化學(xué)試題難度隱性影響因素外顯化的研究

劉芳 曹開奉 王偉群

摘要： 試題的難度通常是借助學(xué)生呈現(xiàn)在試卷上的作答結(jié)果來評估的。它不僅與題給信息的方式、要求給出答案的形式等顯性因素有關(guān)，也與學(xué)生解決問題的思維過程等隱性因素有關(guān)。通過對學(xué)生的訪談，使學(xué)生解決問題的過程外顯化，構(gòu)建問題解決行為圖，可以更全面、客觀地了解試題難度的影響因素，從而更準(zhǔn)確地預(yù)估試題的難度。同時，這也使得我們能夠通過設(shè)計不同形式的試題，更準(zhǔn)確地評價學(xué)生的思維水平，診斷學(xué)生學(xué)習(xí)的問題，促進教學(xué)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)試題難度; 隱性影響因素; 外顯化; 訪談研究

文章編號： 10056629（2018）10002708中圖分類號： G633.8文獻標(biāo)識碼： B

1問題的提出

全面研究影響試題難度的因素，進而合理加以調(diào)控，是確保大規(guī)模教育考試試題難度處在合理范圍的基本要求，也是科學(xué)化命題的重要組成部分。

試題通常由四個要素構(gòu)成，即試題的立意、試題的情境、試題的設(shè)問、試題的答案（見圖1）。立意是試題的核心和主題，要反映的是測驗的目的，決定了試題的考查內(nèi)容、考查方式;試題情境是指問題所處的境況，或者說是問題背景中可直接感知的具體條件的綜合，它們構(gòu)成了問題的初始狀態(tài)。試題的設(shè)問是指題目設(shè)置的問題，試題的答案是指對提出的問題所做的解答，它構(gòu)成問題的目標(biāo)狀態(tài)。

通常試題的難度是考后統(tǒng)計考生在該題的得分分析得出的，反映了試題與考生整體水平之間的適應(yīng)程度[1]。因此試題的難度不僅與試題呈現(xiàn)出來的狀態(tài)相關(guān)，還與考生測試時解決問題的過程相關(guān)，某種程度上也與試題的評分標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)。當(dāng)一道試題呈現(xiàn)在學(xué)生面前時，從問題的起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)，學(xué)生需要克服其間的種種障礙，即問題空間的填補，才能完成最終的問題解決任務(wù)。

盡管影響試題難度的因素很多，也很復(fù)雜，但若能厘清影響難度的主要因素，以及它們對難度影響的大小，無疑會大大提高評估試題難度的準(zhǔn)確性。如果我們將影響試題難度的因素比喻成水中的一座冰山，試題的呈現(xiàn)方式、試題情境的陌生度、信息量的多少等這些顯性影響因素僅僅是露出水面的冰山一角，水面下巨大的冰體則是學(xué)生解決問題的思維過程，比如學(xué)生如何理解試題、如何應(yīng)用信息、如何調(diào)用所學(xué)知識、如何進行推理分析等等，這些問題明顯制約著學(xué)生對于正確答案的得出，也極大影響著試題難度。但這是一個隱性的過程，若能將學(xué)生解決問題過程的外顯化，就可以更全面地了解試題難度的影響因素，從而更準(zhǔn)確地預(yù)估試題的難度。

2學(xué)生解題過程的訪談及分析

本文選取全國高考江蘇化學(xué)卷中答案呈現(xiàn)方式不同的兩道試題作為研究樣例，一種答案形式相對簡單，是用數(shù)字或符號表達，一種答案相對復(fù)雜，用文字或流程圖表達。筆者隨機邀請了一所四星級學(xué)校普通班的20位選修化學(xué)的高三學(xué)生作為被試，在完成相應(yīng)試題的作答后，各選取了兩位做對的學(xué)生和兩位做錯的學(xué)生進行訪談，根據(jù)被試的答案詢問學(xué)生答案的來由及解題思路，對訪談內(nèi)容進行錄音，而后整理成文字資料，Q是筆者的提問，A是學(xué)生的回答。再依據(jù)學(xué)生的解題思路畫出流程圖，對學(xué)生的訪談進行分析。

2.1答案簡單型試題

答案簡單型的試題以2014年江蘇高考19題第（1）問第1空為例，訪談和分析如下。

實驗室從含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、 I2、 I-等）中回收碘，其實驗過程如下：

[解題分析]學(xué)生4開始就對反應(yīng)物和生成物進行了比較，考慮需要閉環(huán)反應(yīng)，可他認為閉環(huán)反應(yīng)要脫水，錯誤地認為脫水時濃硫酸會破壞雙鍵，所以想先加成，后脫水。而他又沒有提取有用的題給信息，直接用HCN加成。錯誤的知識和不會提取題給信息，導(dǎo)致全題錯誤。

通過對學(xué)生的訪談，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對試題的作答不是一蹴而就的，是一個思維的過程，解題過程的說明不僅能彰顯影響解題的各種因素，也能反映出學(xué)生不同的思維水平。

3問題解決行為圖的構(gòu)建及難度影響因素的確定

3.1答案簡潔型試題

綜合四位學(xué)生對2014年江蘇高考19題第1問第1空解題過程的訪談，這個問題的解決過程應(yīng)該為： 首先，理解問題——寫出氧化還原反應(yīng)的離子方程式。從試題情境中提取有用的信息“向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I-”，由氧化還原反應(yīng)的知識，可知氧化劑是I2，還原產(chǎn)物是I-，可推知還原劑是SO2-3，則氧化產(chǎn)物是SO2-4。由于方程式?jīng)]有配平，要考慮反應(yīng)體系的酸堿性，提取另一個有用信息“實驗室從含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、 I2、 I-等）中回收碘”，分析可知這應(yīng)該是一個中性偏弱酸性的體系，根據(jù)方程式配平的原則： 原子守恒和電荷守恒，得到離子方程式。建構(gòu)的問題解決行為圖如圖10所示。

從問題解決行為圖可清楚地看出，影響這道試題難度的因素有： 題給信息Ai的選取和利用，已有知識Bi的調(diào)用和思維水平Ci的層級，以及答案Di的呈現(xiàn)方式。

3.2答案復(fù)雜型試題

同樣由學(xué)生對2015年全國高考江蘇化學(xué)卷第17題第4問應(yīng)答的訪談和分析，可知該題的解題應(yīng)該是： 分析原料和產(chǎn)物的信息，找出二者之間的聯(lián)系和區(qū)別，根據(jù)原料是4個碳的直鏈二醇，產(chǎn)物是一個有4個碳的環(huán)醚，合成過程要發(fā)生成環(huán)反應(yīng)，生成2環(huán)丁烯醚;要在環(huán)上增加基團—CH2NH2，由題給信息RCH2CNH2催化劑，△RCH2CH2NH2可知要在環(huán)上加—CN，從抗心肌缺血藥物的中間體的合成路線中發(fā)現(xiàn)—CN可通過取代—Cl得到，而結(jié)合環(huán)醚中的雙鍵，加成HCl便得到所需的中間產(chǎn)物2氯代環(huán)丁醚。建構(gòu)的問題解決行為圖如圖11所示。

從建構(gòu)的問題解決行為圖可清楚地看出，影響這道試題難度的因素有： （1）題給信息Ai的選取和利用，特別是該題情境對學(xué)生而言是陌生的，涉及的一些反應(yīng)類型是學(xué)生從來沒有學(xué)過的，要求學(xué)生在新情境中提取和利用新信息，難度大;（2）已有知識Bi的運用和思維水平Ci的層級，由于從原料到產(chǎn)物需要運用已有的知識和提取的信息進行多步轉(zhuǎn)化，思維的中間狀態(tài)較多，思維水平要求高，難度大;（3）答案Di的呈現(xiàn)方式，如復(fù)雜性、開放性等。答案的復(fù)雜性和過程性使學(xué)生思維過程的大部分得以呈現(xiàn)，要求思路正確，表達準(zhǔn)確，減少了猜測答案的可能性，試題難度增大。對于過程開放的試題，評分標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該有一定的開放度，否則會增大試題的難度[2～3]。

4訪談研究的結(jié)論

4.1通過訪談可使試題難度隱性的影響因素顯性化

影響試題難度的因素很多，也非常復(fù)雜。通過訪談，我們發(fā)現(xiàn)同樣的試題，同樣的答案，學(xué)生解題的思維過程可以是不同的，有時甚至錯誤的思維過程也能得到正確的答案。訪談的過程可以使學(xué)生解決問題的思維過程顯性化，也使試題難度的隱性影響因素顯性化： 如解題時對題給信息的分析和提取，解題過程中對已有知識和新獲得信息的運用，解題的推理過程和思維的步驟。

4.2建構(gòu)問題解決行為圖有利于準(zhǔn)確判斷影響試題難度的因素

了解學(xué)生的知識、經(jīng)驗、思維，推測學(xué)生解決問題的思維過程，建構(gòu)問題解決行為圖，可以使影響試題難度的隱性的影響因素顯性化，進而準(zhǔn)確判斷影響試題難度的影響因素。根據(jù)問題解決行為圖，預(yù)測試題難度時，除了要根據(jù)試題的信息的情境、信息的數(shù)量、信息的呈現(xiàn)方式、答案的形式等顯性因素直接判斷外，還要考慮一些隱性的因素，主要是解決問題過程中的隱性思維過程，包括試題信息是否可以被直接利用，可以被直接利用的，相對難度小，若需要學(xué)生運用已有的知識進行轉(zhuǎn)化利用，難度就會增大。在信息轉(zhuǎn)化利用過程

中，就形成了一個中間狀態(tài)，即一個思維水平。轉(zhuǎn)化的次數(shù)越多，思維水平越高，轉(zhuǎn)化中運用到的知識越多，中間狀態(tài)越多，試題的難度就會越大。答案的表達形式的復(fù)雜性會影響學(xué)生的思維容量，通常答案形式越復(fù)雜，思維容量越大，答案形式越簡單，越有猜測的可能性，試題的難度就會減小。準(zhǔn)確把握試題難度的影響因素，有助于教師在命題時準(zhǔn)確預(yù)測試題的難度。

4.3合理設(shè)計試題形式和評分標(biāo)準(zhǔn)有利于考核學(xué)生思維水平

通過對學(xué)生解題過程的訪談，我們發(fā)現(xiàn)一些答案簡約的試題，盡管學(xué)生給出了相同的結(jié)果，從評分的角度給出了同樣的等級，但實際的思維過程是不同的，有的是合理的思維過程，有的是憑直覺，還有的僅僅是猜測，有的甚至是錯誤的思維過程。對這些試題，單純根據(jù)結(jié)果是不能準(zhǔn)確地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)水平的，也難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進行準(zhǔn)確的判斷，如果改變試題形式，要求學(xué)生寫出“給出答案的理由”或“推理的過程”，試題的答案就能更好展現(xiàn)學(xué)生的思維過程，有利于準(zhǔn)確判斷學(xué)生運用知識的能力和思維水平的差異，實現(xiàn)考核的等級分層。當(dāng)然，這也需要更開放的評分標(biāo)準(zhǔn)。這類題目對教學(xué)也會有更大的啟示，教師能根據(jù)過程性的試題更好地診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)和教學(xué)中存在的問題，形成更有針對性的教學(xué)策略，促進教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱行建.SOLO評價： 一種試題難度預(yù)估的新方法[J].教學(xué)與管理，2010，（25）： 76～77.

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[3]呂琳，唐玉露，吳星等.焦慮對高中生化學(xué)問題解決的影響研究[J].化學(xué)教育，2011，（10）： 34～36.