化學核心素養評價研究進展

摘 要： 查閱與化學核心素養評價相關的文獻，利用CiteSpace軟件對文獻進行可視化分析，梳理出化學核心素養評價依據（理念）、評價理論基礎、評價框架（指標體系）的構建等研究熱點，并對所梳理出的熱點研究領域的研究成果進行深入系統的匯總分析。

關鍵詞： 中學化學； 核心素養； 評價研究； CiteSpace

文章編號： 10056629（2024）08001405

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

內蒙古師范大學第十批教學研究立項課題“‘三段式——理論到實踐再到理論’教學模式探究”（編號：2023sfzx23809）研究成果之一。

新一輪課程改革要求以發展核心素養為宗旨，落實立德樹人的根本任務［1］。能否科學合理地進行核心素養評價，關乎教育改革的成效，于是對核心素養評價的研究大量涌現。不少研究在討論國外發達國家及教育組織有關核心素養及其評價的研究中獲取經驗，探討素養評價的理論、要點以及評價的方式方法等［2］，以實現核心素養評價的本土化。

因各學科都有其學科本質及獨特的育人價值，目前還缺乏對化學學科核心素養評價研究成果、發展脈絡的有效梳理。本文收集并梳理有關化學核心素養評價的文獻，利用CiteSpace軟件廓清化學核心素養評價的研究熱點與趨勢，以期為后續的評價研究與教學實踐提供借鑒。

1 研究思路

1.1 數據來源

以中國知網數據庫作為數據來源，根據最新版高中及義務教育化學課程標準及多名學者對核心素養的內涵及要素的分析［3～5］，通過高級檢索以“（化學核心素養+化學能力+宏觀辨識與微觀探析+變化觀念與平衡思想+證據推理與模型認知+科學探究與創新意識+科學態度與社會責任+化學觀念+化學思維+科學探究與實踐+科學態度與責任）+評價”為主題詞，并“評價+測評+測查+測量+過程性評價+表現性評價+終結性評價+目標評價+增值評價+教學評”為“篇名”，檢索2015年1月1日至2023年3月1日期間的文獻，共得到409條結果。經人工篩選，剔除會議論文、無關學科文獻與英文文獻后，共得到339篇文獻，將所得文獻以“Refworks”格式導出，保存為“txt”格式文件供后續使用。

1.2 研究方法

CiteSpace主要基于共引分析理論和尋徑網絡算法等，通過對特定領域文獻進行引文網絡分析、共現網絡分析、耦合網絡分析，實現以可視化圖譜的形式對學科領域的研究熱點以及發展前沿等進行分析、預測等［6］。本研究借助CiteSpace 5.7R5對339篇文獻進行可視化分析，設置YearsPerSlce參數為“1”；節點類型選擇“Keyword”，TopN的閾值設置為50。文獻關鍵詞是對文章的高度概括，將相近關鍵詞合并后，通過數據運算后生成關鍵詞共現、關鍵詞聚類圖譜，基于圖譜分析結合文獻內容，探尋國內化學核心素養評價的研究熱點與趨勢。2 主要結果

2.1 關鍵詞共現的知識圖譜分析

化學核心素養評價關鍵詞共現圖譜如圖1所示，圖譜中節點越大，表示關鍵詞出現的頻次越高，標注節點的文字越大，表示節點的中心性越強，節點間的連線代表關鍵詞之間存在共現關系，連線越多表示關鍵詞之間的聯系越密切［7］。該圖譜共有關鍵詞節點N為299，連線E為679，網絡密度為0.0152，表明研究范圍廣泛，關鍵詞間的連線密集，有很好的關聯性，它們之間已經形成結構良好的知識網絡。

圖1中最大的2個關鍵節點分別為“核心素養”和“評價”兩個關鍵詞，與其他關鍵詞的連線最多，表明“核心素養”和“評價”2個關鍵詞出現頻率最高，關系網絡密集度最大，具有最顯著的中心性，是研究的主題，該主題有較高的研究熱度。此外，“高中化學”“化學教學”“高考評價體系”“初中化學”節點較大也是高頻關鍵詞，與其他關鍵詞都具有共現關系，這些關鍵詞反映了化學核心素養評價領域的研究熱點。

2.2 關鍵詞聚類的知識圖譜分析

通過對數似然率（LLR）算法進行聚類分析，得到“#0核心素養、#1評價、#2化學知識、#3高考評價體系、#4 SOLO分類理論、#5高中化學、#6高中生、#7教學建議、#8科學測評框架”9個聚類標簽，9個聚類標簽下的可視化聚類結果如圖2所示。由圖2可知該圖譜的聚類模塊性指數Q值為0.5647，聚類輪廓性指數S值為0.8311，根據陳超美［8］教授提出Q＞0.3和S＞0.5表示聚類結構合理且顯著的評價標準，本研究所得到的聚類結構合理且顯著。

2.3 研究熱點分析

從化學核心素養評價主題的CiteSpace關鍵詞共現的知識圖譜分析結果可以看出，“核心素養”“評價”2個關鍵詞出現頻率最高、關系網絡密集度最大、中心性最顯著。對化學核心素養評價主題的CiteSpace關鍵詞聚類知識圖譜的結果分析表明，“#0核心素養”和“#1評價”是較大的兩個聚類，囊括研究內容較廣，充分體現了化學核心素養評價的研究主題，“#2化學知識”與“#3高考評價體系”是進行主題研究的重要內容基礎與依據，“#4 SOLO分類理論”是主題研究開展的理論基礎，“#8科學測評框架”是主題研究開展的重要工作——評價框架的構建，“#5高中化學”“#6高中生”“#7教學建議”體現主題研究與教學結合的實踐對教學的反饋與指導。在將共現與聚類結果作為重要參考的基礎上，進一步下載、研讀、分析和歸納9個聚類標簽下中心性較高的相關關鍵詞所涉及的文獻具體內容，可凝練為“化學核心素養評價重要依據（理念）”“評價理論在化學核心素養評價中的應用”“化學核心素養評價框架（指標體系）的構建”“化學核心素養評價內容和方式及方法”“化學核心素養評價與教學結合實踐研究及建議”五個研究熱點。

2.3.1 化學核心素養評價的重要依據（理念）研究

在借鑒國外研究的基礎上，學者開展基于我國國情的相關研究。《美國共同州立課程標準》《中國高考評價體系》、新版高中及義務教育化學課程標準等重要課程文件中對核心素養及其能力表現提出了系統標準和要求，TIMSS、 PISA等國際測評項目開展評價實踐。

國內學者多維解讀課程文件，王磊等提出學科能力是化學核心素養的核心，知識經驗是能力基礎，認識方式是知識轉化為能力的核心機制，能力活動是知識轉化為素養的途徑和表現，化學學科能力評價研究應結合化學核心素養水平與學業質量標準描述的不同水平的學業成就表現進行［9］；鄭長龍等指出要圍繞大概念及其統領的多維課程內容進行“教、學、評”一體化教學，保持評價目標與教學目標、評價任務與學習任務一致，注重進階性設計，依據“學業質量”“學業要求”評價學生在不同階段核心素養的達成情況［10］。王祖浩認為化學學業質量體現了核心素養的多種要素，指向對學生能力和態度的要求，結合具體內容設計素養評價工具，可對教學進行診斷以改進教學［11］。胡久華提出化學教師應深入分析學業要求和學業質量標準，從基本理解、簡單應用、綜合問題解決三個水平層次整體考慮，明確學生的行為表現，依據學生的可能表現，確定活動表現的評價標準［12］。《中國高考評價體系》涵蓋了考查目的、考查內容與考查要求，體現了對學生學科核心素養發展狀況的考查要求［13］。單旭峰結合化學學科核心素養，提出來化學高考考試的考查內容與考查路徑［14］。

童文昭首先厘清PISA測評的科學素養的維度與內涵，從測評目標、測評內容、測評路徑等三個角度闡述測評框架的構建思路。在此基礎上，結合高考評價體系中對“學科素養”定義和對“四層”考查內容的闡述，界定“宏微結合”素養的測評目標，評價內容確定為情境、知識及能力三個維度，并基于“四層”和“四翼”對情境與知識、能力的關系的闡釋，確定了測評路徑［15］。

總的來說，核心素養的評價必須準確深入理解核心素養的內涵與外延，多維理解課程標準等文件內容，構建科學、可操作的評價指標體系，開展多種形式的評價。

2.3.2 評價理論在化學核心素養評價中的應用研究

相關評價理論的應用是合理評價學生核心素養的發展情況的重要基礎，需要思考核心素養、情境、課程內容、學生認知水平等要素之間的關聯性［16］。化學核心素養評價應用了更多來自教育學和心理學方面的研究成果。布魯姆認知結構理論、SOLO分類評價理論、情境學習理論等理論為了解學生的認知發展水平、如何對學生和化學教師的動機和行為方式進行有效的提升和評價、科學合理建構評價框架（指標體系）進而開展科學有效的測評提供了理論方法。

張莉娜依據布魯姆教育目標分類框架設計了測評對象需要完成的任務，借助Rasch模型，分析初中生化學變化認識表現水平現狀以及不同學生之間的差異［17］。劉志華應用SOLO分類理論，從知識專題領域、主題及知識間關系、思維操作等方面建立了含七個水平層次的思維導圖評價依據模型，并根據評價依據對學生繪制的思維導圖進行分析評價，以優化學生思維［18］。其他研究者也依據情境學習理論3af2f5975d65e98fee4fbafc6851480ce42783864abfbe067dce06f1d32f46cb討論化學教學中的情境內涵與功能［19］，以豐富的情境為載體命制化學試題，考查學生化學核心素養［20］。

2.3.3 化學核心素養評價框架（指標體系）的構建研究

評價框架（指標體系）的構建是開展評價工作的重要工作，合理、科學的評價框架（指標體系）關乎評價結果是否真實、科學、有效。目前國內學者對化學核心素養評價展開大量研究，由于研究視角的不同，所建立的評價框架（指標體系）內容也不盡相同。

王磊等構建了從研究對象及問題情境、核心知識及活動經驗、學科認識方式、學科能力活動及表現的多維整合模型，并基于此系統模型構建了無機物主題、化學反應原理等高中化學各主題、初中化學及“變化觀念與平衡思想”等某一素養的系統構成模型及表現期望3af2f5975d65e98fee4fbafc6851480ce42783864abfbe067dce06f1d32f46cb，從四個方面描述劃分素養水平，構建素養表現評價指標［21］。張曄劃分研究對象與問題情境、主要學習內容主題、學科能力活動要素、學科認識方式4個一級評價指標及其相應維度下的二級指標的學業質量維度，結合化學學科能力活動及表現水平，將化學學業質量轉化為可落地、易實踐的能力素養評價指標，并應用于化學學業水平考試的評價實踐［22］。

王美君與顧鑾齋指出要發展學生核心素養，教師須先具備能夠培養學生核心素養的能力［23］。因此，化學核心素養評價的研究對象從學生開始關注化學師范生或化學教師。易蕊對化學學科中的模型進行了分類，并對化學學習中的模型認知能力進行了定義，然后結合布魯姆教育目標分類學對認知維度的劃分，構建了模型認知能力評價體系，將其劃分認識、運用、分析、建構四個水平并作為一級評價指標，分別細化得到了二級指標，選取在校的大一至大三的化學師范生進行測評［24］。黃冠分別從知識、能力、情感、心理品質、職業道德、科學精神、教學藝術7個方面劃分具體指標，構建中學化學教師核心素養指標體系［25］。

2.3.4 化學核心素養評價內容、方式及方法研究

核心素養評價內容的確立及其適用的評價方式方法的選擇、工具的分析與開發是評價研究的重要議題。針對觀念、思維、探究實踐、價值態度等評價內容，采取適用不同內容的有效方法，開發合適的工具，進而提升評價效率和效果。美國、澳大利亞等國家與OECD等國際組織相繼開展全球素養評價，評價工具主要有認知測試、口頭演講、檔案袋展示等手段［26］。

當前我國學者倡導并基于多種方式，主要借助問卷、量表、工作單等多種研究工具開展評價研究，從試題、學生、教師等對象入手，進行多方面的化學核心素養評價。有研究者從試題情境、試題、問題任務考察化學核心素養的內容類別、水平及具體表現要求等角度對各類化學試題進行分析，反思現有試題評價的不足，對試題命制及教師教學提出建議［27］。也有研究者根據構建的評價框架（指標體系），尋找評價內容，以不同情境為載體，開發開放式試題，進行測評實踐［28，29］。

竺麗英等人依據科學探究的開展過程，借助微視頻技術，設計PTA評分量表，探查學生“科學探究與創新意識”素養的現狀［30］。杜芳選擇高中化學教材中的探究實驗，利用提出問題和假設工作單呈現與實驗有關的情境，對學生提出問題和假設的各項能力進行評分；設計實驗方案工作單引導學生針對問題和假設設計探究實驗方案，教師對方案進行評分；實驗過程與結論工作單要求學生動手進行實驗操作，對實驗現象、數據的記錄與分析，此過程考查學生的“實施實驗與證據獲取”“分析解釋和構建模型”“形成結論及交流評價”的能力。這三個連續的工作單主要用來對學生整個實驗探究過程的評價，并利用實驗探究表現評價來輔助基于工作單的評價方式，使評價過程做到立體、完整［31］。

2.3.5 化學核心素養評價與教學結合實踐研究及建議

核心素養評價與課堂教學、學生學習相結合，注重教、學、評一體化的研究是近年研究關注的重點。在素質教育不斷發展的背景下，評價觀念也在不斷更新。新版化學課程標準亦對化學核心素養評價提出更高要求，注重評價功能多重性、評價任務情境化、評價標準素養化，倡導靈活運用多樣化的評價方式，提倡學生自評、同學互評和教師評價相結合［32］。

基于此要求，對化學核心素養的評價開始注重與日常化學教學與學生學習相結合，以發揮評價的反饋與促進功能。鄭愛芳等人進行教、學、評一致性的教學實踐研究，在課前基于課程標準，根據教材內容和學情，制定教學目標，確定本節課的教學與評價思路，預設評價方案，實施定位性評價。在課中設計評價任務，構建評價指標體系和評價量表，觀測學生表現，開展診斷性評價、表現性評價和總結性評價。在課后利用自編測試題、評價量表等對學生學習效果進行終結性和反思性評價。將化學核心素養評價落實到課堂教學中，以便及時評價和診斷學生化學核心素養的達成情況［33］。閆萍針對化學核心素養的過程性評價存在的問題，提出了“素養為本”的過程性評價應用于高中化學教學的策略，結合具體化學內容，制定教學與評價目標，設計教學活動、不同層次的評價任務及評價標準，學生可通過核心素養評價量表來評價自己的學習表現［34］。除此之外，部分研究針對教學與評價實踐中真實情境創設不足，認知角度和認知思路的結構化培養體現不足等問題提出教學建議。

3 研究結論與展望

3.1 研究結論

（1） 近年來我國有關化學核心素養評價的研究成果豐富，研究內容多樣化，研究主要圍繞化學核心素養評價框架的構建、評價內容與方式方法、評價與教學結合的實踐等方面，成果之間的聯系密切。

（2） 現有研究中核心素養評價依賴多方評價依據（理念），廣泛應用SOLO分類評價理論、布魯姆認知結構理論等多種理論；評價框架（指標體系）的構建較多針對學生核心素養，對化學教師核心素養發展水平或現狀的關注還相對較少；評價方式方法的選擇與評價工具的分析、開發與核心素養內容的匹配度較高；從評價與教學相結合的實踐研究來看，課堂教學中二者仍缺少有機融合，核心素養發展狀況仍需更直觀的有效獲取與評價。

3.2 研究展望

當前將評價內容著眼于“證據推理與模型認知”“科學態度與社會責任”等素養以及教師核心素養的研究并不多見。與此相對應，關于學生思維與態度價值觀等內容的評價框架構建及具體指標的細化，以及對于教師學科理解等核心素養內涵、要素的分析與確立、水平的發展與等級劃分等問題，還缺乏針對性的研究。基于多理論視角，把握素養指標的廣度與深度，選擇適合的評價方式方法與工具是值得進一步探討研究的內容。

化學課堂是近年來化學核心素養評價的重要陣地，在現有的評價與課堂教學結合實踐中，缺乏對評價任務與教學活動的一致性設計、可操作的表現觀察指標及可直接收集的“可見評價證據”。將課堂核心素養評價要素轉化為可操作的觀察指標，劃分評價等級，基于真實情境設計一體化的評價任務，并細化適合該評價任務的觀察指標，采用適切的方式收集“可見評價證據”予以評價，將成為后續核心素養評價的研究重點。

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