基于Achieve工具的高考化學試題與課程標準的一致性研究

姚娟娟 王世存

摘要： 借助Achieve一致性分析工具，開展2019年普通高中化學課標Ⅰ卷與課程標準一致性的研究。研究表明，試題與課程標準的一致性達到標準的指標有內容向心性、挑戰的來源、部分主題范圍的一致性、部分主題平衡的一致性、部分主題挑戰層次的一致性。表現向心性上，試題與課程標準的一致性未達到標準。根據研究結果，提出課程教學與試題命制的建議。

關鍵詞： Achieve分析工具; 高考化學試題; 課程標準; 一致性研究

文章編號： 1005-6629（2020）02-0071-06

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

高考化學試題的命制對課程改革的實施有重要的指導意義[1]。高考化學試題是否與課程標準的要求一致，直接關系到教師是否按照課程標準開展教學[2]。《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課程標準”）已經正式發布，作為能夠反映課程改革效果的試題而言，其是否與課程標準具有一致性，將直接影響和制約著課程改革的進程。2019年普通高中化學考試試題是課程標準頒布之后的第二次命題，課程標準中明確規定試題的命制要“以核心素養為測試宗旨”[3]，只有試題的命制與課程標準一致時，才能促進一線教師開展基于核心素養培育的課堂教學，推動課程改革。

1? 一致性分析工具選擇

當前通常采用Webb、 SEC、 Achieve這三種模式對試題與課程標準的一致性展開研究，3種工具的對比如表1所示。

總的來說，Achieve一致性分析工具能通過多維度描述呈現關于測驗整體、各分析維度的豐富信息，所得研究結果具有較強的參考價值。基于此，文章將借助Achieve一致性分析工具為理論框架開展研究。該工具是羅曼斯等人開發的由3個一級指標和6個二級指標所構成的一致性分析框架[6]。其應用價值在于通過相應指標具體地對一致性進行詳細描述，揭示試題是否反映了課程標準中所要求的內容（向心性）;試題在多大程度上反映了課程標準中的內容（均衡性）;試題對于學生是否具有適度的挑戰性（挑戰性）。具體如表2所示。

2? 基于Achieve一致性分析工具的分析

2.1? 基于Achieve一致性分析工具的整體思路

根據Achieve一致性分析工具，首先統計出課程標準中所有主題或模塊對應的學業要求，然后明確每個試題對應的要求，依照分析框架中各指標的等級標準進行匹配，最后計算內容向心性、表現向心性、平衡、范圍、挑戰的來源、挑戰的層次的等級或比值，得出試題與課程標準的一致性。為提高研究結果的可信度，由一位教育碩士研究生和一位化學教學論專家獨立進行試題與課程標準在各指標上的匹配，并運用SPSS軟件計算出斯皮爾曼相關系數為0.932，匹配結果具有較強的可靠性，最后對具體試題匹配的偏差進行討論達成一致。

2.2? 基于Achieve一致性分析工具的樣本選擇與分析

在此，通過對一個題目的分析展現整套試題具體的分析思路，試題樣本為選擇題的第12題。一個題目的分析是分析基礎，試題一致性需要分析全套試題。另外，挑戰的層次會存在多種水平描述，根據課程標準以及試題梳理行為動詞，將水平劃為3個等級。根據等級進行課程標準與試題中認知水平的匹配，為明確挑戰的層次提供依據，各水平包含的行為動詞如表3所示。

詳細的樣本題目分析如下：

利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成，電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子，示意圖如下所示。下列說法錯誤的是（? ? ）

A. 相比現有工業合成氨，該方法條件溫和，同時還可提供電能

B. 負極區，在氫化酶作用下發生反應H2+2MV2+2H++2MV+

C. 正極區，固氮酶為催化劑，N2發生還原反應生成NH3

D. 電池工作時質子通過交換膜由負極區向正極區移動

該題目與課程標準一致性的分析如表4所示。

以上是對一個題目分析的具體說明，試題與課程標準各主題一致性需分析所有題目，求相關參數比值計算得出。

3? 基于Achieve一致性分析工具的試題與課程標準分析

3.1? 試題與課程標準的宏觀統計

課程標準明確高考要對必修課程和選擇性必修課程中的內容進行考查。必修課程包括化學科學與實驗探究、常見的無機物及其應用、物質結構基礎及化學反應規律、簡單的有機化合物及其應用、化學與社會發展5個主題;選擇性必修課程包括化學反應原理、物質結構與性質、有機化學基礎。課程標準中含有各主題和模塊的學業要求，學業要求包含知識和認知要求，統計其中的學業要求便構成課程標準中所有主題或模塊的學業要求。

必修課程與選擇性必修課程共有56個學業要求。試題的數目統計將每個大題中的每個小題作為1個題目統計，據統計2019年普通高中化學課標Ⅰ卷題目共27個，如表5所示。

3.2? 試題與課程標準一致性的微觀分析

根據Achieve一致性分析工具，剖析該套試題考查的學業要求，并與課程標準中的學業要求進行匹配，得出各指標下的對應數據，具體如表6、表7所示。

3.2.1? 內容向心性

內容向心性是試題考查內容與課程標準的學業要求在知識內容上的一致性程度，劃分為3個等級。比如主題A1，課程標準中的學業要求包括“能根據物質性質的差異選擇物質分離的方法;能運用物質的量、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度之間的相互關系進行簡單計算”等等，但在這一試題中并未出現對物質的量相關知識點的針對考查，則為“部分一致”。只有當完全一致的比值達到71%時，才可以說明試題與課程標準在內容向心性層面的一致性達到標準。由表6可知，試題與課程標準在內容向心性上“完全一致”的比值為77.8%、“部分一致”的比值為22.2%，其中“完全一致”的比值大于71%，說明在內容向心性上，試題與課程標準的一致性達到要求，該試題考查的內容均為學業要求中規定的學生需要掌握的核心知識。

3.2.2? 表現向心性

表現向心性是指試題考查的能力水平與課程標準的學業要求在認知要求上的一致性程度，劃分為3個等級。“完全一致”是指試題考查水平與課程標準學業要求的認知要求完全匹配，比如主題A2中明確要求學生“能運用化學方程式、離子方程式正確表示典型物質的主要化學性質”，在試題第26（1）及26（4）題中分別考查了學生對于運用“化學方程式”與“離子方程式”表征物質性質的能力，與課程標準中的認知要求完全一致。當“完全一致”比值達到76%時，說明試題與課程標準在表現向心性上的一致性達到標準。由表6可知，該套試題與課程標準在表現向心性層面，有74.1%達到“完全一致”、18.5%達到“部分一致”以及7.4%的“完全不一致”，“完全一致”的比值并未達到76%，所以在表現向心性上，二者的一致性未達到要求。在一定程度上說明試題的考查難度層級與課程標準中所要求的認知水平不相一致，應該適當調整試題認知水平。

3.2.3? 范圍

范圍是指各主題中的學業要求在試題中的呈現程度，將每個題目所歸屬的課程標準各主題的學業要求數目與課程標準各主題的學業要求總數的比值作為衡量準則。當比值小于50%時，說明與課程標準的一致性在該主題上未達到可接受程度;比值在50%～66%之間達到可接受程度;比值不小于67%，說明試題與課程標準的一致性在該主題上達到滿意程度。由表7可知，試題對于主題A2、 A6、 A7的考查與課程標準在范圍指標的一致性達到可接受程度;主題A4的一致性比值達到75%，其值大于67%，說明在該主題上，試題與課程標準在范圍指標的一致性達到滿意程度。其余主題在該指標上均未達到可接受水平，特別是主題A5，雖然題目是有真實情境的，但沒有通過問題的形式對其進行考查。

3.2.4? 平衡

平衡是各主題中的學業要求數目與總數之比（比值1）和各主題所考查的試題數目與試題總數之比（比值3）的相近性，比值1與比值3越接近，說明二者在某主題上的平衡指標越好。為了更清楚地反映不同主題的平衡指數，制成由比值1與比值3所構成的條形圖，具體如圖1所示。

圖1? 課程標準與試題在“平衡”指標的一致性條形圖

由圖1可知，在A1、 A6、 A7這三個主題上，比值1與比值3接近，說明試題與課程標準在這三個主題上的平衡性較好，達到一致性標準。關于A2，試題對其考查的題目較多，在這一主題的比值3遠遠大于比值1;另外關于A5，試題中并無對這一學習目標的直接考查，導致比值1遠遠大于比值3。

3.2.5? 挑戰的來源

挑戰的來源關注的是試題描述是否能夠科學地對學習目標進行考查，集中在技術層面，試題描述科學無誤，說明試題來源恰當，等級為1;試題描述模棱兩可，有學術爭議或科學性錯誤，說明試題來源不恰當，等級為0。由表6可知，試題來源恰當的比值為100%，說明該試題能夠基于學生的已有認知進行編制，無任何科學性錯誤，試題在挑戰的來源指標上一致性好。

3.2.6? 挑戰的層次

挑戰的層次是各主題下試題的認知水平等級，根據解答試題需要學生達到的認知水平，等級劃分為3級，等級越高，認知水平越高。各主題下的試題認知水平等級分布越均勻，越符合一致性標準。由表7可知，只有主題A2、 A7的試題在3個等級上均有分布，挑戰的層次分布最廣，可以說明關于這兩個主題的試題在基礎、中等、較高認知水平上均有呈現，其他主題集中在1個等級或2個等級。對于整套試題而言，認知水平等級為1的試題數目為5個、認知水平等級為2的試題數目為19個、認知水平等級為3的試題數目為3個，三個等級的占比分別為18.5%、70.4%、11.1%。說明該套試題對于等級2的考查最多，等級1次之，凸顯了高考的選拔性，未考查太多基礎性問題，試題要求學生必須將所學知識進行整合、聯結、遷移以及綜合分析才能正確解決，一定程度上說明了試題具有一定的區分度。但對等級3的考查過少，說明試題對學生創造性思維的考查應該適當提高。

3.3? 研究結論

由上可知，該試題與課程標準一致性達到標準的有內容向心性;挑戰的來源;A2、 A4、 A6、 A7主題范圍的一致性;A1、 A6、 A7主題平衡的一致性;A2、 A7主題的挑戰層次的一致性。而在表現向心性上，試題與課程標準的一致性未達到標準。整體而言，該套試題與課程標準的一致性并不是很理想。具體分析如下：

3.3.1? 向心性

試題與課程標準在內容向心性上具有一致性，在表現向心性上不具有一致性。導致這一結果的原因可能是試題可以較為清晰地設置課程標準中要求的知識內容，課程標準在內容上具有明確的指向性，但課程標準的能力要求與試題的考查難度不存在清晰的對應關系，屬于較隱性的關系，需要教師的深入思考和剖析，考查內容可以清晰把握，但考查認知水平需要深思才能符合課標要求。

3.3.2? 均衡性

在平衡上，試題應適當減少對A2主題內容的考查，適當增多對A5及其他主題的考查，從而才能提高試題與課程標準在各主題上平衡的一致性。在范圍上，各主題考查并不一致，試題較重視對A2、 A6、 A7內容的考查，忽略了對其余主題的考查。這一結果其實是可以預測到的，現階段的教學強調元素化合物、化學反應原理的重要性，原因在于該部分內容是學生建構元素觀、物質觀、微粒觀、變化觀等學科觀念的關鍵載體，化學教學的導向也可能在一定程度上影響試題的編制，但試題的題量是有限的，當某些主題考查得較多時，其他主題肯定會有所忽略，所以對各主題應進行適當關注，特別要加強“化學與社會發展”主題的考查。

3.3.3? 挑戰性

該套試題在挑戰的來源上與課程標準具有高度的一致性。在挑戰的層次上，只有兩個主題達到一致性標準，說明試題的編制聚焦于考查某個主題的單一認知水平，沒有實現對具體主題不同能力水平的考查，這應該在以后的試題編制中加以注意并修正。

4? 研究建議

4.1? 研讀課程標準，把握命題導向

整套試題在6個指標上的一致性程度不一，有的指標一致性較弱，說明試題與課程標準的一致性仍需提高，課程改革仍需探索和改進。課程標準的最終目標是發展學生的化學學科核心素養，若試題與課程標準不具有一致性，不僅會降低高考試題質量，也會影響一線教師對課程標準的信任。不只是高考命題，日常測驗也應按照課程標準進行編制。只有測驗與課程標準一致成為常態，才能在階段性教學實踐與評價中不斷地進行測驗編制的經驗總結和修正，強化扎實的核心素養培育。因此，必須明確具體知識可以用來評價學生的哪些核心素養、對應問題是否可以依托某個具體情境呈現、根據具體情境是否可以設置不同類型和不同層次水平的問題、運用具體知識是否能解決問題，一定要厘清“素養、情境、問題、知識”之間的關系及重視四者在命制試題時的地位和價值。

4.2? 關注社會議題，培養價值觀念

發展、評價、測試學生的核心素養是新一輪課程改革的主旋律[7]。課程標準中有7個“化學與社會發展”主題下的學業要求，試題的背景依托情境，但在該套試題中并未直接出現用該主題的相關問題，即利用A7主題對應的內容進行回答的試題為0。這一主題下問題的缺失，會導致無法實現對學生“科學態度與社會責任”核心素養的評價。素養是隱性的，但可以以相關問題為依托，將其顯性化，進而得到較為客觀的評價。日常教學的測驗和高考試題的命制都可以適當地設置與化學相關的社會性議題，或從PISA試題編制中尋找啟示。教師在教學中，也應該有意識地將社會性議題融入到課堂教學中，這樣才能更好地培育學生運用知識解決社會實際問題的能力，潛移默化中促進學生正確價值觀的形成。

參考文獻：

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[2]莊曉文， 姜建文， 桑曉燕. 2015年高考化學全國新課標Ⅰ試題與課程標準的一致性研究[J]. 化學教學， 2016， （1）： 87～92.

[3]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[4][5]楊玉琴， 王祖浩， 張新宇. 美國課程一致性研究的演進與啟示[J]. 外國教育研究， 2012， （1）： 113～121.

[6]楊玉琴， 張新宇， 占小紅. 美國Achieve“測驗—標準”一致性分析工具的研究及啟示[J]. 外國中小學教育， 2011， （9）： 22～27.

[7]鐘輝生， 謝名軍， 姜建文. 核心素養視角下的高考試題分析——評2017年全國高考Ⅰ卷理綜試題[J]. 化學教學， 2018， （5）： 75～80.