Has the New College Entrance Examination Promoted Students’ Independent Subject Selection: Empirical Analysis Based on CatBoost Regression Tree model

doi:10.16382/j.cnki.1000-5560.2024.03.002

Abstract

Abstract:

One of the goals of the new college entrance examination reform is to enable candidates to choose exam subjects independently. However, existing research has not reached a consensus on whether the new college entrance examination has increased students’ autonomy in subject selection. Based on 31,656 college students’ samples obtained from the “College Entrance Examination Reform Questionnaire Survey” in 2022, this paper randomly divided the samples into training group, verification group and test group according to the proportion of 70%, 15% and 15%, and constructed CatBoost regression Tree model with the training group. The model passed the test of the verification group and the test group. Empirical research based on this model has found that the new college entrance examination promotes students’ autonomy in subject selection and enhances their right to choose, but their choice power has decreased, rather than improved. The new college entrance examination has intensified the logical conflicts among candidates, parents, and high school teachers in choosing subjects, increasing the anxiety of candidates in choosing subjects. From the perspective of promoting students’ autonomous subject selection, the “3+1+2” model is a rational return to the reform of the college entrance examination, which is conducive to maintaining the stability and sustainability of the reform.

Key words: new college entrance examination, independently selecting subjects, option, selective power

Jianhua Zhou, Zhengyi Shan, Hongxia Qin. Has the New College Entrance Examination Promoted Students’ Independent Subject Selection: Empirical Analysis Based on CatBoost Regression Tree model[J]. Journal of East China Normal University(Educational Sciences), 2024, 42(3): 12-25.

Figures/Tables 8

回归路径				回归系数
回归路径				“3+X”模式		“3+3”模式		“3+1+2”模式
1	X₀₁学习成绩	→	Y自主选科	0.151	0.367	0.091	0.320	0.094	0.341
2	X₀₂性格特点	→	Y自主选科	0.075		0.073		0.075
3	X₀₃学习兴趣	→	Y自主选科	0.066		0.081		0.096
4	X₀₄职业规划	→	Y自主选科	0.075		0.075		0.076
5	X₀₅经济资本	→	Y自主选科	0.052	0.154	0.052	0.157	0.051	0.153
6	X₀₆文化资本	→	Y自主选科	0.051		0.052		0.051
7	X₀₇社会资本	→	Y自主选科	0.051		0.053		0.051
8	X₀₈高中类型	→	Y自主选科	0.033	0.096	0.038	0.121	0.038	0.109
9	X₀₉学校开课	→	Y自主选科	0.063	0.096	0.083	0.121	0.071	0.109
10	X₁₀报考要求	→	Y自主选科	0.054	0.054	0.054	0.054	0.054	0.054
11	X₁₁家长意见	→	Y自主选科	0.126	0.329	0.115	0.348	0.123	0.343
12	X₁₂教师建议	→	Y自主选科	0.128		0.157		0.144
13	X₁₃同学影响	→	Y自主选科	0.044		0.044		0.044
14	X₁₄舆论引导	→	Y自主选科	0.031		0.032		0.032
15	X₀₁学习成绩	→	X₁₁家长意见	0.204	0.608	0.151	0.573	0.163	0.592
16	X₀₂性格特点	→	X₁₁家长意见	0.114		0.096		0.108
17	X₀₃学习兴趣	→	X₁₁家长意见	0.095		0.087		0.093
18	X₀₄职业规划	→	X₁₁家长意见	0.195		0.239		0.228
19	X₀₅经济资本	→	X₁₁家长意见	0.052	0.156	0.051	0.180	0.051	0.180
20	X₀₆文化资本	→	X₁₁家长意见	0.052		0.054		0.054
21	X₀₇社会资本	→	X₁₁家长意见	0.052		0.075		0.075
22	X₀₈高中类型	→	X₁₁家长意见	0.053	0.082	0.049	0.106	0.049	0.097
23	X₀₉学校开课	→	X₁₁家长意见	0.029	0.082	0.057	0.106	0.048	0.097
24	X₁₀报考要求	→	X₁₁家长意见	0.154	0.154	0.141	0.141	0.131	0.131
25	X₀₁学习成绩	→	X₁₂教师建议	0.204	0.515	0.198	0.480	0.192	0.489
26	X₀₂性格特点	→	X₁₂教师建议	0.096		0.093		0.093
27	X₀₃学习兴趣	→	X₁₂教师建议	0.138		0.104		0.119
28	X₀₄职业规划	→	X₁₂教师建议	0.077		0.085		0.085
29	X₀₅经济资本	→	X₁₂教师建议	0.039	0.106	0.038	0.104	0.038	0.103
30	X₀₆文化资本	→	X₁₂教师建议	0.034		0.034		0.033
31	X₀₇社会资本	→	X₁₂教师建议	0.033		0.032		0.032
32	X₀₈高中类型	→	X₁₂教师建议	0.129	0.168	0.099	0.190	0.099	0.189
33	X₀₉学校开课	→	X₁₂教师建议	0.039	0.168	0.091	0.190	0.090	0.189
34	X₁₀报考要求	→	X₁₂教师建议	0.211	0.211	0.226	0.226	0.219	0.219

References 0

	鲍威, 金红昊. 新高考改革对大学新生学业适应的影响: 抑制还是增强? 华东师范大学学报(教育科学版) 2020 38 06 20 38 鲍威, 金红昊. (2020). 新高考改革对大学新生学业适应的影响: 抑制还是增强?. 华东师范大学学报(教育科学版),38(06),20—38.
	边新灿. 21省份新高考方案综合分析与思考课程 · 教材 · 教法 2022 42 01 131 139 边新灿. (2022). 21省份新高考方案综合分析与思考. 课程 · 教材 · 教法,42(01),131—139.
	边新灿. 关于新高考选择性问题的思考中国高教研究 2019 03 39 46 边新灿. (2019). 关于新高考选择性问题的思考. 中国高教研究,(03),39—46.
	陈兴德, 周建华, 张衷平. 不同高考模式下学生选科的影响因素研究——基于BP神经网络模型的实证分析教育发展研究 2023 2023,43 12 10 17 陈兴德, 周建华, 张衷平. (2023). 不同高考模式下学生选科的影响因素研究—基于BP神经网络模型的实证分析. 教育发展研究,2023,43(12),10—17. doi: 10.3969/j.issn.1008-3855.2023.12.005
	戴海光, 李洪天, 黄正平等. 尊重个性合理引导增加选择——江苏高考综合改革方案核心理念解读江苏高教 2019 220 06 37 43 戴海光, 李洪天, 黄正平等. (2019). 尊重个性合理引导增加选择—江苏高考综合改革方案核心理念解读. 江苏高教,220(06),37—43.
	方芳, 钟秉林. 家庭背景对高中学生高考科目选择的影响——基于浙江省的调查研究教育学报 2022 18 01 126 137 方芳, 钟秉林. (2022). 家庭背景对高中学生高考科目选择的影响—基于浙江省的调查研究. 教育学报,18(01),126—137.
	范家祺, 柯政. 新高考选科政策实施中的协商秩序及其形成——浙江省A市的质性研究基础教育 2022 19 06 57 67 范家祺, 柯政. (2022). 新高考选科政策实施中的协商秩序及其形成—浙江省A市的质性研究. 基础教育,19(06),57—67.
	胡安宁, 吴晓刚, 陈云松. 处理效应异质性分析——机器学习方法带来的机遇与挑战社会学研究 2021 36 01 91 114+228 胡安宁, 吴晓刚, 陈云松. (2021). 处理效应异质性分析—机器学习方法带来的机遇与挑战. 社会学研究,36(01),91—114+228.
	金红昊, 鲍威. 新高考科目选考制的实施成效分析复旦教育论坛 2021 19 02 78 85 金红昊, 鲍威. (2021). 新高考科目选考制的实施成效分析. 复旦教育论坛,19(02),78—85. doi: 10.3969/j.issn.1672-0059.2021.02.012
	乐毅, 温莉莉, 李文倩. 高考综合改革试点增加学生选择性的举措及问题论析高校教育管理 2019 13 04 39 47+79 乐毅, 温莉莉, 李文倩. (2019). 高考综合改革试点增加学生选择性的举措及问题论析. 高校教育管理,13(04),39—47+79.
	李军靠, 丁一鑫, 赵丹. 新高考下普通高中选课走班教学的困境与跨越中国教育学刊 2018 01 26 30 李军靠, 丁一鑫, 赵丹. (2018). 新高考下普通高中选课走班教学的困境与跨越. 中国教育学刊,(01),26—30.
	刘宝剑. 高中生选择高考科目的因素分析与务实策略教育理论与实践 2015 35 32 15 17 刘宝剑. (2015). 高中生选择高考科目的因素分析与务实策略. 教育理论与实践,35(32),15—17.
	刘宝剑. 关于高中生选择高考科目的调查与思考——以浙江省2014级学生为例教育研究 2015 36 10 142 148 刘宝剑. (2015). 关于高中生选择高考科目的调查与思考—以浙江省2014级学生为例. 教育研究,36(10),142—148.
	刘海峰. 高考改革新方案的顶层设计与实践推进中国教育学刊 2019 06 1 5 刘海峰. (2019). 高考改革新方案的顶层设计与实践推进. 中国教育学刊,(06),1—5.
	刘希伟. 新高考综合试点改革的四重审视中国教育学刊 2019 06 13 18 刘希伟. (2019). 新高考综合试点改革的四重审视. 中国教育学刊,(06),13—18.
	刘希伟. 高校理工类招生专业选考科目设置的功利性及其匡正福建师范大学学报(哲学社会科学版) 2022 234 03 159 168 刘希伟. (2022). 高校理工类招生专业选考科目设置的功利性及其匡正. 福建师范大学学报(哲学社会科学版),234(03),159—168.
	马晓君, 宋嫣琦, 常百舒, 袁铭忆, 苏衡. 基于CatBoost算法的P2P违约预测模型应用研究统计与信息论坛 2020 35 07 9 17 马晓君, 宋嫣琦, 常百舒, 袁铭忆, 苏衡. (2020). 基于CatBoost算法的P2P违约预测模型应用研究. 统计与信息论坛,35(07),9—17.
	苗学杰. 英国“高考”科目自选的制度设计、现实难点与警戒意义比较教育研究 2018 40 09 26 34 苗学杰. (2018). 英国“高考”科目自选的制度设计、现实难点与警戒意义. 比较教育研究,40(09),26—34.
	潘昆峰, 刘佳辰, 何章立. 新高考改革下高中生选考的“理科萎缩”现象探究中国教育学刊 2017 08 31 36 潘昆峰, 刘佳辰, 何章立. (2017). 新高考改革下高中生选考的“理科萎缩”现象探究. 中国教育学刊,(08),31—36.
	覃红霞, 李政, 周建华. 不同学科在线教学满意度及持续使用意愿教育研究 2020 41 11 91 103 覃红霞, 李政, 周建华. (2020). 不同学科在线教学满意度及持续使用意愿. 教育研究,41(11),91—103.
	覃红霞, 周建华, 李政. 高校师生在线教学持续使用意愿的差异研究高等教育研究 2021 42 01 83 93 覃红霞, 周建华, 李政. (2021). 高校师生在线教学持续使用意愿的差异研究. 高等教育研究,42(01),83—93.
	邵光华, 吴维维. 我国高考招生制度综合改革的成效与问题研究中国高教研究 2018 06 50 55 邵光华, 吴维维. (2018). 我国高考招生制度综合改革的成效与问题研究. 中国高教研究,(06),50—55.
	王铭玉, 张涛. (2019). 高校“新文科”建设: 概念与行动. 中国社会科学报, 2019−03−21(004).
	夏晓飞, 吴晓云. 新高考改革方案的执行困境与突围——以江苏省为例江苏高教 2021 247 09 72 81 夏晓飞, 吴晓云. (2021). 新高考改革方案的执行困境与突围—以江苏省为例. 江苏高教,247(09),72—81.
	詹真荣. 浙江省新高考改革状况追踪调查(2015.09—2020.01) 科学社会主义 2021 03 104 114 詹真荣. (2021). 浙江省新高考改革状况追踪调查(2015.09—2020.01). 科学社会主义,(03),104—114.
	张雨强, 顾慧, 张中宁. 普通高中生高考选考科目现状及影响因素研究——以浙江省5所高中首批选考学生为例教育学报 2018 14 04 29 38 张雨强, 顾慧, 张中宁. (2018). 普通高中生高考选考科目现状及影响因素研究—以浙江省5所高中首批选考学生为例. 教育学报,14(04),29—38. doi: 10.14082/j.cnki.1673-1298.2018.04.005
	郑若玲, 凌磊, 吴根洲等. “新时代高考综合改革的纵深推进”笔谈福建师范大学学报(哲学社会科学版) 2020 223 04 117 133 郑若玲, 凌磊, 吴根洲等. (2020). “新时代高考综合改革的纵深推进”笔谈. 福建师范大学学报(哲学社会科学版),223(04),117—133.
	郑若玲, 周钰笙. 考学衔接: 英国A Level选考制度运行机制探析高等教育研究 2022 43 08 98 106 郑若玲, 周钰笙. (2022). 考学衔接: 英国A Level选考制度运行机制探析. 高等教育研究,43(08),98—106.
	郑若玲, 周钰笙. 英国A Level选考制度的发展动因与内在逻辑——兼论对我国新高考选考改革的启示江苏高教 2022 262 12 73 81 郑若玲, 周钰笙. (2022). 英国A Level选考制度的发展动因与内在逻辑—兼论对我国新高考选考改革的启示. 江苏高教,262(12),73—81.
	钟秉林, 王新凤. 新高考的现实困境、理性遵循与策略选择教育学报 2019 15 05 62 69 钟秉林, 王新凤. (2019). 新高考的现实困境、理性遵循与策略选择. 教育学报,15(05),62—69.
	周建华, 陈凤菊, 李政. 我国高校在线教学成效如何?——基于对21万本科生的调查开放教育研究 2022 28 04 74 84 周建华, 陈凤菊, 李政. (2022). 我国高校在线教学成效如何?—基于对21万本科生的调查. 开放教育研究,28(04),74—84.
	周建华, 陈凤菊, 覃红霞. 我国教育博士专业学位研究生延期毕业的预警模型研究——基于Logistic-Fisher的实证分析中国高教研究 2023 03 27 33 周建华, 陈凤菊, 覃红霞. (2023). 我国教育博士专业学位研究生延期毕业的预警模型研究—基于Logistic-Fisher的实证分析. 中国高教研究,(03),27—33.
	Ajzen, I. The Theory of Planned Behavior Organizational Behavior and Human De-cision Processes 1991 50 2 179 211 Ajzen, I. (1991). The Theory of Planned Behavior. Organizational Behavior and Human De-cision Processes, 50(2), 179—211. doi: 10.1016/0749-5978(91)90020-T
	Boon, H. J. Regional Queensland parents’ views of science education: Some unexp-ected perceptions The Australian Educational Researcher 2012 39 1 17 43 Boon, H. J. (2012). Regional Queensland parents’ views of science education: Some unexp-ected perceptions. The Australian Educational Researcher, 39(1), 17—43. doi: 10.1007/s13384-011-0045-5
	Brooks, R. Young people’s higher education choices: The role of family and frien-ds British Journal of Sociology of Education 2003 24 3 283 297 Brooks, R. (2003). Young people’s higher education choices: The role of family and frien-ds. British Journal of Sociology of Education, 24(3), 283—297. doi: 10.1080/01425690301896
	Davies, P., Telhaj, S., Hutton, D., & Coe, R. Socioeconomic background, gender and subject choice in secondary schooling Educational Research 2008 50 3 235 248 Davies, P., Telhaj, S., Hutton, D., & Coe, R. (2008). Socioeconomic background, gender and subject choice in secondary schooling. Educational Research, 50(3), 235—248. doi: 10.1080/00131880802309358
	Dilnot, C. How does the choice of A-level subjects vary with students' socio-econo-mic status in English state schools? British Educational Research Journal 2016 42 6 1081 1106 Dilnot, C. (2016). How does the choice of A-level subjects vary with students' socio-econo-mic status in English state schools?. British Educational Research Journal, 42(6), 1081—1106. doi: 10.1002/berj.3250
	Hastie T., Tibshirani R., & Friedman J. (2009). The elements of statistical learning: data mining, inference, and prediction. New York: Springer.
	Jake A., Morag H., Vanessa M., & Alice S. The role of schools in explaining individuals’subject choices at age 14 Oxford Review of Educ-ation 2018 44 1 75 93 Jake A., Morag H., Vanessa M., & Alice S. (2018). The role of schools in explaining individuals’subject choices at age 14. Oxford Review of Educ-ation, 44(1), 75—93. doi: 10.1080/03054985.2018.1409973
	Koballa, T. R. The Determinants of Female Junior High School students’ Intentio-nsto Enroll in Elective Physical Science Courses in High School: Testing the Applicability of the Theory of Reasoned Action Journal of Research in Science Teaching 1988 25 4 79 492 Koballa, T. R. (1988). The Determinants of Female Junior High School students’ Intentio-nsto Enroll in Elective Physical Science Courses in High School: Testing the Applicability of the Theory of Reasoned Action. Journal of Research in Science Teaching, 25(4), 79—492.
	Lapan, R. T., Shaughnessy, P., & Boggs, K. Efficacy expectations and vocational interests as mediators between sex and choice of math/science college majors: A longitudinal study Journal of Vocational Behavior 1996 49 44 277 291 Lapan, R. T., Shaughnessy, P., & Boggs, K. (1996). Efficacy expectations and vocational interests as mediators between sex and choice of math/science college majors: A longitudinal study. Journal of Vocational Behavior, 49(44), 277—291.
	Peter, D. & Marco, G. E. Hard and soft choices? Subject selection by sch-ools and students Oxford Review of Education 2018 45 1 1 31 Peter, D. & Marco, G. E. (2018). Hard and soft choices? Subject selection by sch-ools and students. Oxford Review of Education, 45(1), 1—31.
	Schwartz, S. H. Universals in the Content and Structure of Values: Theoretical Advances and Empirical Tests in 20 Countries Advances in Experimental Social Psycholo-gy 1992 25 1 65 Schwartz, S. H. (1992). Universals in the Content and Structure of Values: Theoretical Advances and Empirical Tests in 20 Countries. Advances in Experimental Social Psycholo-gy, 25, 1—65.
	Wigfield, A., & Eccles, J. S. Expectancy–value theory of achievement motivation Contemporary Educational Psychology 2000 25 1 68 81 Wigfield, A., & Eccles, J. S. (2000). Expectancy–value theory of achievement motivation. Contemporary Educational Psychology, 25(1), 68—81. doi: 10.1006/ceps.1999.1015

维度		“3+X”模式（N=18686）		“3+3”模式（N=4141）		“3+1+2”模式（N=8829）
维度		数量	占比	数量	占比	数量	占比
性别	男	6412	34.3%	1405	33.9%	3391	38.4%
	女	12274	65.7%	2736	66.1%	5438	61.6%
就读年级	大一	7078	37.9%	2661	64.3%	5691	64.5%
	大二	4150	22.2%	917	22.1%	3138	35.5%
	大三及以上	7458	39.9%	563	13.6%	0	0.0%
就读高校类型	双一流	4689	25.1%	883	21.3%	1160	13.1%
	普通本科	11331	60.6%	2131	51.5%	5250	59.5%
	高职高专	2666	14.3%	1127	27.2%	2419	27.4%
就读学科分类	人文艺术	2659	14.2%	675	16.3%	2080	23.6%
	社科	8052	43.1%	1717	41.5%	2681	30.4%
	理科	3429	18.4%	658	15.9%	1543	17.5%
	工农医	4546	24.3%	1091	26.3%	2525	28.6%
毕业中学类型	重点高中	9161	49.0%	1884	45.5%	3179	36.0%
	一般高中	9525	51.0%	2257	54.5%	5650	64.0%

变量		变量类型	释义及计算方法
Y：选科自主性		连续变量	我能够自主决定选考科目
个体因素	X₀₁学习成绩	连续变量	我主要根据个人的学习成绩选科
	X₀₂性格特点	连续变量	我选科考虑了个性格特点
	X₀₃学习兴趣	连续变量	我选科是基于个人学习兴趣
	X₀₄职业规划	连续变量	我选科考虑了我的职业规划
家庭因素	X₀₅经济资本	分类变量	家庭年收入（6万元以下=1，6至15万元=2，15至30万元=3，30万元以上=4）
	X₀₆文化资本	分类变量	母亲文化程度（研究生=1，本科或大专=2，高中或中专=3，初中及以下=4）
	X₀₇社会资本	分类变量	父亲职业（企业员工=1，企业管理层=2，公务员=3，教师=4，其他事业单位人员=5，自由职业者=6，务农=7，经商=8）
学校因素	X₀₈高中类型	分类变量	高中学校类型：1=重点高中，2=一般高中
学校因素	X₀₉学校开课	连续变量	我的高中学校开设足够多的科目组合
政策因素	X₁₀报考要求	连续变量	我选科基于报考专业的要求
他人影响	X₁₁家长意见	连续变量	我选科听从了父母的意见
	X₁₂教师建议	连续变量	我选科采纳了高中教师的建议
	X₁₃同学影响	连续变量	我选科受到同学的影响
	X₁₄舆论引导	连续变量	我选科受到招生广告宣传的影响

变量	“3+X”模式		“3+3”模式		“3+1+2”模式		差异性检验
变量	M	SD	M	SD	M	SD	F	p	LSD
Y：选科自主性	3.88	1.11	3.98	1.03	3.98	1.04	4.67	**	1<2=3
X₀₁学习成绩	3.83	1.03	3.82	1.04	3.82	1.02	1.59	0.204	1=2=3
X₀₂性格特点	3.83	1.09	3.96	1.13	3.86	1.10	5.62	**	1<3<2
X₀₃学习兴趣	3.77	1.12	3.97	1.09	3.90	1.09	8.42	***	1<3<2
X₀₄职业规划	3.48	1.21	3.56	1.30	3.56	1.23	3.55	*	1<2=3
X₀₅经济资本	1.65	0.81	2.13	0.93	1.77	0.85	5.21	**	1<3<2
X₀₆文化资本	3.49	0.81	3.26	0.90	3.51	0.78	5.63	**	1=3>2
X₀₇社会资本	5.54	2.03	4.93	2.42	5.43	2.11	5.96	**	1>3>2
X₀₈高中类型	1.52	0.50	1.53	0.50	1.54	0.48	1.01	0.364	1=2=3
X₀₉学校开课	3.42	1.28	4.02	1.15	3.79	1.19	6.28	**	1<3<2
X₁₀报考要求	3.57	1.20	3.65	1.27	3.61	1.23	9.54	***	1<3<2
X₁₁家长意见	3.40	1.24	3.36	1.34	3.33	1.30	3.43	*	1>2>3
X₁₂教师建议	3.35	1.24	3.45	1.30	3.37	1.27	6.13	**	1=3<2
X₁₃同学影响	3.24	1.29	3.26	1.38	3.25	1.31	2.14	0.118	1=2=3
X₁₄舆论引导	3.50	1.22	3.51	1.32	3.49	1.26	0.15	0.861	1=2=3

选科模式	检验指标	MSE	MAE	R²	AUC
3+X	训练组	0.041	0.084	0.879	0.853
	测试组	0.048	0.091	0.864
	验证组	0.045	0.088	0.873
3+3	训练组	0.022	0.063	0.917	0.872
	测试组	0.031	0.071	0.908
	验证组	0.026	0.067	0.912
3+1+2	训练组	0.031	0.076	0.902	0.865
	测试组	0.039	0.083	0.891
	验证组	0.035	0.080	0.897

变量	“3+X”模式		“3+3”模式		“3+1+2”模式
变量	重要性	排名	重要性	排名	重要性	排名
X₀₁学习成绩	0.204	1	0.139	1	0.142	1
X₀₂性格特点	0.101	3	0.099	6	0.101	5
X₀₃学习兴趣	0.094	5	0.106	4	0.121	2
X₀₄职业规划	0.112	2	0.115	2	0.116	3
X₀₅经济资本	0.064	7	0.064	8	0.062	9
X₀₆文化资本	0.062	8	0.063	9	0.063	8
X₀₇社会资本	0.062	8	0.067	7	0.065	7
X₀₈高中类型	0.058	10	0.058	10	0.058	10
X₀₉学校开课	0.072	6	0.107	3	0.094	6
X₁₀报考要求	0.097	4	0.105	5	0.102	4
其中：中介作用
家长意见	0.128		0.115		0.122
教师建议	0.127		0.156		0.145
中介作用合计	0.255		0.271		0.267