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正态分布在考试结果评价中的应用思考

时间:2022-10-19 17:25:03 来源:网友投稿

【摘要】在教学质量评价中,学生学习成绩的正态分布分析是重要的评价依据,对优化教学方法、促进学生有效学习具有十分重要的意义.本文立足正态分布的理论知识,以某高校数学分析的考试成绩为例,具体阐述了正态分布在考试结果评价中的应用,为课堂教学的优化提供可靠依据.

【关键词】正态分布;考试结果;评价;应用策略

正态分布是统计学中的重要内容,在考试结果评价的应用中,学生成绩呈现出“中间段集中、两端较少”的情况,符合正态分布条件.在教育测量中,正态分布的应用,能够为考试结果进行科学有效的评价,对优化与调整教学,都具有十分重要的意义.随着教学改革的不断推进,如何依托科学有效的正态分布分析,对教与学的检验,对提高教学质量、促进学生有效学习,都具有重要的意义.因此,本文立足对正态分布的理论研究,立足某高校数学分析考试成绩,就其在考试结果评价中的应用,做了如下具体阐述.

一、背景

本文研究所选样本来自某高校大二上学期某一次数学分析考试成绩.具体如表1所示.

二、研究意义

传统基于平均分、卷面分的教学评价方法,存在较大的不合理性.在学生考试成绩的正态分布分析中,能够实现对学生学习效果进行有效的评价,并且在分析中发现问题,进而为优化教学方法、提高学生学习质量制订解决措施.因此,正态分析在考试结果的评价中,为教与学的优化提供了判断依据,便于教师更好地指导学习,改进课堂教学方法.

三、考试结果的正态分布分析

基于研究所需,本文基于样本数据画出了如图1所示的直方图.具体而言,主要依据如下方案进行操作.

样本分数的最大值与最小值为20,100.因此,所有样本数据在区间[20,100]中.现将区间[20,100]分为八个小区间,且长度(亦组距)Δ=100-208=10.其中,每小区内的频数为fi,则小区频率为fin.据此,绘制出表2.

从直方图1可以知道,样本数据存在“峰”,出现“中间段集中、两端低”情况,在一定程度上符合正态分布.

为了研究所需,现做x2拟合检验,x的概率密度表示为

f(x)=12πσe-(x-μ)22σ(x∈(-∞,+∞)).

为此,可得概率P(Ai)估计,具体计算结果见表3.

由表3可以得出,∑8i=0f2inpi=209.1.因此,x2=209.1-200=9.1

四、结果分析

通过对样本数据的处理分析,学生数学分析的考试成绩符合正态分布条件.现对成绩的统计结果分析如下:

在成绩分析中,我们所说的均值就是所谓的期望值.均方差σ2不变,若期望值较大,学生平均分数也会出现相应的增大,学生在试题解答中,相对比较轻松,试题总体不难;反之,若期望值较小,这说明学生在解题中比较困难,试题总体较难.为此,现针对数学分析考试期望值的变异所形成的变化,做进一步的有效分析.

首先,对学生学习检验.若该次考试的题目难度比较适中,知识面比较广泛,那么期望μ=90时,样本成绩则会出现无70分以下的学生,也就是说缺少分数低的一头.这就说明,教师的教学质量较高,学生此次的学习成绩十分理想.若μ=60时,则会出现低分太低的情况,整个曲线无80分以上的学生.这就说明,教师的教学质量较差,学生的考试成绩不理想,需要对教与学进行优化调整,提高教学质量.

其次,对考试难易度检验.通过样本成绩的分布曲线,我们可以对考试题目的难易度进行有效判断.题目越难,则期望值越小,反之,题目越简单,则期望值越大.从本文的样本点曲线验证这一规律,实现了对考试难易度的检验.

再次,在统计分析中,方差是衡量x取值分散程度的重要指标值.因此,在对样本点的分散程度的分析中,方差的应用十分重要.若期望μ=75,方差为5,10,20.那么,在75分分段的学生比较集中,方差为5时,几乎没有低于60分、高于90分的學生;方差为20时,低于60分、高于90分的学生较多.为此,在分析中得出,方差为10更合适.

五、结束语

总而言之,传统考试平均分、卷面分对学生学习成绩的评价方式,存在一定的不合理性,难以实现对教与学的效果做出科学评价.正态分布作为统计学的重要内容,能够基于成绩的分布曲线,对学生的学、教师的教进行评价,进而为课堂教学的优化与调整提供重要的依据.在本文的研究中得出,学生成绩符合正态分布条件,通过正态分布规律分析,对判断教师的教学质量、学生的学习效果提供了依据.

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