学生作答完毕后，监考老师在其试卷上记录时间。监考途中，教师全程缄默，及时记录学生即时的作答反应。考生作答完毕后，随机对各班的部分男生与女生进行简短的访谈，重点包括学生对两套试卷的变化反应、学生答题策略等。

（三）研究工具

本文的研究采用自制三年级数学试题，试题以北师大2013年版为主要教材，第一单元的除法、第二单元的图形的运动、第三单元的乘法和整理与复习四部分内容为试卷出题范围，试题以课本例题与拓展进行试卷内容设计，其中填空题7题共32分、判断题3题共6分、选择题5题共15分、计算题3题共28分、应用题2题共19分。试卷编制以多个小学19、20版期中考试试卷为蓝本，结合D师范大学副教授（拥有小学数学教育经历20年）与实验学校三年级数学教研主任（教龄21年）的意见与指导，重新整合编制成两份试卷：一份顺序型排列方式试卷，即填空、判断、选择、计算与应用五个题型的题目，均由简单到难编制；一份逆序型排列方式试卷，即填空、判断、选择、计算与应用五个题型的题目，均由难到易编制。试卷信度即标准化的克隆巴赫α系数为0.81，KMO适切值为0.76，巴特利特球型检验近似卡方154.73，P=0.000＜0.001，区分度指数D=0.38，难度值P=0.33。

（四）分析工具

将学生试卷回收批改后算出总分与相应题型的得分情况，将人口统计学因素（性别、年龄）以及题目排列方式（顺序型与逆序型）、作答时间、作答总成绩与各科成绩纳入SPSS23.0中进行描述性统计分析与差异分析。

（五）研究假设

基于文献梳理，本文将研究问题确认为：不同题目排列方式在学生的作答反应上是否存在差异？

研究假设1：试卷排列方式在学生作答时间与作答成绩（总成绩、各题型成绩）上存在显著性差异。

研究假设2：男生在不同的试卷排列顺序上的作答时间与作答成绩（总成绩、各题型成绩）存在显著性差异。

研究假设3：女生在不同的试卷排列顺序上的作答时间与作答成绩（总成绩、各题型成绩）存在显著性差异。

三、研究结果

（一）研究假设1的结果分析

表1 题目排列顺序对学生的作答时间、填空得分、判断得分、选择得分、计算得分和应用得分的差异分析

将题目排列顺序作为分类变量，将作答时间与总成绩、各题型成绩等作为检验变量进行独立样本t检验后，题目排列顺序在作答时间和填空、选择、判断、计算与应用五个题型得分上存在显著性差异。学生顺序型排列方式作答时间（M=27.20,SD=7.56）显著多于逆序型排列方式作答时间（M=23.56,SD=7.11）（t=3.25**）；学生顺序型排列方式填空得分（M=16.47,SD=5.86）显著低于逆序型排列方式填 空 得 分（M=18.28,SD=6.10）（t=-1.99*）；学 生顺序型排列方式判断得分（M=4.02,SD=0.89）显著高于学生逆序型排列方式判断得分（M=2.88,SD=1.72）（t=5.37***）；学生顺序型排列方式选择得分（M=9.51,SD=3.64）显著低于学生逆序型排列方式的选择得分（M=10.83,SD=3.42）（t=-2.44*）；学生顺序型排列方式（M=24.31,SD=4.13）计算得分显著高于逆序型排列方式的计算得分（M=22.70,SD=5.64）（t=2.51*）；学生顺序型排列方式的应用得分（M=10.99,SD=5.52）显著低于学生逆序型排列方式的应用得分（M=12.70,SD=5.65）（t=-2.01*）。

（二）研究假设2的结果分析

表2 男生在不同题目排列顺序的作答时间与判断得分的差异分析

选择将个案性别设置为男生后，将作答时间与总成绩、各题型成绩等作为检验变量进行独立样本t检验后，题目排列顺序在作答时间和判断得分上存在显著性差异。男生顺序型排列方式作答时间（M=27.20,SD=7.56）显著多于男生逆序型排列方式作答时间（M=23.56,SD=7.11）（t=2.11*）；男生顺序型排列方式判断得分（M=4.02,SD=0.89）显著高于男生逆序型排列方式判断得分（M=2.88,SD=1.75）（t=3.57**）。

（三）研究假设3的结果分析

表3 女生在不同题目排列顺序的作答时间与判断得分的差异分析

选择将个案性别设置为女生后，将作答时间与总成绩、各题型成绩等作为检验变量进行独立样本t检验后，女生题目排列顺序在作答时间、判断得分与选择得分上存在显著性差异。女生顺序型排列方式作答时间（M=26.92,SD=6.50）显著多于女生逆序型排列方式作答时间（M=23.44,SD=6.73）（t=2.50*）；女生顺序型排列方式判断得分（M=3.96,SD=.67）显著高于女生逆序型排列方式判断得分（M=2.84,SD=1.73）（t=4.01***）；女生顺序型排列方式选择得分（M=9.47,SD=3.26）显著低于女生逆序型排列方式的选择得分（M=10.84,SD=3.03）（t=-2.08*）。

四、讨论与结论

（一）讨论

1. 学生顺序型作答时间显著多于逆序型

学生作答时间与数学试题难度存在显著正相关［12］，而本文所研究的试题难度是恒定的，仅对题型的数据与顺序进行一定的调整，难度不是影响作答时间的影响因素。笔者在对两名学生的访谈中得知，“我觉得这两套题没有难题，都挺简单的，不需要技巧，一道题一道题做下来就行，难题需要……那样的解题技巧……我更喜欢这一套题（第二次实验）”。学生对于试卷难度的感知在于难题的技巧性，同时学生作答时间受情绪的影响，逆序型试题作答时候学生对试题的喜爱程度高于前一试题，因而会导致顺序型试题作答时间高于逆序型。还有一个可能的潜在影响因素是，学生的被试反应对试卷有一定的印象，因而第二次的逆序型答题时间相对减少。笔者控制两次实验的时间间隔，同时两班的授课教师未参与试卷的编制与讲解，所以该因素的影响较小。

2. 学生顺序型判断得分、选择得分显著高于逆序型

判断题与选择题均属于客观题，题型顺序对学生的认知影响较小，客观题的正确概率也是受主观题的题目形式的影响。学生顺序型判断得分、选择得分显著高于逆序型，说明顺序型排列方式更容易让学生在判断题、选择题的客观题上发挥优势，因而这类客观题需要学生有一定的答题技巧方能显著提高数学成绩。

3. 学生顺序型填空得分、计算得分、应用得分显著低于逆序型

逆序型填空、计算与应用题得分显著高于顺序性排列方式，说明在填空、计算与应用等主观题上，学生更倾向于逆序型编排。原因有二：其一，学生的积极情绪与愉悦体验对于学生作答成绩起了积极作用，有效提升了学生的自我效能感与成就动机；耶克斯多德森定律表明，一定难度的试题在保证学生的学习动机强度的同时，能够更大限度地提升学生的学习效率。其二，学生的作答技巧。学生在作答时已经形成初步的认知概念，即不会做的题目空着接着做后面的题目，学生的认知存在两种趋向，第一是由于没掌握相关数学概念与知识点而不会做，第二是由于学生因为题目的难度超过他的最近发展区而无法尝试突破，两者趋向最后外显为空题后继续往后做。

4. 男生顺序型填空得分显著高于逆序型

性别对不同顺序的填空题的得分也有影响。男生适合顺序性题目的排列方式，女生在两种顺序上没有显著的差异。小学阶段中的男生的成就动机中的认知动机低于女生，同时男生的思维较为发散、情绪管理相对缓慢，对于一开始的填空题，男生需要从简到难慢慢适应考试节奏与试题难度，否则容易造成数学学习的习得性无力感。因而，填空题的得分情况与题目排列顺序有一定影响，且男生更容易受到题目排列顺序的影响。

5. 女生顺序型判断得分显著高于逆序型

性别在不同排列方式上的判断得分存在差异，表明女生在判断题上适合顺序型题目的排列方式，男生顺序型与逆序型差异并不明显。因而，判断题的题目排列方式应该由简到难进行编制，有效地提升学生的学习成绩。

6. 女生顺序型选择得分显著低于逆序型

性别在不同排列方式上的选择得分也有一定的差异，女生逆序型的选择得分高于顺序型，即女生适合由难到简的题目顺序，这与女生的性格与情绪特征有关。女生的性格与情绪相对稳定，能够快速沉浸试题内容，细致的特性使得女生会关注题目与选项的关联。但同时由于选择题的概率性，选择的难题率先做完对后续简单题目有一定影响，因而选择题顺序需要进一步再次验证。

（二）结论

1. 数学试卷判断题应由简到难编制

学生顺序型判断得分、选择得分显著高于逆序型，女生顺序型判断得分显著高于逆序型。

但女生顺序型选择得分显著低于逆序型，因而学生在选择题上存在争议，需要进一步实验验证。学生在判断题上适合顺序型排列方式，即判断题需要由简到难进行试题编制，有助于提高学生的数学成绩。

2.数学试卷计算题、应用题应由难至简编制

学生顺序型填空得分、计算得分、应用得分显著低于逆序型，但男生顺序型填空得分显著高于逆序型，因而学生在填空题部分存在争议，需要进一步实验验证；学生在计算题与应用题上适合由难到简编制，有助于提高学生的成绩。

3. 加强引导学生试卷作答的心理建设与作答技巧

实验结果的讨论与访谈都能清晰发现，学生的心理状态、情绪状况都是影响学生作答成绩或者时间的影响因素，并且男女生之间的心理、情绪与学习动机都存在不同的差别，同时学生对于做题技巧没有全面的认知，需要教师不断加强心理建设与作答技巧的指导。第一，在相对应的考试过程中，教师在考试前给学生营造轻松的考试氛围，明确考试是检测学习效果和学习薄弱点，学习成绩并非最重要的结果；第二，教师善于把握学生的情绪变化与面部表情，及时给予微笑等肯定性肢体语言帮助学生建立自信；第三，在平时学习与试题讲评的过程中，适当教授不同题型的作答技巧，如选择可以从选项入手进行简化计算，判断可以举反例来加快判断速度等，注重学习技巧的经济性使用，以最佳、最简便的方式快速解决数学问题，培养不同策略的比较意识。

五、结语

本文以对J校三年级两个班级的研究进行实验，研究结果能够解释一个学校三年级的试卷排列方式对学生的作答反应的影响情况，需要多个学校继续再次实验以推广研究结论。同时也产生了一些新的问题，如男女生一起适合顺序型填空题，但是男生单独研究就是适合逆序型题型，不确定的题型之间的顺序也对学生作答时间与成绩有影响，这些需要进一步的实验验证。