高考試題認知目標分類研究：工具、方法及意義

朱志江

摘要： 以布盧姆教育目標分類學為指導，以分類表為工具，通過對典型高考試題解答所需知識及思維過程的分析，闡釋認知目標分類的方法。試題認知目標分類研究，對高考試題評價標準研制具有借鑒意義，對學生自我評價促進備考學習具有指導意義，對核心素養評價試題改革具有啟發意義。

關鍵詞： 高考試題; 認知目標; 分類研究

文章編號： 1005-6629（2020）02-0077-04

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1? 工具運用

《布盧姆教育目標分類學（修訂版）： 分類學視野下的學與教及其測評》一書，在教育認知目標領域構建了教、學、評的工具框架，其核心觀點關于知識分類和認知過程分類的思想架構為測驗設計提供了基本依據[1]。現以化學具體知識和學習認知過程為例，用兩個表格呈現該理論對知識和認知分類的內涵依據（見表1和表2）。

將上面兩個表格結合產生一個二維表格，表格的行和列分別由知識類別和認知類別構成，兩個維度相交處就是認知目標表現的結果。分析高考試題考查的知識類型和認知過程類型，試題的認知目標就可以大致顯示出來。為了更進一步理解這種分類依據的內涵要素，現以2018年江蘇高考實驗綜合題為例，進行分類過程的描述和方法說明。

2? 分類方法和過程

具體做法是將問題編號，對照標準答案和解答說明，對答題所需知識和認知類別與分類依據進行比對識別，把結果匯總于分類表格中。

2.1? 題目及問題編號

19. 以Cl2、 NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2為原料可制備N2H4·H2O（水合肼）和無水Na2SO3，其主要實驗流程如下：

已知： ①Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O是放熱反應。

②N2H4·H2O沸點約118℃，具有強還原性，能與NaClO劇烈反應生成N2。

（1） 步驟Ⅰ制備NaClO溶液時，若溫度超過40℃， Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為? ? ①? ? ;實驗中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措施是? ? ②? ? 。

（2） 步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如題19圖-1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40℃以下反應一段時間后，再迅速升溫至110℃繼續反應。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是? ? ③? ? ;使用冷凝管的目的是? ? ④? ? 。

19圖-1

（3） 步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產品Na2CO3制備無水Na2SO3（水溶液中H2SO3、 HSO-3、 SO2-3隨pH的分布如題19圖-2所示，Na2SO3的溶解度曲線如題19圖-3所示）。①邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實驗中確定何時停止通SO2的實驗操作為? ? ⑤? ? 。②請補充完整由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實驗方案：? ? ?⑥? ? ，用少量無水乙醇洗滌，干燥，密封包裝。

19圖-2

19圖-3

2.2? 分類過程和結果

第①問的解答需要學生理解離子方程式概念，依據已知信息Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl，在理解質量守恒、電荷守恒及電子守恒概念基礎上，應用守恒思想分析元素守恒補上產物H2O后，書寫出陌生離子方程式并檢查正誤： 3Cl2+6OH-△5Cl-+ClO-3+3H2O，以上任務完成還建立在“書寫”和“檢查”兩個程序性知識的創造和運用上。

第②問要求學生具有影響化學反應速率因素的概念知識，具體指“溫度升高反應速率加快”;具有反應熱效應的概念知識，即反應必然要放熱或吸熱;具有影響反應速率的“情境性知識”，也是解答該問的關鍵性知識，即要知道“化學反應系統自身變化會帶來影響速率因素的改變”，如“反應熱效應會帶來溫度改變、溫度或環境變化會帶來催化劑性能改變，以及隨著反應進行反應物濃度變小”等，這種暗藏著的影響化學反應速率變化的隱蔽性因素分析，是屬于一種不明情境知識，學生如果具有并能夠運用這些知識，才具備解決類似問題的知識基礎。學生知道在這樣的問題中需要運用該類知識，這也是解決問題的必需條件，屬于解決該類問題的條件性知識。還有一個知識是獲取情境信息的元認知知識，即意識到題目中給出的“已知”是有用的，并要用來對接問題分析，打通信息知識與問題答案之間的關聯通道。在具有上述知識的基礎上，挖掘“Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O是放熱反應”的信息意義，結合速率影響因素概念知識的理解分析得到正確答案“緩慢通入Cl2”。

第③問中，學生要通過元認知確定“N2H4·H2O與NaClO會劇烈反應”是答題必要信息，屬于元認知知識應用;要具有并理解“滴液漏斗可控滴加物數量”的概念知識，此處是滴液漏斗原理的分析應用。此處關鍵要能夠生成出“兩種反應物滴加方式不同導致反應物的‘量的情況不同，反應結果不同”這個概念，才能回答出滴液漏斗中的試劑應該是“NaClO堿性溶液”。

第④問的評價目標相對簡單，是冷凝管用途事實性知識回憶和在該實驗情境條件中的理解和應用。學生要回憶起冷凝管用途是“冷凝”這個知識點，通過元認知認識到“N2H4·H2O沸點約118℃”和“升溫至110℃繼續反應”的信息價值，在理解沸點概念基礎上分析得出答案是“減少水合肼的揮發”。

第⑤問要求學生熟悉相關化學反應概念知識，理解、分析和應用微粒摩爾分數曲線圖概念的意義，得出“測量溶液的pH，若pH約為4時停止通入SO2”的正確答案。

第⑥問比較復雜，主要有NaHSO3性質的概念應用，微粒摩爾分數曲線圖和溶解度曲線圖的理解、分析和應用，還有從溶液中如何獲得晶體的實驗程序、方法、知識的理解、分析和應用，以及能夠把以上各個要素進行正確關聯、組織，然后科學化描述給出的策略方法。最后是對設計方案進行評價檢查。該問題解決需要清晰的思維方法路徑，概念原理知識在思維層面運作產生的步驟方法就是程序性知識的創生，第⑥問的解決需要的創生的程序性知識是：“確定制備Na2SO3的反應原理——初步畫出實驗制備流程圖——對照流程圖精致文字正確表述”，其中細節知識包括確定反應原理的方法思路、畫好流程圖的關鍵要領以及表述答案的注意事項等，如果沒有這樣的知識基礎和思維程序想正確解答此問是非常困難的。具有了以上知識和認知水平后才可能得到相對標準的答案：“邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，測量溶液pH， pH約為10時，停止滴加NaOH溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過濾”。

將以上認知目標分類匯總，見表3。

2.3? 分類結果與評價標準比對

從表3分類結果看，試題考查的認知目標中有1個事實性知識的1～4層次認知活動，6個問題都考查了概念知識的理解、分析和應用的認知目標，屬于高級學習技能范疇[2]的分析、評價、創造類認知目標考查共出現了11次，強化了理解化學學科的素養能力要求[3]考查。有3個問題要求學生具有元認知知識進行信息應用。此外，對實驗裝置圖、摩爾分數坐標圖、溶解度坐標圖等概念知識分析和應用的大量考查，充分體現了江蘇高考注重形成信息素養[4]的能力要求，其中“反應物滴加方式不同即反應物‘量不同”的概念生成、“陌生離子方程式書寫及檢查正誤”和“綜合實驗方案設計”的程序性知識創生，都強化了學生解決化學問題[5]的素養能力要求。整個試題以陌生素材、流程圖形式的綜合實驗來評價學生學會實驗探究[6]的素養能力水平，體現了江蘇化學高考“以考查學生的科學素養和化學學科能力為主旨”的指導思想。此題代表了江蘇高考試題認知目標考查中的高標準類型，符合考試說明中“素養和能力”的評價目標要求[7]。

2.4? 認知目標分類標準的認定說明

運用教育目標分類學進行分類操作時，也許會因個人理解誤差帶來分類結果偏差，但嚴格遵照分類中規定的主類和亞類的意義內涵進行，這樣的偏差不會構成對分類結果的整體影響。如表3中第①問寫離子方程式，分類中為什么有“創造”認知？是因為學生要有陌生離子方程式書寫的程序方法，“確定主要物質——化合價升降相等——電荷守恒、原子守恒——補上缺少物質——配平并檢查”。從學生方面來看，該思維過程當然屬于“創造”認知，但如果學生此前已經習得并掌握了該離子方程式，那么此時就屬于程序性知識的“應用”認知，而不屬于創造認知。對目標分類時不能依據千差萬別的學生個體認知結構水平來認定，而要按照既定的分類標準進行，這就是布盧姆的分類依據。

3? 試題認知目標分類的意義

3.1? 制定目標標準，有利標準穩定

基于理論的高考試題認知目標水平分析研究并不常見。尋求科學理論的指導，運用具體工具和操作方法對試題評價目標進行精細劃分確定，既可以保證評價目標制訂依據的科學性，又可以保證評價目標的穩定性。在還沒有更科學精確的認知目標分類工具出現之前，布盧姆的認知目標“二維分類法”，對確定試題認知目標的精準性和保證試題評價標準的穩定性都有借鑒意義。

3.2? 明示試題目標，指導高考教學

目標分類有助于明確試題考查目標，分析結果可以幫助學生反思自己知識結構和認知結構，學習中既要掌握核心事實性知識，還要能夠理解分析應用必要的概念知識，并要進行高階的評價和創造性認識活動，而不能習慣于低層次的機械記憶訓練學習。更重要的是，通過策略性知識學習，豐富元認知學習，加強程序性知識的創造應用，可以改變和發展原認知結構，實現學生個體認知水平對高考認知目標的超越。

3.3? 啟發高考改革，提高評價質量

運用布盧姆認知目標分類法對一套試題或者某個試題進行分析，可以看出試題考查目標的指向性和規律性。由于高考具有一定的社會穩定性要求，穩定就會導致試題的模型固化，試題的模式化可能導致模式化應試教學的發生。認知目標分類學給我們的啟示是： 在即將到來的核心素養評價過程中，既要研制出符合新課程目標層次的試題，又要避免認知目標的模式固化可能帶來新的應試教學的發生。

參考文獻：

[1]洛林·W. 安德森等編著. 蔣小平等譯. 布魯姆教育目標分類學[M]. 北京： 外語教學與研究出版社， 2009： 序.

[2]R.M.加涅等著. 王小明等譯. 教學設計原理[M]. 上海： 華東師范大學出版社， 2018： 61.

[3][4][5][6][7]江蘇省教育考試院. 2019年江蘇省高考考試說明（化學）[M]. 南京： 江蘇教育出版社， 2019： 28～34.