標準視域下浙江省高中化學學業水平試題研究

王星喬+汪紀苗+包朝龍

摘要：以浙江省普通高中學業水平考試化學試題“元素化學”內容為研究對象，采用SEC一致性定量分析的方法，從內容主題、認知要求兩方面研究化學學業水平試題與標準的一致性。研究結果表明：浙江省學業水平試題“元素化學”內容在知識廣度上并未涉及標準規定外的學習內容、在知識深度上沒有出現嚴重的超標現象，有利于深化考試招生制度的順利推進。但是我們也注意到，學業水平考試中“元素化學”試題與標準之間的一致性指數并未達到統計學意義上的顯著一致水平，在內容主題的側重上出現一定程度的差異，對個別元素的認知要求過高，不利于教師主題內容教學時間的分配和教學要求的把握。

關鍵詞：學業水平試題；基于標準；SEC一致性分析；元素化學

文章編號：1005-6629（2015）12-0076-05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

2014年9月19日，浙江省人民政府公布了《浙江省深化高校考試招生制度綜合改革試點方案》（以下簡稱“方案”）。依據方案，選考化學的學生參加化學學科的學業水平測試（占70%比重）并同時加試選考試題（占30%比重），成績計入高考總分。該方案明確了學業水平考試在人才選拔中的功能與地位，同時也對學業水平考試科學化、標準化命題提出了明確要求：“依據高考人才選拔要求和國家課程標準，科學設計命題內容。”

當前，已有研究關注到學業評價與課程標準的一致性問題。例如高雙軍等（2014）利用SEC模型研究了全國新課標卷Ⅰ與課程標準間的一致性；徐泓等（2013）利用Webb模型研究了安徽省中考化學試題與課程標準問的一致性；王星喬等（2013）利用Webb模型研究了2012浙江省高考理綜化學試題與課程標準問的一致性。已有研究在研究對象上主要集中在中考、高考化學試題上。而作為改革試點省市之一的浙江省，在凸顯學業水平考試地位背景下，其化學學業水平試題與標準之間的匹配程度又如何呢？基于此，本研究采用定量的方法，從整體匹配、內容匹配和認知要求匹配三方面來研究學業水平試題與標準之間的一致性，以期為深化考試招生制度背景下的考試改革提供依據和建議。

1 研究過程

1.1 研究對象

本研究以浙江省近三份（2014年1月、2014年7月、2015年1月）高中學業水平考試化學試題中“元素化學”內容為研究對象?！霸鼗瘜W”是高中化學必修課程的核心內容，具有典型性和代表性。由于浙江省高中化學學業水平考試每份試題中直接考查“元素化學”試題數并不多，為減小研究誤差，本研究將這三份試卷中涉及的“元素化學”試題作為一個整體進行研究。

1.2 研究工具

本研究選用SEC模型作為一致性研究工具。經過多年試驗，SEC模型逐步完善，目前已被美國多個州用于評價學業考試與內容標準的一致性。該模型以“內容主題×認知要求”的二維矩陣構建為基礎，利用以下公式計算一致性指數：

其中，n是每個矩陣的單元格數；i代表表格中一個具體的單元格，范圍是1到n。例如，對于一個3×10的表格，總共有30個單元格，則n=30。X_i代表的是X表格中第i個單元格的數值（X表格為學業評價的表格）；Y_i代表的是Y表格中的第i個單元格的數值（Y表格為內容標準的表格）。一致性指數P的范圍是0到1。P=0表示差異性最大，P=1表示完全一致。

1.3 編碼與結果

1.3.1 確定編碼框架

編碼框架依據內容主題和認知要求兩個維度建立，構成“內容主題×認知要求”二維矩陣。因課程標準中有關元素化學的內容標準描述過于籠統，而《浙江省普通高中化學學科學業水平考試標準》（以下簡稱“標準”）是依據《普通高中化學課程標準（實驗）》和《浙江省普通高中學科教學指導意見·化學》（2012版）制定的，且對知識點內容及認知要求規定較為具體，是對課程標準的細化與分解。因此，本研究在編碼時主要參照浙江省普通高中化學學科學業水平考試標準，將學業水平考試中涉及到的元素化學內容劃分為氯、溴、碘、硫、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等9個主題。

依據學業水平考試標準對各部分知識內容要求的程度，將認知水平要求劃分為識記、理解、應用三個層次。其中“識記”對應于課程標準中了解、辨認、知道、說出、識別、描述、舉例、列舉、區分、比較等行為動詞，達到“知其然”；“理解”對應于課程標準中解釋、說明、判斷、分類、歸納、概述等行為動詞，達到“知其所以然”；“應用”對應于課程標準中應用、設計、評價、優選、解決等行為動詞，把所學的化學知識及原理應用到新情景中解決問題。

1.3.2 編碼

首先由兩位教師依據編碼框架，依據學業水平考試標準，分析標準中不同學習目標所對應的學習內容與認知要求。以氯元素為例，學業水平考試標準要求如下：

（1）氯氣的工業制法（識記，計1個知識點）；（2）氯氣的實驗室制法（理解，計1個知識點）；（3）氯氣的物理性質及用途（識記，計2個知識點）；（4）氯氣的化學性質（跟某些金屬、H₂、H₂O、堿的反應）（應用，計4個知識點），HClO的漂白作用（應用，計1個知識點）

據此判斷，氯元素在標準中編碼為3個識記水平知識點、1個理解水平知識點、5個應用水平知識點。編碼工作由兩位教師獨立完成，斯皮爾曼相關系數為0.834，表明編碼結果具有較高的可靠性。對于存在差異的判斷，通過討論達成一致。統計各內容主題中不同認知水平的學習目標的數量，并填入內容矩陣相應的空格中，得到如表1所示結果。

根據上述一致性指數計算原理與方法，對矩陣進行歸一化處理，求算出單元格數值所占的比率。以表1為基礎，計算各空格中數值（表示學習目標數量）與學習目標總量（78）的比率，得到如表2所示結果。

依據同樣的思路，確定學業水平考試試題中的“元素化學”考查內容與認知要求，進行編碼。

案例 2014年7月高中化學學業水平試題11

下列有關于Cl₂的說法中，不正確的是（ ）

A.Cl₂，是一種黃綠色、密度比空氣大的有毒氣體

B.紅熱的鐵絲在Cl₂中劇烈燃燒，產生白色煙霧

C.工業上用Cl₂和石灰乳為原料制造漂白粉

D.Cl₂能與水反應生成鹽酸和次氯酸

本題A選項考查氯氣的物理性質，認知水平為識記；B選項考查氯氣與金屬的反應，認知水平為識記；C選項考查氯氣與堿的反應，認知水平為識記；D選項考查氯氣與堿的反應，認知水平為識記。

據此，兩位教師獨立進行編碼，斯皮爾曼相關系數為0.813，表明編碼結果具有較好的可靠性，對于存在的分歧點，協商一致，得到如表3所示結果。

1.3.3 一致性計算

以表2的數據作為基準，將表3中的比率數值減去表2中相應單元格的數值，就可以獲得學業水平試題與標準之間有關元素化學知識的比率差異，見表4。利用一致性公式計算得到學業水平試題中元素化學要求與標準問的一致性指數為0.668。

2 結果分析與討論

2.1 “元素化學”學業水平試題與課程標準間一致性的總體比較

利用Matlab軟件，采用“離散均勻隨機數法”，將標準中的78個知識條目隨機分配到9×3的矩陣中，再將學業水平考試試題的81個條目分配到同樣的矩陣中，對這兩個矩陣進行歸一化處理，計算P值，重復上述操作20000次，得到P值在95%水平的參考值為0.78。而學業水平試題與標準的一致性指數為0.668，要略低于95%水平的P參考值，尚未達到統計學意義上的顯著一致水平。

2.2 “元素化學”試題與課程標準間內容主題知識廣度比較

知識廣度即知識點的數量和范圍，是直接影響標準與化學試題之間一致性的主要因素。如果兩者之間知識點所占比率絕對差值大于等于0.05或者相對差值大于等于100%，則認為兩者之間存在明顯偏差。從表1、表3可以看出，學業水平考試“元素化學”試題在主題范疇上并未涉及標準規定外的學習內容，與標準有較高程度的一致性，這種一致性對于浙江高中化學基于標準的教學會產生積極的影響。因為試題內容主題的分布合理與否，會直接影響到一線教師教學內容的確定。從圖1中可以看出，在知識點所占比率上，學業水平考試“元素化學”試題與標準在鎂、銅等內容主題上基本一致，相差不大。溴、碘、硫等內容主題在標準中所占的比率要明顯高于在學業水平考試“元素化學”試題所占的比率。例如碘在標準中共涉及到4個知識點，而在近三份的學業水平試題中僅在選擇題選項中出現過一次。而氯、鈉等內容主題在學業水平“元素化學”試題中所占的比率要明顯大于其在標準中所占的比率。例如鈉的知識點所占比率并不是最大，但其在近三份的學業水平化學試題中均出現，而且所占的分值也較多。從知識本身來看，知識的重要性程度本應是沒有區別的，課程標準對知識的重要性程度也沒有特別說明。

學業水平測試中知識點比率的失衡（對某些元素的過度青睞與冷落）不僅會直接影響到知識點的考查，而且還會直接影響到平時教學中重點的判斷及課時劃分。教師在平時教學中可能會多花些時間放在被考試視為重點的內容，但化學學科總課時是一定的，此舉必然導致所謂的非重點內容很少涉及或者淡化，最終會給課程標準規定內容的真正落實打上折扣，期望能夠引起命題者的重視。

2.3 “元素化學”試題與課程標準間內容主題認知要求比較

除了知識點的數量和比重之外，標準與學業水平考試“元素化學”試題對各知識點的認知要求也是影響兩者之間一致性的重要因素。由表4可知，相對于標準而言，學業水平試題中“識記”要求的比率下降，而“理解”、“應用”要求的比率則上升。進一步的分析表明：標準與學業水平考試“元素化學”試題在認知要求上完全一致的內容比率為0.81，這說明學業水平考試基本能夠按照標準所規定的認知要求開展命題；與標準相比，學業水平考試“元素化學”試題認知要求降低的比率為0.05，而認知要求拔高的比率占到0.14左右。其中，認知要求拔高的內容主題主要為鈉、鋁。以鋁為例，標準中要求理解“鋁的重要性質（跟酸、堿反應，鋁熱反應，鈍化現象）”、“Al₂O₃、Al（OH）₃的重要性質”，而學業水平考試“元素化學”試題相關內容要求熟練掌握鋁及其化合物相關性質，能夠把相關性質應用到新情景中解決問題。

學業水平考試主要功能是落實必修課程教學要求，檢測高中學生的學業水平是否達到課程標準規定的要求，監測、評價和反饋高中教學質量。因此，學業水平考試在定位上不同于具有選拔性質的高校招生考試，它的成績是高中生畢業的基本依據，理應嚴格按照相關標準進行命題。學業水平考試拔高認知要求會給一線教師的教學帶來不利的影響，使得教師很難把握相關內容的教學要求，到底要教到什么程度？是不是所有內容的認知要求都應達到應用水平？學業水平考試已成為考核學校辦學質量、教師教學質量的重要依據。為提高學生學業成績，教師只能提高教學要求，從而給學生的學習帶來了不必要的沉重負擔。課程標準、省學科指導意見、考試標準在編制時能否考慮評價實踐的特點和需求，將測量目標與學習內容相融合開發出相應的表現標準，提高測量目標與內容的可操作性。為提高學業水平考試試題的“標準性”，構建基于標準的高中化學學業水平試題的質量指標，設定試題編寫的操作化程序，編寫各測量內容的標準化試題樣例，無疑會給高中化學學業水平試題的編制提供強大的資源支撐及可行的編制思路。

3 研究結論與反思

本研究表明，浙江省學業水平試題“元素化學”內容在知識廣度上并未涉及標準規定外的學習內容，在知識深度上沒有出現嚴重的超標現象，有利于深化考試招生制度的順利推進。但是我們也注意到，學業水平考試“元素化學”試題與標準之間的一致性指數并未達到統計學意義上的顯著一致水平，在內容主題的側重上出現一定程度的差異，對個別元素的認知要求過高，不利于教師主題內容教學時問的分配和教學要求的把握。

反思整個研究過程，有以下幾點略顯不足，仍需要進一步探索與完善。

（1）本研究僅分析了近來三份學業水平試題中“元素化學”內容，因此該結論并不能代表學業水平試題的總體一致性情況，還需對“化學基本概念與理論”、“化學反應原理”、“有機化學”等內容領域展開系統研究。

（2）本研究是由一位中學教師與一位化學教研員組成的編碼小組進行編碼分析，在討論并統一編碼分歧時參考了另一位化學特級教師的建議，編碼的結果仍尚有主觀性。

（3）本研究對試題進行編碼時，是按照知識點的數目對二維矩陣進行編碼的，而命題者進行命題時可能通過分值體現對相關內容的重視程度。因此，本研究還有待于從另一個角度——依據分值對試題進行編碼，計算其一致性指數。