核心素養視角下中考試題情境計量分析
——以2021年20個地區中考生物學試題為例

徐汛峰 付 雷 余嘉輝

核心素養闡釋了社會人才的內涵，勾畫了教育發展的圖景，也因此成為指導各級各類教育考試的價值旨歸。教育部指出，中考須提高命題質量，減少對單純記憶、機械訓練性質內容的考查，增強與學生生活、社會實際的聯系，注重考查學生綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力[1]。隨著對核心素養的探討不斷深入，通過情境化試題來評估學生的素養發展水平已成為測評研究的共識[2]，無論采取何種路徑和方法培育學生的核心素養，核心素養的生成與發展都高度依賴問題情境[3]。基于此，本研究采用質性描述與量化分析相結合的方法評估不同地區的中考生物學試題情境，以期對中考試題情境的設計和優化提供參考。

一、試題情境分析框架的確立

（一）核心素養下的情境要求

首先，情境須是真實的，真實情境源于現實世界、貼近學生經驗的生活場景[4]。核心素養評價要求通過觀察學生在真實情境下的任務解決過程來推斷學生核心素養的達成度[5]，而不是對抽象知識與概念和去情境化的原理與規則的考查[6]。

其次是綜合性，核心素養刻畫的是個體發展的整體生成，是觀念、能力、品格的綜合體。顯然，這種綜合體并不能依靠單一學科知識積累就能發展，只有當各種知識交互整合，匯聚為一個強有力的有機整體時，核心素養才得以“煉制”出來[2]。

再者，核心素養內涵是高階能力的集群，必須通過解決各種實際的、開放的、結構不良的問題，才有可能借由知識與情境的交互作用將其內隱為品格，外顯為能力[7]。

滿足問題情境的真實性、綜合性和開放性，還不足以對核心素養進行評價，問題與情境脫離也是考試命題的通病，例如：

例題1：鯨落是一種特殊的生態系統，是科學家研究深海生態系統演化的重要依據。2020 年4 月2日，中科院“探索一號”科考船在南海深海處首次發現一個長約3 米的鯨落，從鯨死亡，尸體下沉到鯨落形成是一個漫長的演化過程：

（1）在鯨尸沉至海底的過程中，鯊魚等生物以鯨尸中的上皮組織、____組織、部分結締組織和神經組織為食。

（2）一些無脊椎動物以海底的鯨尸作為棲息地，在較短的時間內快速繁殖，同時這些棲居者也在啃食殘余鯨尸，說明生物既能適應環境也能____。

此題離開情境并不影響解題，第一問中給出了四大組織中的三個，第二問也考查書上的原話，知識和情境之間并未發生交互作用，其本質仍然是考查學生的知識記憶而非特定情境下的知識運用，也就不能實現對素養的考查。因此，問題和情境的緊密相關是發展素養的考試命題不可或缺的要點。

（二）確立分析框架

羅日葉通過辨別、內容、裝扮三個參數對情境進行定位[8]。就其本質而言，可將其參數及指標劃分為兩大類：對問題情境的描述及對問題情境質量的衡量，即描述參數和質量參數。描述參數是指針對試題情境表現的外部特征對試題情境進行構畫，包括情境范圍、主題以及圖形呈現。質量參數是衡量試題好壞的重要指標。通過上述分析可知，能有效發展和測評學生核心素養的試題應該具備以下特點：綜合性、真實性、開放性、相關性。至此，可確立如表1所示試題情境分析框架。

表1 試題情境分析框架

其中，情境的真實程度參照Lucía Zapata-Cardona 等對試題情境的真實性的劃分，將情境劃分為假設情境、理論情境、真實情境[9]。假設情境是指完全虛構的情境，在日常生活中不可能發生；理論情境是指情境在邏輯上是合理的，能夠在現實世界發生；真實情境是在現實生活中已經發生的事件，且情境的信息可以和外界來源進行準確比對。問題和情境的相關程度是指問題與情境的緊密程度。不相關是指去掉情境不影響解題；弱相關是指情境提供了部分信息，但是可以通過其他情境來提供相同的信息；強相關是指試題和情境緊密相關，問題產生于情境之中且依賴于情境解決。

（三）分析框架檢驗

確立框架后，為明確指標體系的客觀性，對框架的各部分進行專家討論。首先成立討論團隊，團隊由8名成員組成，包括2位義務教育質量監測學科核心命題專家，3 名中學生物教師，以及3 名生物教學專業碩士研究生。先對各部分指標的內涵進行說明并廣泛討論，在聽取各方意見的基礎上進行初步界定。

其次，為確保各指標的可操作性，隨機抽取部分中考生物試題進行各參數統計。統計由部分成員獨立進行，并對試分析結果進行比較，對結果一致的指標進行內涵界定；對差異部分指標則進一步討論、解釋，最終界定各指標內涵，確立分析框架。

二、分析過程

（一）分析對象

抽取20 個地區的中考生物學試題，其中部分地區為省統考，部分為各市自主命題。對于各市自主命題的地區，隨機抽取該省某市的中考生物學試題，具體信息如表2所示。

表2 分析對象

（二）分析說明

對20 個地區中考生物試卷進行隨機編號，編號為A—T。再運用表2所示的試題情境分析框架對試卷進行分析。分析過程主要由3 名相關專業人員完成，對于試卷的非選擇題部分，每一空作為一道試題進行分析。每項參數的統計分析進行兩輪，統計后比較一致性，對不同之處進行協商，以保證分析結果可靠。

三、分析結果

（一）總情境占比率

根據情境有無對全國20 個地區中考生物試卷的情境率進行統計，結果如圖1。所謂情境率，即有情境的試題數量與總試題量之比。如圖1 所示，QLDJ 四地區的試卷情境率超40%，J 卷情境率最高，為52.94%，B卷和R卷的情境率較低，均在10.00%以下，其他地區試題情境率處于10%到40%之間。總體來看，中考試題情境率在各地區分布不均衡，部分地區的試卷情境率較低，有待進一步提升。

圖1 試題總情境占比率

（二）描述參數的分析與比較1. 試題的情境范圍

情境范圍統計如圖2 所示，20 個地區中考生物試卷總體上“個人情境”占比最大，區域和全球的情境相對較少。A、B、K、N 卷呈現的情境基本都為個人情境，體現為生物的實驗能力考查以及日常生活中的生物學問題；I 卷區域情境占比最大，主要體現在關注我國的科技進展及當地風土人情，但在全球領域的關注度顯然不夠；O 卷則較多關注個人及全球，區域特色相對缺乏。

圖2 情境范圍統計

2. 試題的情境主題

在情境的主題方面，綜合來看，各地區都關注日常生活、自然環境實驗操作等主題的情境。其中，B卷中日常生活情境占比為80.00%，情境大多與日常生活密切相關；Q 卷、E 卷、D 卷及F 卷關注環境與自然的相關情境；實驗探究方面，N 卷（87.50%）和K 卷（83.33%）較高。另外，A 卷科學史情境占比較大，I卷科學前沿情境占比較大，但總體上科學前沿與科學史主題情境占比較低。

圖3 情境主題統計

3. 試題情境的圖文呈現

情境的圖形呈現可以訓練學生從圖表中獲取信息的能力，這對于生物學科是必不可少的。從情境的圖文呈現來看，S 卷的純文字試題占比較高，為81.25%；G 卷圖表要素較多，純文字試題的占比較少；僅Q 卷存在文、圖、表的混合。總體上而言，只有文字以及文字加圖片的形式占絕大多數，三者混合的情況占比較低。

圖4 試題情境圖文呈現統計

（三）質量參數的分析和比較1. 問題的綜合程度

有效解決現實問題不可能依靠單一學科的知識，真實問題的解決過程必然涉及多學科領域。從問題的綜合程度來看，大多數問題的解決仍只需要單一學科的知識就可以順利完成，使用多學科知識的問題占極少數。其中，J 卷占比最高，但也僅占22.22%；其次是P卷，占比為3.85%。總之，試題的綜合程度總體處于極低水平。

圖5 問題綜合程度統計

2. 情境的真實程度

在20 個地區的中考生物試題中，均沒有虛構情境，且情境的真實性比率較高。例如，以袁隆平雜交水稻為情境考查學生對于遺傳變異的認識；通過“新冠肺炎”的情境考查學生對于傳染病的認識。具體而言，H卷、O卷、P卷及T卷都為真實情境；其他卷也均在40%以上。理論情境在各地區中考試題中，也占據了一席之地，其中R 卷的理論情境占比為59.85%。

圖6 情境真實程度統計

3. 問題的開放程度

讓學生經歷各種復雜開放的現實情境，是評價學生核心素養發展水平的重要依托[7]。例如，以“節能日光溫室”“體外心肺復蘇的機理”等問題為情境，以“說理題”的形式出現，注重對學生科學思維能力的考查。

但總體上開放問題占比處于較低水平，且都低于30%。20個地區的中考生物試卷中，J卷與M卷的開放題占比最高，為22.22%；Q卷、P卷和H卷分別占15.79%、15.38%、13.33%；其余各卷均在10%以下。

圖7 問題開放程度統計

4. 問題和情境的相關程度

對問題與情境的相關程度的統計如圖8 所示。強相關中，J 卷、K 卷、M 卷占比較高，超60%，N 卷強相關占比超50%，其他卷均低于50%，其中B 卷最低，僅為20.00%。問題和情境不相關的試題在A 卷占比最高，達到66.67%。從總體上看，情境與問題之間的相關性仍有待加強，即各卷對于情境的使用仍然存在問題與情境脫節的現象。

圖8 問題和情境相關程度統計

（四）參數綜合分析

如果試題的情境與問題之間毫不相關，情境的價值再高，也是無本之木。因此，問題與情境的相關性是前提，只有滿足這一前提，討論情境的真實性、問題的綜合性和開放性才有意義，篩選滿足相關性的習題，對其進行多維參數分析，結果如下。

1. 情境的真實程度和問題的開放程度

從情境的真實程度和問題的開放程度來看，若試題在真實情境中提出開放性問題，這無疑是最有利于核心素養的發展。但真實情境并不能順利轉化為試題情境，如果某種情境化任務考查了學生在現實情境中所表現出來的特定領域知識、方法和觀念的整合或重組，系統嚴謹的探究能力以及創新性的問題解決，即便沒有在嚴格意義上“重現”真實的生活情境，也可以被認為是真實的[4]。理論情境中問題的開放性、綜合性，其本質上就在延續現實問題的復雜性。因而，當無法同時滿足真實性和開放性時，理論情境的開放性問題無疑是最優選擇。而借由真實性情境的帽子考查封閉的記憶性問題，甚至是在理論情境下追求唯一答案的考查問題，則是未來命題需要進一步改進的問題。

對全國20 份試卷的中考題進行篩選，滿足問題和情境相關的條件下，其數據如圖9 所示。以真實情境的開放性問題來看，最高的為M 卷，占比25.00%；從理論情境的開放問題來看，最高的為J卷，占比為16.67%。如果真實情境太復雜而難以將其融合入中考試題，加強理論情境問題的開放性或許是提高試題質量的重要著眼點。

圖9 情境真實性和問題開放性的統計

2. 情境的真實程度與問題的綜合程度

理論情境在某種意義上隸屬于真實情境的范疇，且更加具有操作性。當然，這絕不是在否定真實情境的價值，而是在面臨真實情境難以直接移植的困境時，追求情境“保真度”的替代之法，合理性、邏輯準確性是實現理論情境“保真度”的前提。真實情境的綜合問題最貼近日常生活中遇到的問題，其次是理論情境的綜合性問題，再次是真實情境的單學科問題，最后是理論情境的單學科問題。其對核心素養的考查效果依次降低。

真實情境的多學科問題中，最高的為J 卷，占比為33.33%，其次是P 卷，占比為7.14%；理論情境的多學科問題在各地區均未有體現；真實情境的單學科問題在各地區出現頻率最高，部分地區幾乎都是此類問題情境；理論情境的單學科問題中，R 卷占比最高，為66.67%。

圖10 情境真實性和問題綜合性的統計

（五）問題情境應然之態

以上分析了各卷在各維度上的表現，同時也可以看出，各項指標之間并非完全獨立的。只有各項指標彼此配合，才能發揮出情境考查素養的功能，進而實現試題的育人價值。

從核心素養的本質出發，試題應使用真實情境，設計開放的、綜合的問題，密切問題與情境之間的相關性，現以下題為例對這類試題進行簡要分析。

例題2：我國北方由于冬季氣溫低，需借助溫室大棚才能種植蔬菜。普通溫室大棚，需消耗大量煤來維持蔬菜種植所需的溫度。某科研團隊設計出一種不耗煤且能促進蔬菜高產的“節能日光溫室”（如圖），適合冬季在我國北方不同緯度地區使用。其結構特點如下：

①溫室前部采用固定的透光棚膜.

②不同緯度的溫室，其“前屋面角度”不同。

③溫室后墻裝有塑料管，管內循環流動著大量的水。

④溫室頂部具有特殊材料制成的保暖卷簾，白天收起，夜晚展開覆蓋在透光棚膜表面。

結合上述信息并運用所學知識，對寒冷冬季北方不同緯度地區，使用“節能日光溫室”既節能又能促進蔬菜高產作出解釋。

如上所示，這道題以“大棚蔬菜”為背景，考查學生運用生命觀念解釋生活現象的能力。試題呈現的情境與學生生活密切相關，題型開放，且問題產生于情境，依賴情境提供的信息解決。同時，這道題需要綜合生物學、地理學、物理學知識從多方面進行解釋，不是局限于單一學科具體知識的考查，而是指向學生的科學思維，這也就超越了考查零碎、冗雜的單獨知識，對知識背后的素養進行了深入考查。

四、結論與建議

整體來看，各地區中考生物學試題情境率不均衡，部分地區情境化試題占比較低。情境范圍關注個人和區域問題，全球問題較少；情境主題注重與日常生活的聯系，強調學生科學探究能力的培養以及對自然環境的保護，在科學史、科學前沿等主題的情境上體現不夠。

其次，各地區中考生物學試題大多圖、文、表并茂，既承載了生物學知識，也考查了學生從圖表中獲取、分析和處理生物學信息的能力。強調情境的真實來源，但在問題的開放性、綜合性方面稍顯不足。不同地區中考生物學試題中，情境與問題不相關的試題占比較大，即“裝扮性情境”較多，問題與情境的相關性有待進一步加強。

發展學生的核心素養已成為各級各類教育的總目標，強調知識覆蓋面和概念保持度的考試顯然與核心素養的要求南轅北轍。通過對試題情境進行分析，中考試題情境可從以下幾個方面改進。

（一）拓寬情境來源，提高情境率

試題情境率仍存在較大的優化空間，在科學史、科學前沿主題的情境較為缺乏，這恰恰也可以作為提高情境率的突破口。命題不僅強調從日常生活、生產實踐中獲取情境，更要看到科技前沿、科學史的功能，深入挖掘其中隱含的命題點及育人價值。如利用新冠肺炎疫苗開發考查免疫相關知識，利用光合作用的發現歷程等情境來考查學生的科學思維。同時要善于發掘我國古代及近現代取得的科技成就，如《天工開物》、《海錯圖》等包含的生物學成就，以隱性的方式滲透傳統文化、社會價值觀、家國情懷等德育內容，加強試題的價值引領。

（二）提高試題開放性，聚焦高階思維

正如前述，封閉性的問題極易淪落為對知識記憶的考查，目前，無論生物學試題還是其他學科試題，開放性試題少之又少。這也就說明中考命題在答案唯一性上追求過高，盡管這是大規模考試的常態，唯一性更能保證試題的評分公正性，但這也必然導致考查學生高階思維水平的途徑短缺。逐步提高開放性問題在考試中的占比是落實素養的必經之路，中考命題應適當增加簡答、論述等題型，以解決真實問題為要點，從簡單的“刺激——再現”模式轉變為對知識的深層加工和運用。增大開放性的同時，也要平衡好難度的要求。將封閉性試題改為開放性試題，可能會增加題目的認知水平要求，可以在情境中呈現不同層次的支持性材料，以實現試題難度的把握。正如情境認知理論指出的，將結構不良的問題改造成結構良好的問題并非降低難度的良策，而是應提供不同層次的支持性材料來實現難度梯層的設置[10]。

（三）打破學科壁壘，整合學業成就

中考試題依托試題情境出現了整合多學科知識考查，如在新冠肺炎的背景下，考查了相關的生物學、化學知識；以“節能日光溫室”為情境考查了生物學、地理學和物理知識。但單一學科知識的考查仍然占據主體地位，過于零散的知識體系會割裂知識之間的意義和聯系，使得學生將各領域知識歸入不同空間中進行建構。在這種割裂的場域中，知識也就無法“煉制”為素養。中考命題應減少過度學科化，以生物學科為本有意勾連與其他學科的聯系，加強綜合知識的考查，實現各學科之間的整體聯系和有機結合。

（四）加強相關性，從情境中生成問題

問題與情境相關是實現情境價值的必要基礎，就目前來看，情境和問題高度相關的試題仍是少數。考查核心素養的試題應該從情境著手，站在學科能力的視角俯看情境，觀察其背后的知識和隱含的素養，并從素養出發，精心設計問題，以達到問題和情境的渾然一體。在保證問題和情境緊密聯系的基礎上，再尋求情境的最大綜合程度和開放程度才能彰顯命題的育人價值。

以部分地區中考生物學試題為鑒或可窺見大局。如何免于分科與綜合對峙、知識與素養脫離的中考命題困境，以能力、素養、育人為命題指導原則，創生情境，整合不同學科知識，實現學生關鍵能力和素養考查，這些都是值得繼續深入的話題，試題情境和問題的優化是各學科深化考試評價的必經之路。