網絡環境下中學化學實驗操作考試與評價系統研究報告

廣東省梅州市梅江區梅州中學 闕建志

根據省政府《關于深化教育體制綜合改革的意見》精神，應深化教育體制綜合改革，積極探索考試、招生制度改革，建立以素質教育為導向的全面、綜合、多元的考試、招生制度，形成科學的教育評價機制，健全廣東特色教育質量保障與評估體系，提高廣東基礎教育辦學質量，率先基本實現教育現代化。通過學習文件，我校根據文件精神和本校的實際情況，在本校化學組成立課題組，申報了“網絡環境下中學化學實驗操作考試與評價的系統”研究課題，于2015 年7月被省教育廳同意立項為2015 年廣東省基礎教育課程改革研究項目（立項編號：2015JJKGYJ034）。本項目于2018 年5 月經省級專家及省教育廳審核通過，準予結項（結項編號：2017JJKGJX012）。

一、項目研究的學術價值和實踐意義

全國不斷加強中小學教育教學質量綜合評價改革，改變一考定終身的評價體系，不斷提出各種各樣的評價方法，力爭從多層次、多角度評價學生。中學化學是以實驗為基礎的學科，化學實驗是化學教學的重要組成部分，是培養學生動手操作能力和探究能力的重要途徑和有效手段。只有善于挖掘和開發化學實驗在研究性學習中的功能，加強化學實驗的教學，才能達到新課程改革的要求，提高學生的實驗操作能力，實現高效課堂教學。傳統的高考實驗考試以筆試為主，不利于學生操作能力的培養和考查。因此，對學生實驗操作考核辦法進行改革，變單純的筆試為筆試與操作考查相結合，即在筆試學生實驗基礎理論知識的同時，讓學生根據實驗題目進行實驗操作考試，教師根據其操作的正誤情況和熟練程度打分。這樣一來，一方面可以促使學生在平時實驗時積極主動地動手操作，另一方面也有利于培養學生的實驗操作能力。實驗操作考核的加強能使學生正視實驗操作，對學生實驗教學落到實處有積極推動作用，通過化學實驗操作考試也能檢查學生的實驗技能和動手能力。所有化學教育工作者和各級教育研究部門都在不斷進行探索，如二十世紀九十年代，我省在高中畢業會考中進行了化學實驗操作考試，由于各校自行命題自行組織考試，無統一標準，不能準確反映學生的能力，未能堅持進行。再如目前四川、河南等省有些市區在升中考試中進行加試化學實驗操作考試，以及上海在高中畢業考中增加化學實驗操作考試，統一試題統一考試，考試時間較長，考試安排對學生有不少影響。實踐中存在一些問題：（1）統一試題集中考試花費較大人力物力，對考點學校的教育教學有一定影響；（2）考試時間過長，監考員長時間站立觀察學生實驗操作，并快速判斷學生考試成績，監考員的疲勞工作影響對考生的評判，直接影響考試的準確度和信度。基于上述原因，課題組構建了網絡環境下中學化學操作考試與評價系統（如下圖）。

二、該項目的創新觀點、成果和應用效果

1.實驗考試所用材料由考試學校在考前2 天從網上獲取，并做好準備工作，考試時利用網絡確認考生身份并獲得該考生的考試試題。當考生獲取試題后提供5 分鐘準備時間，然后進行實驗操作考試。該方案設計提高了實驗操作考試試題的保密性，同時考查了考生對化學實驗操作的應變能力。

2.實驗操作考試過程中，對考生10—15 分鐘實驗操作考試過程進行視頻錄制，每位考生由一個攝像頭錄制實驗操作視頻，最后提供給評卷員進行評分。給考生實驗操作視頻進行評分，與監考員現場直接打分相比有以下幾個優點：（1）無監考員在場考生進行考試，降低考生對考試的緊張情緒，可減少監考員對考生的干擾；（2）由于實驗操作視頻可重復觀看，可減少監考員對考生的操作瞬間判斷引起的誤差，提高考試評判的準確度；（3）考試結束后考試學校將視頻上傳到系統中，目前全省大部分中學都有校園網，可增加很多考點，減少考試時間，各考點考完后再將考試視頻集中，可大幅度降低考試費用。

3.研制實驗操作視頻評價系統，利用網絡評價系統可減少監考員在疲勞中出現誤判，并采用2—3 次評判，大大提高考試的信度。全省考試結束后，由省統一調配到各市進行實驗視頻評判，利用網絡環境進行統一標準分散評價，即對實驗視頻進行2—3 次評價，取平均分，所有評卷員不評本市考生的實驗視頻，提高考試評判的信度；考試評價系統要對視頻進行兩次評判，當兩次評判分差超過3 分時，評價系統將對視頻進行第三次評判，大大增加考試的信度和準確度。

4.實驗操作試題的研制：（1）試題在10—15 分鐘內考查學生主要實驗操作；（2）試題難度適中；（3）不同試題的難度相當；（4）化學實驗所用儀器和試劑較多，同次考試試題要求所用儀器和試劑較集中。

三、項目的研究進度及完成時間

學校領導根據省文件精神，選擇化學科參加課題研究申報與研究，以化學科組長為主持人，帶領全體化學教師參加課題研究。立項后嚴格按照要求完成課題研究，研究流程如下表。

研究階段 完成時間 主要工作與成果課題申報與開題2015 年2月—7 月1.全體化學教師積極學習省文件精神，全面了解目前國內外研究現狀，尋找本課題的突破口，組織人員進行課題申報工作；2.立項后，課題組立即組織課題論證會和開題會，主持人和課題組成員認真聽取現場專家和省評審專家的意見，及時修正課題研究思路與方案。理論學習與研究2015 年8月—12 月1.編寫操作考試的六套高中化學實驗操作考試試題和評分細則；2.研制網絡視頻評價軟件，供實驗操作考試視頻評價使用；3.確定信息化實驗操作考試室要求，將現有化學實驗室28 張實驗臺改為28 個獨立考試室；4.化學實驗室的電腦并入互聯網，可將實驗操作視頻直接傳送到網絡上。試驗階段2016 年1月—3 月1.為了對錄制設備進行檢測與調試，選取學校理科協會28 名學生進行實驗操作考試，將其作為研究對象，同時對網絡評價系統進行試驗；2.考試過程中采用人工考試和網絡考試兩種方式同時進行，獲得有效研究依據；3.對比兩種評價方法的優缺點，作為后續研究的突破口。中期總結與工程驗收2016 年4月—5 月1.主持人組織“中期總結與工程驗收”的報告會，參加會議的有學校領導、相關工程建設負責人、全體化學組成員以及嘉應大學教授等專家；2.調整試驗中出現不足之處后，選取本校高一全體、高二理科學生共1539 人進行實驗操作考試，為項目研究獲取更多研究數據。

總結與結題階段2016 年6月—9 月從多方面對項目研究進行總結。1.實驗操作試題命制與化學學科核心素養、難度、區分度等；2.實驗操作視頻錄制的可視性、易傳輸等；3.學生實驗操作考試的流程、操作完成時間等；4.網絡視頻評價系統考試結果評價、考試信度等。

四、項目研究體會與反思

兩年多來，我們從課題申報、開題論證、中期報告、結項總結等系列研究工作中，收獲很大、體會頗深。

（一）網絡環境下中學化學實驗操作考試與評價系統的優點

1.運用網絡考試系統，保證試題的保密性，同時考查考生對化學實驗操作的應變能力，還能讓學生在考前掌握中學化學實驗重要基本操作。運用網絡可增加很多考點，減少考試時間，考試視頻集中，可大幅度降低考試費用。

2.錄制考生實驗操作視頻，不需要教師現場打分，不僅降低考生對考試的緊張情緒，還可減少監考員對考生的干擾。

3.運用網絡視頻評價體系，視頻的可重復性可減少評卷教師對考生的操作瞬間判斷引起的誤差，提高考試評判的準確度；視頻分散性可減少評卷教師在疲勞中出現誤判，大大提高考試的信度。視頻保密性和多次評判，可提高考試評判的準確度和信度。

（二）網絡環境下中學化學實驗操作考試與評價系統的不足

1.在試驗階段發現，攝像頭的高度會對錄制考生的站位與操作中儀器的位置造成影響。實施階段，通過提醒考生考試時站位和根據學生身高調節攝像頭的高度，得到明顯的改觀。

2.沒有對每個實驗臺進行間隔，出現較多考生的背影，若增加每個實驗臺活動間隔，不會出現較多考生的背影，同時考試結束后可以歸還學校用于正常教學使用。

3.實驗操作試題難度仍不夠均勻，高中試題研制數量較少，這是課題組下一步的努力方向。

綜上所述，因研究時間有限，對“網絡環境下實驗操作考試與評價的系統”的研究，還需要更多理論和技術的支持，還需要同行們的共同努力。