基于命題多維細目表的高中化學試題命制

黃寶瑩 黎泓波

摘要：? 選取布洛芬為情境載體，以化學學科核心素養為導向，基于近五年全國乙卷高考化學有機綜合題的要素分析，命制一道結合STSE的原創高考化學模擬試題。闡述該試題的命題思路，制作命題多維細目表，剖析該試題的測試水平與要素，為高中化學有機試題的命制與研究提供新視角。

關鍵詞：? 有機合成; 試題命制; 命題多維細目表; 高考化學題

文章編號： 1005-6629（2024）05-0088-06

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1? 問題的提出

2019年11月教育部考試中心發布了中國高考評價體系。高考評價體系的內涵構成及實施模型對高考試題的考查情境、考查要求和考查內容提出明確的要求和指示［1］。“一核四層四翼”的高考評價體系是指導高考命題的實踐體系，其中“四層”規定了命題內容，“四翼”保障了命題水平，有利于促進高考內容的進一步改革和命題質量的提升［2］。高考評價體系不僅對高考化學試題的命制有一定的指導意義，同時也是一線教師和學術研究人員對高中試題命制研究的行動指南。對比高考化學命題類型中的幾種題型，有機合成題是非選擇題中實現STSE愿景的優選。STSE（科學、技術、社會、環境）強調認知領域中知識、能力、情意、態度多元目標的和諧統一，注重科學、技術和社會三者的互動關系，并在知識學習和能力培養的過程中通過滲透情感教育使學生樹立正確的自然觀、人生觀和價值觀，同時加強科學方法的培養，使學習內容和過程充滿科學和人文的融合［3］。

2? 有機合成題的命制

2.1? 情境素材的選擇

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）中要求試題情境的創設應以真實情境為測試載體，緊密聯系學生學習和生活實際，體現科學、技術、社會和環境發展的成果，并以實際問題為測試任務、以化學知識為解決問題的工具［4］。對2019—2023年的全國乙卷高考化學有機合成題的命題情境素材進行分析可知，問題情境都是基于具體的物質進行合成路線的設計，如2023年選用了雌激素受體調節劑奧培米芬。結合新課標的命題原則和近5年的試題情境素材，該原創試題情境素材選用了非甾體抗炎藥布洛芬，其研發及應用歷程具備豐富的教育價值，即使布洛芬的結構相對簡單（見圖1），但仍可以從布洛芬的良好效用啟迪學生贊賞化學的重大貢獻，且兼具學術探索和生活實踐的特點。

2.2? 往年高考有機試題分析

為了更好地命制出貼合高考命題標準和學生測試水平的有機試題，參考布魯姆的教育目標分類及高考評價體系對2019～2023年的全國乙卷高考有機大題進行知識點類別、認知水平、學業質量水平和SOLO目標進行分析。對近五年（2019～2023年）的全國乙卷高考有機大題分析可知，題目難度符合梯度設計，且相較于高考試卷中的其他部分大題來說有機部分大題難度偏低。在考察知識點類別中，同分異構體數目的判斷及其結構簡式的書寫和合成路線的設計都是試題中難度偏大、對學生知識的整體運用和高階思維要求偏高的題目類型；而為適應高考改革政策的變化，近三年的選擇性必修的有機大題都有簡單化趨勢，合成路線的設計也從2019年后再無出現同樣的題型。

在認知水平方面，近五年高考有機綜合題大多要求學生達到理解、應用和分析水平，基本滿足高考對學生知識掌握水平和素養水平的檢測性和選拔性要求。在學業質量水平中，少部分的題目只達到1級，如官能團名稱和有機物名稱的書寫，在試題的設計中可保證學生拿到題目中的基礎分；而在素養測試方面，僅考察學生的宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知素養。針對這一情況，本原創試題在設計上希望彌補科學態度與社會責任素養方面的檢測，使學生在真實情境下進行問題解決且實現化學的學科育人價值和社會價值，引導學生運用知識解決實際問題，實現STSE的有機融合。

SOLO分類理論采用分析學習結果中思維結構層次的方法來評價學習結果，是一種以等級描述為基本特征的質性評價方法試題［5］。在四個SOLO能力層次上的分值分布情況與試題難度、區分度等實測數據存在一定的關聯關系，體現在U單點結構層次、M多點結構層次、R關聯結構層次、E抽象拓展層次的比例分配。近三年的試題在U單點結構層次和M多點結構層次上的比例穩定在50%，這體現了高考評價體系中對基礎性和綜合性的考查要求，刪減了E抽象拓展層次的比例，主要調整在M多點結構層次和R關聯結構層次的比例。針對這一情況，本原創試題意在調整M多點結構層次和E抽象拓展層次的比例，引入更多的可分析、可直觀地展現學生知識、方法、素養達成情況表現性試題。

2.3? 命題多維細目表的制作

一般地，命題多維細目表包括題號、考試內容、情境來源、認知目標、題型題量、分值、預估難度與分值等維度，這是命題多維細目表的構成要素。命題多維細目表的制作一般先于試題的命制，細目表的劃分需要符合新課標的考查要求，在制作命題多維細目表之前可以參考往年的高考真題的題目多維細目表；而題目多維細目表則是在命題完成之后針對具體的題目設計得出的測試要素和水平分析情況。因此檢驗試題命制的有效性和科學性則通過命題多維細目表與題目多維細目表的吻合程度來進行驗證，吻合度越高，說明試卷的內容效度越高。原創有機試題的具體命題多維細目表見表1和表2。

2.4? 原創試題命制

結合命題多維細目表（表1和表2），設計了布洛芬的轉位重排法作為情境素材，并根據合成路線的再規劃和知識點類型等設計了7道題目以及相應的參考答案。

3? 試題評析

在選取原創試題的問題情境后，結合命題多維細目表及有機類試題的特點（以合成路線和知識點進行合理地設問），挖掘情境中學生運用新課標必備知識所能解決的問題，根據高考評價體系和相應學業質量水平所對應的核心素養發展水平確定命題目標，并以此為依據進行有機原創試題的命制。有機試題命制的思路模型圖如圖2所示。

3.1? 命題宗旨與測試載體

藥物布洛芬的合成路線及其設計屬于學術探索情境，結合高中化學教學實際，創設與學生社會生活息息相關的測試情境。該試題旨在改良高考命題設定，通過增加表現性試題，在設問中檢測學生的知識掌握、關鍵能力和素養達成情況，要求學生能夠綜合運用所學的化學知識，面對陌生的真實情境時做到知識遷移，發展“結構決定性質，性質決定用途”的化學觀念，結合“宏-微-符”的不同視角分析與解決生活中的真實問題。原創試題中所設計的各個問題均從不同角度反映了測試宗旨的要求并加強試題與學生生活和社會實際之間的聯系，實現STSE的有機融合。

3.2? 測試水平與要素分析

依據布魯姆教育目標分類學理論對問題的認知水平進行分析，關鍵能力水平則根據單旭峰對化學科考試關鍵能力的內涵劃分進行剖析［6］，厘清問題的測試水平，確定試題考查的核心素養及其水平，從而證明該原創試題與學業質量標準具有較好的一致性。命題多維細目表表明了每個項目所代表的測量目標，當題目多維細目表與命題多維細目表一致時，基本可以保證試題的內容效度，而內容效度是檢查考試結果合理與否的工具［7］。因此在命題完成后，分析試題的測試水平與各要素是否能對應新課標及學業等級考試的要求至關重要。參考趙晗蕾對原創試題的要素分析［8］，根據原創試題的具體分析統計結果制作了一份題目多維細目表，如表3所示。

由統計結果可以看出，設問遵循由易到難、循序漸進的原則把控難度梯度，認知水平與關鍵能力整體呈階梯式上升，較為全面地反映了學生不同層面的能力發展。化學學科核心素養是學科育人價值的集中體現，在該原創試題中重點發展學生的宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知和科學態度與社會責任素養，整體核心素養水平基本達到第3層，實現新課標中“化學課程在幫助學生形成未來發展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力中所發揮的重要作用”的需求。而試題體現的學業質量水平基本達到第3層和第4層，這與新課標中“學業質量標準水平4是化學學業等級性考試的命題依據”的規定相契合。基于高考評價體系與SOLO分類理論，分析本原創試題涉及的考查情境、內容、要求與水平，如表3所示。由統計結果可見，該原創試題的各項要素均符合高考評價體系的要求，且與命題多維細目表基本吻合。

3.3? 試題的表現性分析

評價一份試卷的好壞與試卷的題型結構、知識結構、認知能力結構和難度結構有關。對于往年的高考有機合成題來說，選擇題和填空題是其中常見的題型，而區別于選擇題和填空題的表現性試題可以考察各類認知能力，主要考查學生的高階思維。表現性試題的主要特點是能展示問題解決的完整過程，并對應設置好的等級評分制度，此時考生答題每個步驟的分數都具有可解釋性。在有機合成題中常見的表現性試題多見于特定物質的合成路線設計，如2019年的全國乙卷高考中的36（7）題；而類似的表現性試題的設計在近幾年的高考有機合成題中被取代為常見的填空題，如2023年的全國乙卷高考中的36（6）題。

針對以上情況，結合高考合成題中對于培養學生科學態度與社會責任素養有所缺失，該原創有機合成題在原有常見題型的基礎上作了改進，設計了3道表現性試題，其中第（5）題要求學生在寫出符合相應條件的同分異構體之外還需用文字解釋推導原因，考查學生的語言邏輯和表達能力；第（6）題是常見的合成路線設計題，要求學生結合已知條件另外設計一條合成布洛芬的路線；第（7）題是化學知識運用于生活的常識題，要求學生能夠運用所學的化學知識，結合生活實際，解決生活中常見的化學問題。在答題過程中學生會逐漸意識到化學知識與生活的緊密聯系，讓學生體會化學是一門有魅力的科學，激發他們學習化學、進行理論創新和應用實踐的興趣，增進學習的動力。

試題模擬測試中不乏有學生針對表現性試題作答情況優良的代表（見圖3）。該類作答符合本次表現性試題設計的初期目標，在掌握基本化學知識并作答的同時，能在試卷上呈現學生的邏輯思維過程，使教師能通過試卷獲取學生的知識掌握和運用程度，如題（5）；在題（7）的生活運用題中，學生能結合生活實際，圍繞所學的化學知識，扣準答題點中布洛芬的結構與性質，合理組織文字回答問題。

3.4? 試題的有效性分析

試題經修改打磨后，在某校進行模擬測試并收回試卷，數據分析呈現較好的結果。樣本均分為10.21，整體難度計算為0.68。理論上試題難度系數為0.5時，被試在試題上的得分方差最大，此時題目鑒別力最佳［9］；但實際考試中難度系數有一個分布范圍，對應該題難度系數為0.68，對應難度層次為中等，與實際高考試題中的有機題難度偏易相符合，如后續仍要進行改進，可進一步提高試題難度。該原創試題中前4道題難度偏易，難度系數分別為0.91、 0.86、 0.74、 0.95；而后三題，即同分異構體的書寫及推導、合成路線的設計和有機物的性質及其應用，難度系數分別為0.50、 0.58、 0.45，得分較低，難度偏難，這也體現了學生對表現性試題及化學知識與生活的聯系不夠緊密、文字表達功底也不強等原因。另外，該原創試題的區分度計算為0.385，基本符合試題設計的優良水平。

4? 總結與思考

黃光楊指出教育測量與評價方案的可用性可從以下方面進行闡明，即科學性、公平性、可行性、針對性、區分性和簡潔性［10］。在科學性與區分性上，該原創試題命制前分析了近五年全國乙卷高考化學試題中的有機綜合題，并對其試題情境、考察知識點、認知水平、學業質量水平及SOLO分析水平進行了分析整理，對原創試題的命制做了充分調研，制作了命題多維細目表，并在命制過程中進行了測試水平和相關要素的分析，對試題的關鍵能力、必備知識等進行了梳理，以求貼合高考化學試題的命制要求，合理把控試題難度和梯度設計，符合學生的做題順序和思維鍛煉。

在公平性和針對性上，該原創試題情境來源于生活實際，選材于與學生生活實際相關且仍然具有較大應用價值和研究價值的藥物布洛芬，學生并不陌生，不存在測試偏差的問題；在針對性上，能夠科學地反映當前的教育目標的實際需求，學生的必備知識、關鍵能力和學科素養都得到了充分的培養和訓練。在可行性和簡潔性上，結合STSE的培養愿景，將STSE理念合理融合進原創試題設計中，寓教于樂，使學生在日常化學學習過程中體會化學學習的樂趣，同時提升對化學學科價值的認同，有效激發學生的學習興趣，從而不斷成長為既具備素養發展，又兼具必備知識的“新化學人”。

參考文獻：

［1］江合佩， 單旭峰. 基于高考評價體系的化學試題研究——以2019年高考化學試題為例［J］. 教育測量與評價， 2020， 229（2）： 11～19.

［2］［6］單旭峰. 基于高考評價體系的化學科考試內容改革實施路徑［J］. 中國考試， 2019， 332（12）： 45～52.

［3］陳益. 高中化學“STSE”試題命制探微［J］. 化學教學， 2008， （2）： 61～63.

［4］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2020年修訂）［S］. 北京： 人民教育出版社， 2020.

［5］姜建文， 楊宇航， 管華. “化學教育測量與評價”的項目式教學——命制一道高考化學試題［J］. 化學教育（中英文）， 2022， 43（18）： 98～106.

［7］周青， 單旭峰， 王軍翔. 化學教育測量與評價［M］. 北京： 科學出版社， 2011： 203～204.

［8］趙晗蕾， 黎泓波， 艾小麗等. 以“曾侯乙青銅編鐘”命制的原創試題及思考［J］. 化學教學， 2023，（8）： 84～90.

［9］李廣洲. 化學教學測量與評價［M］. 北京： 科學出版社， 2014： 56～57.

［10］黃光楊. 教育測量與評價［M］. 上海： 華東師范大學出版社， 2012： 73～78.