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🔥内容介绍
针对传统初中地理教学评价存在的维度单一、权重主观性强、模糊性处理不足等问题,提出一种融合层次分析法(AHP)、熵权法(EWM)与正态云模型的综合评价方法。以地理核心素养(人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力)为核心构建评价指标体系,通过 AHP-EWM 组合赋权平衡主观经验与客观数据,利用正态云模型实现定性评价与定量数据的双向映射,有效处理评价中的随机性与模糊性。实例验证表明,该评价模型能全面、客观反映初中地理教学质量,评价结果直观可信,为教学改进提供精准导向,对推动地理教学从 “知识本位” 向 “素养本位” 转型具有重要实践价值。
一、引言
(一)研究背景
随着《义务教育地理课程标准(2022 年版)》的全面实施,地理核心素养培养成为初中地理教育的核心目标,涵盖人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力四大维度。然而当前初中地理教学评价仍面临诸多困境:传统评价过度聚焦知识记忆,以纸笔测试为主的单一评价方式难以反映学生素养发展;评价指标权重多依赖主观经验赋值,缺乏客观数据支撑;教学过程中的模糊性与随机性问题未得到有效处理,导致评价结果科学性不足。例如,学生在 “等高线地形图” 实践活动中的表现难以用精确数值量化,教师的教学创新度也存在主观判断偏差,这些问题都制约了评价的导向作用。
(二)研究意义
- 理论意义:构建 AHP-EWM 正态云模型的综合评价框架,丰富地理教学评价的方法论体系,为核心素养导向的教学评价提供新视角,破解传统评价中定性与定量脱节的难题。
- 实践意义:建立科学可行的评价指标与操作流程,帮助教师精准识别教学优势与不足,引导教学活动向素养培养聚焦;为教育管理部门提供客观的教学质量评估工具,推动初中地理教学改革落地见效。
(三)研究现状述评
现有研究已意识到地理教学评价的素养导向转型需求,部分学者构建了基于核心素养的评价指标体系,但在权重确定与模糊性处理上存在局限:单一 AHP 赋权易受专家主观偏好影响,纯 EWM 赋权可能忽视教学规律的先验知识;常规模糊综合评价法采用固定隶属函数,难以兼顾评价中的随机性。正态云模型作为处理不确定信息的有效工具,已在课程教学评价中展现优势,但其与组合赋权法结合应用于初中地理教学评价的研究尚属空白,亟需开展针对性探索。
二、初中地理教学评价体系构建
(一)评价指标设计原则
- 核心素养导向原则:指标体系紧扣人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力四大核心素养,兼顾知识掌握与能力发展。
- 科学性与可操作性统一原则:指标定义明确、层级清晰,数据易于收集,符合初中地理教学实际。
- 系统性与针对性结合原则:覆盖教学目标、教学过程、教学效果等全环节,突出地理学科实践属性。
(二)评价指标体系框架
基于上述原则,构建 “目标层 - 准则层 - 指标层” 三级评价体系:
目标层 | 准则层 | 指标层 | 指标说明 |
初中地理教学质量综合评价 | 人地协调观(C1) | 环境问题认知(C11) | 对人类活动与地理环境关系的理解程度 |
可持续发展意识(C12) | 在案例分析中体现的人地协调理念 | ||
综合思维(C2) | 要素综合分析(C21) | 多维度分析地理现象的能力 | |
时空尺度思维(C22) | 从不同时空尺度解读地理问题的水平 | ||
区域认知(C3) | 区域特征辨识(C31) | 识别不同区域地理特征的准确性 | |
区域联系分析(C32) | 理解区域间差异与联系的深度 | ||
地理实践力(C4) | 地理工具运用(C41) | 地图、GIS 等工具的操作熟练度 | |
实践活动表现(C42) | 实地考察、社会调查中的执行与创新能力 | ||
教学过程(C5) | 教学设计合理性(C51) | 教学目标、活动设计与素养目标的契合度 | |
师生互动质量(C52) | 课堂参与度与思维碰撞效果 | ||
教学效果(C6) | 知识掌握程度(C61) | 核心概念与原理的理解应用水平 | |
素养提升幅度(C62) | 学习前后核心素养的发展变化 |
三、AHP-EWM 正态云模型评价方法
(一)AHP-EWM 组合赋权
- AHP 主观赋权
- 构建判断矩阵:邀请 10 名地理教育专家、骨干教师根据 Saaty 标度法,对准则层与指标层的相对重要性进行两两比较,形成判断矩阵。
- 一致性检验:计算判断矩阵的最大特征值 λmax 与一致性指标 CI,若 CI<0.1 则通过检验,否则调整判断矩阵。
- 权重计算:通过归一化处理得到各指标的主观权重 ω_sub。
- EWM 客观赋权
- 数据标准化:对 n 个评价对象的 m 个指标数据进行正向化与标准化处理,得到标准化矩阵 X。
- 信息熵计算:计算第 j 个指标的信息熵 H_j = -k∑(X_ij lnX_ij)(k=1/lnn)。
- 客观权重确定:根据熵值计算差异系数 G_j=1-H_j,归一化得到客观权重 ω_obj = G_j/∑G_j。
- 组合权重融合:采用线性加权法确定最终权重 ω_j = αω_sub + (1-α)ω_obj,其中 α=0.5(平衡主观与客观权重),通过专家打分验证 α 取值的合理性。
(二)正态云模型评价流程
- 评价等级云生成:将教学评价结果划分为 “优秀(90-100)、良好(80-89)、中等(70-79)、及格(60-69)、不及格(0)”5 个等级,基于云模型数字特征(期望值 Ex、熵 En、超熵 He)构建标准云。例如:
- 优秀云:Ex1=95,En1=3,He1=0.5
- 良好云:Ex2=85,En2=3,He2=0.5
- 中等云:Ex3=75,En3=3,He3=0.5
- 及格云:Ex4=65,En4=3,He4=0.5
- 不及格云:Ex5=55,En5=3,He5=0.5
- 评价对象云生成:基于各指标的标准化数据与组合权重,通过正向云发生器生成评价对象的综合云模型,计算其数字特征(Ex、En、He)。
- 隶属度计算与等级判定:利用云模型相似度计算方法,得到评价对象云与各标准云的隶属度 μ_i,隶属度最大的等级即为最终评价结果。
⛳️ 运行结果
========== 二级指标综合权重 ==========
A1: 0.0982
A2: 0.0226
A3: 0.0706
A4: 0.0215
B1: 0.0216
B2: 0.0976
B3: 0.1746
C1: 0.0868
C2: 0.0185
C3: 0.1505
C4: 0.0067
D1: 0.0723
D2: 0.0263
D3: 0.0154
D4: 0.1169
========== 综合评价等级判断 ==========
实施前综合得分: 80.34
实施前隶属度向量: [0.0000 0.0000 0.2767 0.3767 0.0001 ]
实施前评价等级: 良好
实施后综合得分: 92.34
实施后隶属度向量: [0.0000 0.0000 0.0000 0.0883 0.7278 ]
实施后评价等级: 优秀
========== 复现结论 ==========
1. 实施前初中地理教学评价等级为“良好”,Ex=80.34
2. 实施后初中地理教学评价等级为“优秀”,Ex=92.34
3. “双减”政策实施后,评价等级从“良好”提升至“优秀”,提升效果明显。
4. 结果与论文结论一致,验证了AHP-EWM正态云模型的有效性。
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🌟 机器学习和深度学习时序、回归、分类、聚类和降维
2.1 bp时序、回归预测和分类
2.2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类
2.3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类
2.4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类
2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类
2.6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类
2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类
2.8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类
2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类
2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类
2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测
2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类
2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类
2.14 PNN脉冲神经网络分类
2.15 模糊小波神经网络预测和分类
2.16 时序、回归预测和分类
2.17 时序、回归预测预测和分类
2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类
2.19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类
方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
🌟图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
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旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划(EVRP)、 双层车辆路径规划(2E-VRP)、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻、公交车时间调度、水库调度优化、多式联运优化
🌟 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划、
🌟 通信方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信、通信上传下载分配
🌟 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化、心电信号、DOA估计、编码译码、变分模态分解、管道泄漏、滤波器、数字信号处理+传输+分析+去噪、数字信号调制、误码率、信号估计、DTMF、信号检测
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