研究物理模拟考试题时学生能掌握什么
维塔特·菲克罗恩菲尔，埃里克bull;波特和蒂莫西·本文作者
伊利诺伊大学香槟分校物理系,厄,伊利诺斯州61801,美国
(2010年7月1日收到;2011年5月2日出版）
我们开发了一个基于网络的工具，为学生提供访问旧的考试问题和解决方案。通过控制学生看到的问题，以及它们的解决方案的访问顺序，我们得到通过学习考试的问题，关于学生的学习资料。我们的数据表明，一般学生的学习是从做旧的考试习题，并有机会获得问题的解决方案，提高了他们的学习。但是，这些数据也表明学习的深度可以相当浅。此外，数据显示这样做旧的考试习题，提供学生形成有关准备考试的意识和加强薄弱的特定领域。
一，引言
在很多课程中，考试在学生的学习和评估中发挥重要作用。常见的准备考试的方法是做“模拟”考试。模拟考试有几个教学的优势：提供了关于什么是“重要”的信息，它对学生的弱点形成反馈意见，并且还可以提供内容，如果信息可用，如提供正确的答案或解决方案。甚至，在最近的一项调查中伊利诺伊大学物理学导论课程93％的学生说，模拟考试是帮助他们准备考试的有用要素。库利克和班格特表明，学生可以通过模拟测试提高他们在能力和成就的测验得分。鲍尔奇也表示，做练习可以帮助考试。“先练习然后复习的解决方法组”得分高于只复习解决方法组。
虽然许多优秀的学生能够通过学习旧的考试有效地利用所提供的机遇，证据表明较差的学生可能缺乏这些技能。 “实际考试跟模拟考试也不一定一样。我可以做所有的模拟问题，但我在考试中做得很差。”另外讨论显示，在做模拟考试时学生遇到一个错误的问题，总是看看正确答案，并假定“现在我理解这个问题。”实际上，学生只知道这个问题最后的答案，这在实际考试中没有重复的可能。因此，学生在模拟考试中的表现事实上与他们在考试中的表现相当一致。嗨克等人发现，成绩优异的学生是自信的，而成绩差的学生是自负的。
基于计算机的模拟考试可以为这些学生提供更明确的教学测评机会。计算机系统为学生在学习作业阶段的研究提供了可靠的结果。本研究将探讨这样的系统是否也有利于研究实践考试材料。潜在的好处包括改进形成评估和优化选择问题来改善学生准备考试的效率。
通过分析学生在之前考试中的表现，通过网络交付和随后考试中的表现，这项研究在三个重要方面进行深入了解。学生从做选择题的考试问题和获取反馈正确的答案中学到多少，并为学生提供一个完整的解决方案，提高他们的学习，学生在模拟考试中的表现可以预测他们在实际考试的表现方面有多精确。特别是，它可以帮助学生预测应该花多少时间学习的领域。
II。实验设计
- 学生群体
考试预习工具的创建，提供了学生在微积分、基础的电力、磁力场等方面的学习。在伊利诺伊大学基础物理学导论课程的微积分就是一个改革，当然，从物理教育研究的许多结果表明，学习的主动性和运用性很重要。学生首先介绍材料，通过基于网络的预讲座，然后要求回答几个预检问题。这些预检问题和回答都用作为适时教学说明，并通过讲座形式传达。本次讲座有一个指令，强调对每个人使用5-8题。除了两个50分钟的讲座，每星期学生也还有一个2小时的讨论部分，涉及组解决丰富的各种环境问题和教程问题。该实验室进行的课程设计和使用可以预测，以加强对基本概念的理解。关于网络作业系统中的典型习题，以及它们提供的苏格拉底帮助互动的例子。还有在这个过程中包括3次期中考试中出现的大约25道选择题，以及50道大问题的综合大考。中期考试成绩是在考试后公布，因此提供给学生作为一个从先前的学期考试学习援助。
B.研究设计
该考试准备工具是专为网络交付和基于旧的考试问题所提供的。首先，考试问题从过去的10个学期基础上进行了知识分类，成功地完成了这个问题。附录显示的类别进行分类的问题。从这个集合看出，被选定为在考试中每个主题（库仑法，高斯定律，电位器和电容器）的知识的分类。共44题（22双问题），学生们开始选择一般的话题，他们希望通过审查。然后，他们将带有疑问的，我们将称之为迭代1.在提交第一个问题的答案后，他们将收到回应反馈，然后进入到第二个问题，我们将称其为迭代2。该实验中的治疗变化为了这两个问题而被提出，并且作为反馈的性质：只是正确答案，或完整的解决方案。学生被随机分配到其中一个组。
C.考试预习工具
这个工具是提供给学生在2009年秋季考试前一周的第一个小时。链接到被设置在课程网站上的工具，以及用电子邮件形式发送给所有的学生，邀请他们使用该工具，并提供反馈。
图示为学生作业的分布而准备的工具。1100名学生中，769名尝试其中的至少一个问题，494名试图尝试至少一半，160名做了所有的问题。虽然有些学生很早就开始使用该工具，但此工具最大的用途是在考试前的最后24小时之内。
顺序问题是由四个不同的基团，以及它们的答案存取和解决方案回答后可见的问题。需要捕捉学生每一个问题的表现，期中考试课程中包括的13个问题是从匹配的考试准备工具中来的。
III。数据分析
A.从类似的问题答学习
除了任何进展性评估之外，更有趣的是，看看学生们能否做的到学到老的考试问题。特别是，不是简单地提供正确的答案来帮助学生学习，而是提供完整的解决方案，显著改善他们的学习效率。从与学生的互动数据考试结果分析，准备工具提供了洞察到这些问题的方法。
为了确定学生会利用迭代1的经验来改善性能等类似的问题，基线得分为每个问题的难度做了评估，用分数让学生看到迭代1的成效。换言之的问题，组1和组2设置基线分数的问题，A和C，而组3和4设置基线分数的问题B和D.人们可以再比较与此基线结果剩余的基团上的迭代2的性能，看做了类似问题的效果。横轴是基线得分，由纵轴表示的分数，学生发现问题，迭代2结果分离，学生是否能够获得短暂在迭代1或仅问题的答案。这样的情节有几个有趣的功能。首先，它显示，学生的性能提高从迭代1提高到迭代2，具有对于这个问题的解决方案普遍比较有利，不只是有机会获得答案，而且可以发散学生的思维，快速回答出问题。平均分组发现问题的迭代是158.8％， 平均得分为学生看到在迭代2的问题，只有接触到的答案在迭代1中的问题是63.5％ ，并且平均得分为学生看到在迭代2的问题，这能够获得完整的解决方案中的问题迭代166.0％，因此，工作类似在迭代1中的问题，可以访问的答案导致的改进效率为7％，并具有访问完整的解决方案产生了一个附加的2.5％的改进。不确定性包括：该比较仅包括变化，由于学生能力的变化，该问题对应相同的匹配方案。使用别的解决方案时，我们发现，从所述组的分数看到在迭代1的问题，该问题在迭代2只访问应答，结果显著不同。
。
图中结果显示22组配对问题。该横轴是基线得分，从所述问题前两组中得出，纵轴表示学生第二次看到这个问题的表现结果。这两个组在被分离的基础上，如果他们有访问完整问题答案的能力。见附录可以获取更多信息。此外，从该组的分数看到在迭代2次中访问的问题与迭代1次是显著不同的。
通过最完善和最不定性的分析改进的问题，对一些洞察机遇的学生提供了学习的最好方法。从早期的观察可知，对于大部分相似的问题，人们都用非常类似的解决方案。相对于直接转换问题，可以使用得到的答案为第二问题。附录显示了一个典型的集这些问题的题，并且有大量的相应解决方案。在这种情况下，可以通过简单替换合适的电荷转化为原来的问题的解决方案而获得的问题。它毫不奇怪，学生显著注重于第二个问题。经检查所有的解决方案，我们归类5对作为具有几乎相同的解决方案。这些平均增益为15％的组可能有3％左右的解决方法相同。在剩下的17对问题中有4％的学生选择，大约1％能够获得正确的答案。使用结果分析，我们发现，从相同问题中得到的分数，与其余都显著不同。
基于从22组配对的问题在这个数据study, we draw the following conclusions. Doing old exam的研究，我们得出以下结论。做旧的考试problems can improve a studentrsquo;s performance on subsequent后出现的问题可以提高学生的表现similar problems. Having access to the solutions for。访问the old exam problems can increase that level of improvement.旧的考试问题的解决方案可以提高水平。In general this improved performance was restricted一般来说这种改进的性能是制约to problems with a high degree of similarity, both in the具有相似性高度的问题，通过 content and solution, suggesting a relatively superficial内容寻找解决方案，提出一个相对简单level of learning. These results may be specific to the学习方法。这些结果可能是特定的format of the questions and the quality of the solutions.。However, these results are consistent with our typical instruction然而，这些结果是一致的，与我们的指令strategy. We do not teach courses by simply策略有关。我们不只是教课程和doing practice exam problems. Instead we begin by providing做练习考试的问题。我们通过提供students with a strong foundation through reading,具有坚实的阅读基础的学生来进行lecture, recitation, homework, and perhaps labs. Then,演讲，朗诵，通过家庭作业和实验室作业来完成。once this foundation is set, students refine their understanding一旦拥有这个基础设置，学生改进他们在exam problems.考试中遇到的问题。
本文翻译原文为：Witat Fakcharoenphol, Eric Potter, and Timothy Stelzer, What students learn when studying physics practice exam problems.
PHYSICAL REVIEW SPECIAL TOPICS - PHYSICS EDUCATION RESEARCH 7, 010107 (2011)
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