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教育信息的结构分析【本章学习要点】社会系统工程所研究的对象多是一些定性系统。与物理系统不同，社会系统中的数据很难进行定量地处理。为了把握系统的特性，对系统进行深入地分析，往往采用结构分析法。教育系统在很多情况下是一种定性系统，例如，教材系统、学生系统。这些系统很难以某种定量的数据所表示。结构分析法在这种系统的分析中具有重要的意义。本章，首先对结构分析及其分类方法进行简单地介绍，随后重点讨论S-P表法和IRS分析法。可以认为IRS分析是针对S-P表存在的问题予以解决的发展。第一节 概 述在进行教育系统分析时，首先应考虑如何从教育系统中获取数据，如何分析和处理这些数据，并将其结果用于教学实践。结构分析法是用于解决这个问题的重要方法。结构分析法是一种对复杂系统中各要素间的关系，以视觉的几何学结构对系统的结构进行分析的方法。一、 分类结构分析可分为图表法和图法等两种不同类型的方法。图表法是一种利用图表的方式，对系统的结构特点进行分析的方法。图法则是一种以图结构的形式对系统中各要素间的关系及其结构特点进行分析的方法。从数学的处理看，图表法主要使用矩阵运算处理，而图法则是利用图论，特别是有向图进行处理。用于教育信息结构分析的方法主要有：1. 教材结构分析法教材结构法是一种将教材分解为许多教材要素，并将要素间以顺序关系以图论的方法予以表示和分析的结构分析法。2. S-P表分析通过某种测试，可得到由1（正答）、0（误答）组成的得分矩阵。S-P表法将1，0按正答率的顺序排成一览表，并由此对学生和问题的特性进行分析。3. 项目关联结构分析项目关联结构分析是一种基于测试得分（1，0）的一览表，以图论的方法表示项目间的顺序关系，对其进行结构分析的方法。4. 社会调查分析这是一种从表示人际关系心理学特点的测试结果出发，将人们的各种选择，排斥关系，以图论的方法予以表示和分析的结构分析法。5. 尺度分析法这种方法将基于某种评价尺度所得到的表示态度的数据排成一览表，在此基础上构成态度测定的尺度，以此进行系统的结构分析。6. 意义结构分析这种方法对以一定的评定尺度构成的问卷数据，用图结构表示其项目间的顺序关系，由此进行结构分析。二、 结构分析法的发展第二节 s-p表s-p表是一种将测试、联系的得分 数据排成一览表，并对学生和问题的特性以视觉化的图表进行结构分析的方法。s-p表可为学习的诊断、教学的评价提供十分重要的信息。s-p表是以学生数据作为纵轴，问题数据作为横轴做成一览表，该表取学生和问题的第一个字母，故称之为s-p表。 一、s-p表的结构1. s-p表的制作2.S曲线和P曲线二、s-p表的性质1. S曲线和P曲线的不一致性2s-p表的类型3. s-p表中0和1的分布4.S曲线的形状5.P曲线的形状三、差异系数和注意系数1.差异系数2.注意系数一个学生对测试中的每一个问题的应答结果由s-p表中对应的某一行中0，1的排列所表示，称这一行0，1的排列为学生的得分模式。同样，一个问题的得分模式由每个学生对该问题的应答结果所表示，它与s-p表中的某个列是对应的。s-p表中，就某一行而言，位于S曲线左侧的应是1的集合，位于该行右侧的应是0的集合。图7.4中，学号为4的学生得分模式就属于这种情况。实际s-p表中，每个学生的得分模式并非都是这样。同图中，学号为8的学生的得分模式与学号为4的得分模式就不同，在S曲线的左侧出现了两个0，右侧也不是全为0（有两个1）。这种得分模式表明学号为8的学生对于一些简单的问题给出了误答，相反，对于一些复杂的、具有一定难度的问题却给出了正确的应答。这种情况表示学生的应答存在着某种不正常的状态。以该生的这种得分模式与其他学生的得分模式相比较，该生的得分模式是一种特异的得分模式，应予以一定的重视，需要在下列的几个方面：学习是否充分，学习能力是否稳定；是否具备回答测试中各种问题的基础知识；该生对问题的理解和掌握与其他学生是否有明显的差别；进行认真的分析。对于s-p表中的P曲线也应做类似的分析。为了对学生得分模式、问题得分模式的上述情况作出定量的测度，可引入注意系数。s-p表中，某个变量模式的注意系数由该变量模式与完全变量模式的差异程度所表示。例如，学生得分模式的注意系数应由学生得分模式与学生得分的完全模式之间的差异所表示。所谓学生得分的万全反应模式是指位于S曲线左侧的全部为1，位于S曲线右侧的全部为0这样一种特殊的学生得分模式。以同样的方法可以定义问题得分的完全反应模式，这是一种位于P曲线上端全部为1，位于P曲线下端全部为0的问题得分模式。如果以每个学生的总分，或者是以每个问题的总分作为基准变量，注意系数可以按下式计算：注意系数=1-实际反应模式与基准变量的协方差/完全反应模式与基准变量的协方差实际经验告诉我们，注意系数超过了0.5的学生或问题应引起注意，若达到0.7，则应引起特别注意。需要指出的是，不能说注意系数越高就越不好。所谓注意系数表示的是对这位学生、对这个问题应引起某种考虑。在考虑时，作为对象的学生或问题是否存在着某种不正常的情况，应由教师进行判断和解释。第三节 S-P表的应用一、 应用中的一些问题在进行S-P表分析时，一下问题应予以充分的认识和注意。1. S-P表是进行教育数据分析的一种手段利用S-P表的方法可以对给定的某种数据或信息中所包含的有意义的重要内容予以抽出。作为S-P表类型、参数、形状和好坏的标准应根据S-P表使用的目的、对象和要求来确定。教师在对班级学生的情况、测试问题、测试目的进行判断时，S-P表只能提供参考资料，起到参考的作用。2. 问题的等质性如前面所讨论的那样，用于测试的问题应具有等质性。利用S-P表对教学情况进行分析时，应尽量按一个主题、一个单元地使用S-P表进行分析。3. S-P表的大小一般情况下，S-P表多用于一个班级学习情况的分析。问题的数量不宜过多，通常为15个左右。4. 问题与教学目标的对应S-P表的目的在于对学生的学习进行诊断，对教师的教学提供改善的意见和措施。为此，考虑测试问题时，应与教学目标一一对应地予以选择，使测试问题与教学目标具有很好的对应关系。当某个学生对某一问题或某几个问题予以应答后，从他们回答的结果应能够判断这个学生对有关教学目标达到的程度。第四节 IRS分析S-P表中，由于将学生，问题的得分进行了一定的排列和处理，它为我们提供了许多重要的信息，在教学中得到了一定的应用，取得了满意的效果。实际的应用中，它虽然指出某些问题的特异性，但不能给出