王云生
(福建教育學院化學教育研究所,福建 福州 350025)
2020 年教育部考試中心制定并頒布的《中國高考評價體系》,規定高考在學科內容考查上,應指向“核心價值、學科素養、關鍵能力與必備知識”四層內容;用“基礎性、綜合性、應用性、創新性”概括了考試的要求;具體闡述了高考“必備知識”“關鍵能力”考查的內涵及其關系。[1]結合高考試題命制與高中教學實際,分析、研究“必備知識”與“關鍵能力”的內涵及其關系,可以促進高考評價體系的實施,指導高中學科教學處理好必備知識教學與關鍵能力培養的關系。
高考評價體系,從高考考查、評價的角度,明確地闡述了理解、看待基礎知識、關鍵能力評價應該關注的三個基本點。[1]一是,高考對基礎知識、關鍵能力的評價,是考查學習者在面對與學科相關的生活實踐或學習探索問題情境時,在認識問題、分析問題、解決問題的表現來實現的。二是,必備基礎知識是培養能力、達成素養的基礎。必備知識是學習者在面對與學科相關的生活實踐或學習探索問題情境時,高質量地認識問題、分析問題、解決問題必備的知識。必備基礎知識,包括理解掌握學科的基本問題、基本原理與基本思想,基本的科學知識與技術,科學精神與思維方法,運用語言或其他符號形式進行表達的知識。基礎知識體系由陳述性知識和程序性知識構成,是應對情境所必備的復雜的產生式系統。三是,關鍵能力是支持和體現學科素養要求的能力表征。關鍵能力指,“學習者在面對與學科相關的生活實踐或學習探索問題情境時,高質量地認識問題、分析問題、解決問題必須具備的能力”,包括“知識獲取能力、實踐操作能力、思維認知能力”。例如,高考化學學科關鍵能力的考查,在2019 年教育部考試中心頒布的高考大綱(理綜能力測試)中,用“化學學習能力”作表述,具體規定從“接受、吸收、整合化學信息的能力、分析和解決化學問題的能力、化學實驗與探究的能力”三個方面進行考查。[2]
高考評價體系對“必備知識”與“關鍵能力”內涵及其關系的論述不僅是理解、處理高考在學科內容考試評價的重要問題,也是認識處理學科教學中基礎知識教學與關鍵能力培養的重要問題。
從學科教學的視角看,分析研究“必備知識”與“關鍵能力”的關系,還需要研究高考試題命制是怎樣體現“必備基礎知識是培養能力、達成素養的基礎”;試題的能力考查是以哪些必備基礎知識為基礎;試題對關鍵能力的發展水平的考查要求與相關的基礎知識的深廣度在質上的關聯性、在量上的契合度。從實施層面研究“必備知識”與“關鍵能力”的關系,可以幫助高考命題更好體現必備基礎知識和關鍵能力的關系,指導高中學科教學更好地處理必備基礎知識教學與關鍵能力培養的關系,更好地對接高考考試評價的內容要求,不容忽視。
當前,高考主要通過學科的紙筆測試考查、評價學生的基礎知識理解掌握程度、關鍵能力的發展水平,考查評價學生的素質。在這種情況下,研究高考試題的命制,提高測試試題的命制質量,力求全面體現高考評價體系的指導思想與考試的內容要求,發揮對中學教學的正面指導作用,就顯得十分重要。
關鍵能力的考查不僅不可能脫離基礎知識、技能和方法,而且必須依存于學科基礎知識、學科基本技能和方法的考查。正如教育部考試中心在化學學科試題分析中所指出的,高考要“以學科基礎為本,考查基本理論和基本能力”。“所謂基礎為本,體現在化學試題要重視基礎內容的考查。”“試題對基礎能力的考查主要通過對所學知識融會貫通、學以致用,運用多方面知識、多種方法和技能解決問題等多維測試來實現。”[2]高考試題對基礎知識和方法與運用的考查要求是否合理,是否符合學科知識的邏輯結構與學生的認知規律,是否符合課程標準規定的學習內容要求、質量標準,是提高高考考查效度和信度的關鍵,也是高考能否正確發揮中學教學指揮棒作用的關鍵。
近幾年來,高考學科內容的考查,注重在與學科相關的生活實踐或學習探索問題情境中對考生的關鍵能力和必備基礎知識作考查;從知識獲取能力、實踐操作能力、思維認知能力三個方面考查考生的關鍵能力;全國卷的大多數試題較好地體現了學科基礎為本,注意從學科基礎知識的理解、掌握和運用的角度考查考生的關鍵能力。這些試題注重考查考生對所學知識的理解、掌握程度,能否融會貫通、學以致用,能否綜合運用多種方法和技能靈活解決問題。這些試題情境的陌生度和復雜程度、解答難度不盡相同,但考查結果的信度和效度都較高,也能發揮對中學教學的正確導向作用。從試題關鍵能力考查所涉及的基礎知識和課程標準要求的吻合度,從關鍵能力考查與所涉及基礎知識的相關性和契合度,可以分析評價高考試題是否現了以學科基礎為本。
以高考化學試題的命制為例,2019 年全國理綜Ⅰ卷第13 題,是陌生度、難度較大的一道選擇題。試題要求考生運用元素周期表、原子結構、元素性質的基礎知識推斷元素。試題題干只簡單說明X、Z、W、Y 四種元素,位于同周期,Z 元素核外最外層電子數是X 核外電子數的一半,給出這些元素組成的一種學生未見過化合物的結構式(見圖1)。要求考生判斷有關這些元素及其某些化合物性質、組成的4 個選項是否正確。考生需要運用所學的元素周期表知識、研究物質組成、結構、性質的原理知識和基本方法技能,推斷4 種元素的種類,并依據相關元素及其化合物的主要性質知識作正誤判斷。對考生認識問題、分析、解答問題能力的考查,是建立在基礎知識的理解和掌握程度的基礎上的,涉及的基礎知識的深廣度與課程標準要求高度一致,要求考生能正確理解基礎知識,能融匯貫通、綜合運用,是歷年來此類高考試題中命制水平較高的試題之一。

圖1
又如,2019 年全國理綜Ⅰ卷題28-3,試題以Shoichi 研究467℃、489℃時,在氧化鐵催化下發生水煤氣變換反應的工作為背景,給出研究中所測定的CO 和H2分壓從反應起始到達成平衡時,隨時間變化關系的4 條曲線圖(見圖2)。4 條曲線繪制在同一張坐標系中,沒有標明各條曲線是何種氣體、在何種溫度下測定。只說明實驗初始時體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。要求考生分析判斷,哪兩條曲線是467℃時PH2和PCO隨時間變化關系的曲線,哪兩條是489℃時PH2和PCO隨時間變化關系的曲線。試題情境陌生和復雜程度較高,問題呈現方式新穎,從試題中獲取解題有用信息、綜合運用知識分析問題的能力要求也較高。但是分析解答問題需要的基礎知識、基本技能和方法,與高中教學要求吻合。這道試題的另一特點是,能有效考查考生對基礎知識的認識正確與否、理解和掌握的程度。試題給出四幅函數圖像所蘊含信息豐富多樣,考生需要依據變換反應的特點正確理解、獲取并區別這些信息中哪些是解答試題的有用信息,可以據以分析解答問題,才能不發生誤解、誤用,導致錯答。
在歷年的高考試題中,也能發現一些試題問題情境設置的理解、解答所需要具備的基礎知識、試題關鍵能力考查要求所涉及的基礎知識超越了課程標準的學習要求;關鍵能力與涉及的基礎知識的深廣度不匹配。存在的這一問題,不僅會影響考試的效度、信度,影響了對學生的能力和學科素養測評的科學性,還可能導致中學基礎知識教學要求的拔高,增加了學生的學習負擔,使部分學生產生對學科學習的畏懼。

圖2
例如,2017 年全國理綜I 卷題13(選擇題),題設給出常溫下用NaOH 溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH 與離子濃度變化的關系圖(見圖3),要求判斷4 個有關選項的正誤。4 個選項涉及溶液pH 與離子濃度變化關系、混合溶液中離子濃度、乙二酸二級電離平衡常數的定量分析。正如試題專家所分析的,考查要求是“從知識層面考查對弱電解質電離平衡的理解和電離常數的計算、溶液中離子濃度以及相互之間的關系的掌握情況;從能力層面考查酸堿反應的知識遷移水平,讀圖和從圖中獲取、使用信息的能力,以及分析解決問題的能力。”[3]試題的能力考查要求涉及的基礎知識超出課程標準要求。例如,引用的溶液pH 與離子濃度變化關系的表達方式是學生未曾學習過的,涉及的二元弱酸電離平衡與相關的電離平衡常數計算要求高,要通過一系列計算式的變換,獲取證據,才能對4 個選項作正確判斷。涉及的基礎知識、基本技能的深廣度超出課程標準、高考大綱的要求。

圖3
又如,2017 年全國理綜I 卷題26 以凱氏定氮法測定蛋白質中氮含量的經典方法作為問題情境,設計氨基酸樣品的純度測定實驗,綜合考查學生靈活運用基礎知識,運用實驗方法分析解決問題的能力。如果學生對凱氏定氮法有所了解,解答5 道圍繞實驗目的、原理、實驗安全操作、實驗數據處理設計的問題,并不難。問題在于,學生在不了解凱氏定氮法的基本過程和原理的情況下,難以通過試題的閱讀,理解題意,了解實驗過程,理解實驗原理。要判斷“用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉化成銨鹽”的內容與試題考查內容的關系;如何理解“利用如圖(見圖4)裝置處理銨鹽,然后通過滴定測量”;要明白題設給出的兩個反應方程式(“NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3”)所表達的反應在該測定實驗中的目的和作用也不容易。由于試題情境的設計脫離學生知識基礎,考生只能在“不求甚解”的情況下,囫圇吞棗就各道小題所聞拼湊答案。這不僅影響學生對實驗試題問題的解答,降低了考查的效度,也不利于對考生的實驗學習、研究發揮應有的指導作用。

圖4
再如,近幾年高考理綜能力測試在化學學科《物質結構與性質》《有機化學基礎》的選考題中,對晶體結構分析、晶胞常數計算、有機化合物核磁共振圖譜的分析等方面對關鍵能力的考查要求,所需要的基礎知識、基本技能和研究方法也都與2003 年版課程標準的規定(新修訂的2017 年版課程標準當時尚未實施)又有較大的差距。為適應高考考查要求,高中化學教學要對這些教學內容作補充、拓展,增加了學生的學習負擔,使得一些學生放棄對這些內容的學習。
高考評價體系規定“高考要依據高校人才選拔要求和國家課程標準,科學設計命題內容”。如何兼顧高校人才選拔要求與課程標準的要求,處理控制好能力測試要求的水平,做好與能力測試相關的基礎知識深廣度的界定,尤為重要。
高考評價體系指出,基礎知識是培養能力、達成素養的基礎。關鍵能力的形成、發展需要相應的基礎知識。基礎知識體系提供了能形成應對實際問題的產生式系統的陳述性知識與程序性知識。產生式系統的形成,需要把以命題網絡形式呈現的程序知識轉化為以產生式為表征的程序性知識。
學科教學要幫助學生認識程序性知識中學習規則及其適用的范圍,認識完成某項任務所需的條件,知道如果某個條件符合就可以表現出相應的行為。在此基礎上給學習者提供適當的變式練習,讓他們熟知規則適用的各種不同情境,并能在條件符合的情況下表現出受規則支配的行為,在腦中建立起產生式;而后幫助學生在腦中形成并貯存一系列規則和產生式,經過練習,將一系列簡單產生式組合成復雜的產生式系統,并能在實際情景中運用適當的產生式,順暢地解決問題。[4]
基礎知識與基本技能的理解掌握、學科基本的研究、學習方法的習得與應用能力的培養提高,必須給予學生練習、訓練的時間、空間,沒有練習訓練、沒有必要的經驗積累能力是難以形成的。孔夫子對其弟子的培養,講究“學而時習之”。“習”不是“復習”,而是練習,具有與現代的“實習”相同的涵義。從現代的教育教學觀點看,學習必須在考察自然、社會,參與自然社會問題的研究和學習問題的探索過程中運用所掌握的知識、觀點、方法,嘗試問題的解釋說明和解決,以提高認識問題、分析問題、解決問題的能力。在教師的指導啟發下,通過練習與適度的訓練可以幫助學生實現將用語言可以闡述的程序性知識轉化為以產生式為表征的程序性知識,在腦中形成并貯存一系列規則和產生式系統,并能在實際情景中運用。學會從陌生程度、復雜程度不等的,聯系社會生產生活實際的情境中提取問題,獲取有用信息與已學知識重整分析問題、解決問題的能力。
學生如果沒有從實際的解題經驗積累中形成的復雜的產生式系統,要應對試題的解答就必然會遇到困難、遭到失敗。學生的困難、失敗,讓教師深刻地認識到練習、實踐、訓練的重要性。因此,有些教師希望通過大運動量的書面訓練,獲得并積累解題經驗,“用經驗換能力”,以應對高考的能力測試。例如,高考化學試題,常常以某些化工生產工藝流程為背景,以化學科學技術研究課題為背景創設問題情境,要求考生聯系已學知識分析、解讀試題設置的工藝流程、科研課題中涉及的化學原理、化學方法,分析說明或解答生產和科研課題中的某些關鍵問題。多數學生在平時學習中難有機會接觸化工生產和化學科學研究的實際,缺乏基本的感性認識和經驗,教科書中也幾乎沒有編寫有關范例。學生沒有感性認識,也缺乏書面的練習、訓練,教師要幫助學生應對高考,就不得不在高考復習階段,收集、設計大量模擬練習、試題,通過大量集中訓練來“惡補”。因此一道新試題的出現,可以催生幾十上百道模擬題。揠苗助長,負擔重、效果差就不可避免。問題的出現,不在于高考試題創設陌生情境進行能力測試,也不能簡單指責教師教學觀念陳舊、偏愛解題訓練和題海戰術。教師從教學實踐中深感練習、訓練、解題經驗積累對于促進知識向能力轉化的重要性。只是沒有正確認識練習、訓練的目的、作用,在平時教學中較少結合教學對學生作練習訓練的指導。教科書也缺少能給教師以啟發指導的范例。此外,如果高考試題在考查要求和問題情境創設上,脫離學生的實際,在深廣度上超越課程標準要求,教師在總復習階段就不得不參照試題的要求跟進,編寫使用超越學生認知能力,甚至存在種種錯誤的練習、模擬試題來作訓練。教學效果有多糟,是可以想見的。教科書的編寫、課堂教學的改革研究,需要在練習范例的講解,運用知識分析、解答問題的訓練練習上,在試題命制與解答指導、評講上作研究和改進,幫助教師正確理解練習、訓練的目的,學習研究如何有效指導學生進行練習、訓練。
高考評價體系的制定,明確了高考學科內容考試中基礎知識與關鍵能力測試評價的內涵與關系,也為學科教學處理好基礎知識教學與能力培養的關系提拱了討論研究的方向。落實高考評價體系,發揮高考評價體系對高中學科教學的指導作用,需要高考考試命題人員、一線教師、教學研究人員共同的努力。