布盧姆教育目標分類學視角下的初中學業水平考試化學試題分析*
——以2009—2019年昆明市中考化學試卷為例

薛雅新，董春燕，余洪思，楊艷華，李艷妮

(昆明學院 化學化工學院，云南 昆明 650214)

布盧姆教育目標分類學修訂版[1]是安德森等幾位學者基于布盧姆在《教育目標分類學(第一分冊 認知領域)》[2]中提出的教育目標分類理論修訂而形成的分類理論體系。修訂版不僅以知識與認知過程相結合的方式，分析認知領域的教學目標、教學過程與教學評價的特征及三者之間的一致性[3]，而且將知識維度從具體到抽象劃分為4種類型，即事實性知識、概念性知識、程序性知識和元認知知識。知識維度聚焦于描述學生“學到什么”，也就是學生的長時記憶系統將會獲得“什么知識”。認知過程維度分為“記憶/回憶”“理解”“應用”“分析”“評價”和“創造”6種水平，著眼于描述學生將“如何認知”，即學生的工作記憶系統將怎樣加工信息，或者說將會怎樣運用所學的知識與外界環境發生關系[4]。知識維度的4種類型與認知過程維度的6種水平從前一版本的累積性層次關系改為漸進復雜的關系，其關系如圖1所示，各個類型和層級又被分解為若干亞類，其關系如表1所示。

圖1 布盧姆教育目標分類體系(修訂版)知識維度(左)和認知過程維度(右)層次關系

表1 布盧姆修訂版知識維度與認知過程維度的主類別及亞類

1 有關布盧姆認知目標分類學(修訂版)的研究

通過查閱文獻發現，布盧姆教育目標分類學被廣泛應用在很多科目的基礎學科研究中。例如，程小慧在碩士論文中基于布盧姆教育目標分類學對高中英語教材及高考英語試題中的閱讀問題進行了研究，透視了高中閱讀課堂對學生思維能力的培養現狀，為教師、教材編者、試題編者及學生提供了落實思維品質培養的參考建議[5]。在語文教學中，布盧姆教育目標分類學也得到了很好的應用。如陳露以《故鄉》為例，通過運用布盧姆教育目標分類學框架來分析教學目標與教學活動一致性，為語文課堂中的無序、低效現象提供一個可操作的解決思路[6]。

就化學學科而言，使用布盧姆教育目標分類學進行研究的文章不多。姚娟娟在《2017年全國高考理綜化學試題分析——基于布盧姆的教育目標分類學》一文中運用布盧姆教育目標分類學對2017年高考理綜試卷的化學部分進行了分析，將試題進行了定量與定性的研究與分析，指出“通過2個維度對目標進行界定，有助于教師準確把握高考要求，有利于教師今后對學生素養的靶向培養[7]。”楊瑞芳在碩士論文中基于布盧姆認知目標新分類學對高中化學教材習題進行了研究，文章指出“運用二位分類表對習題、課程標準進行分類豐富了教材研究的視角，為習題教學提供了一定的理論工具[8]”。綜上所述，此前學者們基于布盧姆教育目標分類理論的研究多集中在理論本身的探討、對高考試題的研究以及在實際教學中的應用。為此，本文將利用布盧姆教育目標分類學(修訂版)的理論框架，從知識維度與認知過程維度兩個層面入手，采用分析統計法，對2009—2019年昆明市初中學業水平考試試題進行梳理與統計。

2 基于布盧姆教育目標分類學(修訂版)的習題分析

對試題的內容、能力結構及特點進行分析，有助于教育工作者對中考化學試題的命制特點和考查側重點有更好地把握與了解[7]。分析與研究中考化學試題不僅有助于教師探究中考化學改革的趨勢與動向，探究中考化學對學生化學基本能力與素養的要求，而且有利于教師在教學目標制定、教學活動、教學實踐組織與安排等方面提供方向與指導。本文以布盧姆教育目標認知分類學(修訂版)的二維模型為基礎，從知識維度和認知過程維度兩個方面對2009—2019年昆明市中考化學試題進行研究，對考查的知識類型和水平進行分類與統計，并對結果進行分析，為教師把握日常教學的深度和廣度以及教學方式與方法的選擇提供參考。

2.1 中考化學試題的考查目標統計

2009—2019年昆明市中考化學試題依照教材、初中化學學業水平考試標準及考綱的要求命制，十一年間，試卷的題型和結構也隨考綱對學生知識和能力考查的側重點變化進行了部分調整與改進。2012年以前，昆明市中考化學試卷中分數占比最高的為填空題，選擇題和分析與綜合題的分值相當，但2012年昆明市取消了統一組織的初中畢業升學考試，改為初中學生學業水平考試。這次改革不以考試的成績作為高中招生的唯一標準，增加了對學生的綜合素質考查，選擇題部分分數增加，填空題分值降低。隨改革的不斷深化，昆明市中考化學試卷中選擇題與填空題安排的分數占比逐漸提升，“分析與綜合”題型的分數占比下降，并被“實驗與探究”和“分析與計算”兩大新題型代替，而試卷整體考查內容未發生較大改變。根據布盧姆教育目標分類體系(修訂版)，對2009—2019年昆明市中考化學試卷的知識維度和認知過程維度的統計結果如圖2所示。

圖2 2009—2019云南省昆明市中考化學試題的測評目標分布

2.2 試題歸類及具體分析

根據圖2的數據統計，對試題的四種知識類型、六種認知水平及其占比進行詳細的數據統計，從中探尋2009—2019年昆明市中考化學試題在“四知識”、“六水平”各方面的具體考查情況，如圖3和圖4所示。

圖3 基于知識維度的試題中各要素題量占比統計

2.2.1 基于知識維度的試題分析

1)化學事實性知識：是指學生通曉一門學科或解決其中問題所必須知道的基本知識[8]，包括術語、具體細節和要素的知識。如圖3所示，化學事實性知識在2009—2019年試題中占比較重，平均每年涉及到事實性知識的題量在總測量目標中占比約為61%，考查頻率較高。化學事實性知識主要體現在試卷的選擇題、填空題和簡答題部分，多為化學名稱及化學式的書寫、化學現象描述及某種化學物質性質應用等，如2009年第19題，分別考查化學物質俗稱與化學式的匹配、化學用語或符號的書寫、化學現象的描述與反應化學方程式的書寫等。此類知識都是化學學科中具體且確定的內容，通常不受問題情境的影響，考查難度較低。根據《義務教育化學課程標準(2011年版)》[9](以下簡稱課標)要求，學生應在教師完成教學后掌握“了解化學與日常生活的密切聯系”“逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題”等基本知識與能力。化學事實性知識雖然不能較好地區分出學生的學習能力差異，但重點考查了學生對化學基礎知識的掌握及簡單應用情況。

2)化學概念性知識：是指反映物質及其變化的本質屬性和內在規律的基本概念和基本原理，包括分類和類別、原理和通則、理論、模型和結構的知識[8]。如圖3的統計結果，化學概念性知識在中考化學試題中涉及到的題量占比較少，平均占比約為總測量目標的15%，但整體呈現上升趨勢。化學概念性知識比化學事實性知識更加抽象、系統化和結構化，對學生的能力要求也更高，主要以選擇題和填空題的方式考查。如2017年第9題、第19題分別考查學生對溶液形成的條件、物質的溶解度和溶解度曲線影響因素的理解與應用等。化學概念性知識是對學生是否達到課標中“形成一些最基本的化學概念，初步認識物質的微觀構成，了解化學變化的基本特征，初步認識物質的性質與用途之間的關系”[9]這一目標的檢驗，且化學概念性知識屬于化學事實性知識的上位內容，所涉及到的試題包含理解、分析、評價等多個認知水平，對學生進行多層次的考查，能更好地區分學生的能力水平。

3)化學程序性知識：是關于如何解決問題的知識，或者指需要遵循一定的步驟和方法的知識，包括具體學科的技能和算法、技術和方法及確定何時使用適當程序的準則知識[8]。如圖3所示，化學程序性知識在2009—2019年試題中占比較少，平均占比22%，在試卷中的占比有較小的波動，預計今后考查占比仍在20%左右。程序性知識是對事實性知識和概念性知識的運用，是將知識轉換為能力的主要步驟，是知識類型中重要的一種。主要用來解決“做什么”和“怎么做”的問題，在中考化學試卷上主要體現為實驗操作和簡單計算，在選擇題、填空題、實驗探究題、分析與計算題四個題型上均有體現。如2013年第21題、2011年第30題分別考查實驗操作及應用、質量與質量分數的計算。

4)化學元認知知識：是關于一般認知的知識及關于自我認知的意識和知識，包括策略性知識、關于認知任務的知識和關于自我的知識[8]。如圖3所示，涉及到化學元認知知識的試題在試卷中的平均占比不足2%，平均每套試卷有1道題對化學元認知知識進行考查。化學元認知知識在試卷上主要考查學生化學知識和思維、解決化學問題的思路和方法，對學生水平要求較高，在試卷中涉及到的題型多為實驗探究題。如2009年第28題要求學生根據已有試劑設計實驗探究方案、比較金屬活動性順序，并填寫實驗步驟、實驗現象與實驗結論。該類知識對學生知識的掌握、理解與應用水平要求較高，能很好地區分學生的能力水平，但難度較大，而義務教育階段化學教學整體體現基礎性，因此，化學元認知知識在試卷中的占比不宜過大。

圖4 基于認知過程維度的試題中各要素

2.2.2 基于認知過程維度的分析

“記憶/回憶”要求學生能從長時記憶中提取與題目材料一致或相關的知識[7]。如圖4所示，記憶/回憶類知識在總測量目標中占比較大，約為30%且近年占比整體呈下降趨勢。“記憶/回憶”水平相關的考點比較分散，且不隨問題情境發生變化，因此考查問題也較為簡單，是試卷中的選擇題、填空題、實驗探究題中常見考點。如2010年第1題、第2題分別考查富含糖類的食物和化學式的規范書寫，僅要求學生能從大腦記憶中提取相關知識完成答題。但“記憶/回憶”水平的知識作為解題的基礎，常常穿插于其他水平知識的考查當中，如2017年第25題主要考查學生“分析”水平的能力，但學生首先需要從長時記憶中提取出與題目材料一致或相關的知識才能通過分析解答試題。

“理解”要求學生能從口頭、書面、圖畫等交流形式的教學信息中構建意義[7]。如圖4所示，在2009—2019年試卷中，“理解”水平的題目占比最重，約為51%，是試卷中占比最多的水平層級，且總體呈現上升趨勢。與“記憶/回憶”不同，“理解”要求學生對所學知識和信息進行加工和有意義的建構，多涉及到化學事實性知識、化學概念性知識與化學程序性知識，在試卷中常常考查學生對化學原理或概念的理解、化學反應類型的分類等。如2019年第5題、第10題分別考查學生對復合肥的理解和歸類以及根據化學式判斷元素化合價。“理解”是“記憶/回憶”的更高層級，當學生可以解決“理解”層級的試題時，說明學生對知識的掌握已經從簡單機械地“死記硬背”上升到了“活學活用”，因此，“理解”層面的試題可以對學生進行能力上的初步區分。

“應用”主要是指在特定的情境中使用一定的程序完成練習或者解決問題[10]。如圖4所示，涉及到“應用”這一認知水平的試題在2009—2019年試卷中的占比雖略有波動但總體占比較為穩定，約為9%。“應用”認知水平的試題通常涉及到認知維度中的程序性知識，要求學生在特定的情境中應用化學原理、概念和計算解決問題，在試卷中一般出現在“分析與計算”部分，部分選擇題和填空題也會有涉及。如2016年第14題、第19題分別考查質量守恒定律及其應用、固體溶解度曲線及其作用、晶體和結晶的概念與現象、物質的溶解性及影響溶解性的因素。“應用”水平的試題要求學生能通過題干找出知識間的內在關聯，以及設置情境與知識的聯系，學生需根據所學知識解決問題。根據學業水平標準與考試說明對學生能力的要求，“應用”水平的試題對學生能力要求較高，因此涉及到“應用”水平的試題在試卷中的占比較少。

“分析”要求學生將材料分解為它的組成部分，確定部分之間的相互關系以及利用關系解決問題[7]。如圖4所示，“分析”水平的試題在總測評目標中的占比約為6%，且有上升的趨勢。“分析”水平對學生的信息整合與處理能力要求較高，如2016年第26題考查物質的鑒別、推斷；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式等。此類試題要求學生能將已知信息進行拆分，確定各部分之間的聯系，再將知識要點與信息進行重組回答問題，對學生的思維邏輯能力要求較高，難度較高。

“評價”要求學生依據一定的規格或準則做出判斷[7]。如圖4所示，“評價”水平試題在總測量目標中占比約為2%，且無明顯波動。在2009—2019年的試題中主要以化學概念性知識為載體，要求學生根據所學知識對不同情境下的化學問題做出準確的判斷。如2018年第19題考查學生能否準確判斷溫度或溶質質量的改變對溶解度的影響，要求學生具有一定的批判性思維，以及檢查與評論的能力。

“創造”要求學生將某些要素組成全新的結構或模型，它并不是不受已有知識或情境約束的自由表達，而是與先前的學習經驗相聯系[7]。如圖4所示，2009年與2010年的試卷中有“創造”水平的試題出現，2011年及以后的試卷中沒有出現“創造”水平的試題。“創造”水平題目難度較其他認知過程維度類型而言難度更大，要求學生不僅熟練掌握所學知識，而且要具備創造性與發散思維，靈活運用所學的原則、原理解決課堂中未接觸過的問題。如2010年第28題要求學生根據已知問題對實驗方案進行改進，考查學生的創造性和對知識靈活應用的能力。

3 基于布盧姆教育目標分類學(修訂版)的試卷評價

3.1 試題體現初中學業水平考試的基礎性與公平性

義務教育階段化學教育要激發學生學習化學的好奇心，引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本概念；引導學生體驗科學探究的過程，啟迪學生的科學思維，培養學生的實踐能力；引導學生認識化學、技術、社會、環境的相互關系，理解科學的本質，提高學生的科學素養[9]，同時要體現基礎性。化學事實性知識是學生學習其他化學知識和形成化學理論體系的基礎，也是與人類社會生產生活聯系最密切的知識。在2009—2019年的試卷中，考查化學事實性知識的試題平均占比為61%，“記憶/回憶”與“理解”水平的試題平均占比總和約為80%，體現了初中學業水平考試的基礎性。盡管每一位學生對不同知識維度類型和認知過程維度類型知識的掌握和接受程度都不相同，但是經分析可知，試卷基本上對每個知識維度與認知水平都進行了考查，只有對學生能力要求較高的化學元認知知識與“創造”水平的試題在有些試卷上沒有出現，因此每位學生的不同能力都能在試卷中得到全面的測評與展示，這種全面地測評與展示是中考化學公平性的重要體現。

3.2 試題注重不同能力的考查

認識論的能力觀認為，個體的各種能力都具有多種品質，及能力具有多種層級，存在個性差異[11]。同一時期，不同學生對不同知識維度類型與認知過程維度類型的知識的理解與掌握情況各不相同。在2009—2019年考試中，每套試卷基本上涵蓋了四個知識類型和六個認知水平，從簡單到復雜、從低級到高級，考察了學生的識別、回憶、解釋、舉例、分類、總結、推斷、比較、說明、計劃、歸因等能力，多種能力的考查實現了試卷難度的控制，既能體現初中階段不同層級學生發展的共同特點，又反映了試卷編排的全面性。

3.3 試題注重情境的創設

情境化命題是指給學生創設一個熟悉的生產生活的情境，并在情境中進行命題。情境化的測試設計可以幫助學生做到知情融合，理論聯系實踐，使考查更為科學，效果更加明顯，還能有效改善由標準化的客觀紙筆測試所引起的海量“刷題”與“應試”教育困境[12]。從2009—2019年的試卷可以發現，以選擇題和填空題為主，試卷在命題上表現出明顯的情境化，試卷采用情境化命題使化學與科學、技術、社會和環境的關系更加密切，促使學生運用化學知識解決生活中的問題，考查學生綜合分析問題和運用知識的能力，為教師培養學生的化學學科核心素養提供了方向。

3.4 試題排布具有邏輯性

從2009—2019年的試卷中發現，試題的排布具有較為完善的邏輯鏈條貫穿前后，試題整體按由易到難的順序排布，在填空題、實驗與探究題和分析與計算題部分按照考查知識點和知識類型整合，并分為不同的大題，對同一知識點的考查更為集中，同時對學生思維能力的考查也更為全面。以2019年試卷為例，試卷整體上按選擇題、填空題、實驗與探究、分析與計算的順序進行命題，題目難度逐級上升，在不同題型中，題目也根據難易程度由易到難進行排布。此外，填空題部分按考查知識點分為5個小題，分別考查化學用語書寫、化學在生產生活中的應用、電解水相關實驗、金屬與金屬材料的性質及應用和物質推斷；實驗與探究部分主要分為兩題，其中第26題要求學生能認識實驗儀器并能根據要求正確選擇儀器，第27題要求學生運用化學實驗探究的方法對給出現象進行猜想與假設且猜想實驗現象最后綜合結論并進行反思；分析與計算部分則要求學生計算給出反應的生成物質量與溶質質量分數。可以看出試卷對知識點的考查相對集中，一個知識點通常會出現在同一題當中，這種排布使得每題考查的小題的知識點之間聯系緊密，使試卷對知識點的考查更加完整全面。教師可以基于試卷命題的邏輯性培養學生全面思維的能力，同時也為教師對某一知識點進行總結與復習教學提供了便利。

4 總結

以布盧姆教育目標分類體系為框架，對2009—2019年的中考試題進行分析，發現試題整體上考慮到了義務教育階段教學要體現基礎性的現狀，因此試卷中知識維度中的化學事實性知識與認知過程維度中的“理解”水平知識的考查內容較多，同時涉及到知識維度的其它知識類型和認知過程維度的認知水平，說明試卷整體對學生能力的考查是全面和客觀的，既考查了學生的化學基礎知識與基本技能，也對學生的創造、自我認知等能力進行了考查。

根據試卷命制特點，教師在日常教學中應注重對化學基礎知識與基本能力的教學，在教授學生知識的同時也要幫助學生對知識進行理解與運用，同時注重在教學中強化化學知識與生產生活聯系的教學內容，以適應試卷命題的情境化。此外，教師在教學過程中要因材施教，根據學生的知識基礎和能力特點指定教學計劃，通過討論、現場答疑或課后分享等方式，幫助學生查漏補缺，進而提升學生邏輯思維能力，培養學生的化學學科核心素養。