教育數字化背景下高中化學課時檢測試題命制的原則和方法

一套高質量的課時檢測試題是檢驗學生對知識的掌握程度、鞏固課堂所學知識以及反饋課堂教學效果的重要工具.筆者在“教育數字化背景下高中化學學生學習水平評價研究”的課題研究中發現，當前部分課時檢測題存在情境脫離生活、能力層級模糊、評價維度單一等問題，難以全面反映學生的知識掌握程度與思維發展水平.本文以選擇性必修3乙醇課時檢測試題命制為例，建構試題命制的“科學性、導向性、標準性、數字性”四大原則，進而提出以化學學科素養為本的六步法命制課時檢測試題的基本方法.結合數字化工具的數據分析，科學命制“基礎性評價試題和素養性評價試題”，展示了從明確目標、創設情境到優化試題的完整命題流程，為高中化學教師提供可借鑒的命題范式，助力精準教學與學科素養培育的深度融合.

1課時檢測試題的命制原則

1.1 課時檢測試題命制要遵循科學性

課題組提出，教師命制課時檢測題時應遵循建構主義、最近發展區、多元智能、學習遷移等科學理論，聚焦學生實際水平和學科規范.試題的編排由易到難，由簡到繁，符合學生的認知規律.試題內容表述要科學準確，涉及的概念和原理不能有科學性錯誤.試題選取的情境素材要與教學內容息息相關，對學生核心素養的發展有引導作用.試題題干表述要寫明作答要求或者有關提示，表述簡明扼要，使用的標點、符號、表格、圖片等要符合學科規范，避免出現歧義和模糊不清的語句.下面以基礎性評價試題為例進行說明.

例1乙醇分子結構式如圖1所示.下列敘述錯誤的是（ ）

A.乙醇的晶體類型為分圖1子晶體B.乙醇分子中電負性最大的元素是氧元素

C.常溫下和金屬鈉反應，斷裂的化學鍵為 ② D.1mo1乙醇和足量的金屬鈉反應生成標準狀況下的氫氣為 11.2L

命題解析該題的命題意圖之一是要求學生以自己建構的知識體系為基礎，進行基本概念的思考，回憶乙醇和選擇性必修2中相關的內容，輸出“晶體類型和電負性”等基本概念的理解和應用，并進行知識遷移，促使學生達到新的認知水平.另一命題意圖是考查乙醇發生反應時的斷鍵機理和利用反應原理進行計算，從學科規范性角度刻意強調“常溫下和金屬鈉反應”及“生成標準狀況下的氫氣”，防正出現歧義.

1. 2 課時檢測試題命制要體現導向性

高中化學課時檢測試題命制以《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準\"和教材內容為導向，結合《中國高考評價體系》，緊緊圍繞高中化學學科的主干知識，創設真實問題情境，多維度考查學生的必備知識和關鍵能力，注重課時檢測試題內容的基礎性、綜合性、應用性和創新性，讓學生利用已有的化學知識和生活經驗解決實際問題，凸顯化學學科的育人價值.以化學學科核心素養為導向的命題框架如圖2所示.

圖2

該框架表明“情境\"和“知識”是為“問題”服務的，三者緊密聯系，最終落腳點都是“核心素養”課題組高度重視學科素養的呈現形式，以數字化工具實施課時檢測，結合檢測結果提出修改意見，控制好試題的難度和層次性.以素養性評價試題為例進行說明.

例2實驗室用乙醇與濃硫酸共熱制乙烯常因溫度過高生成少量 SO₂ .實驗小組設計實驗檢驗 SO₂和乙烯氣體（如圖3），下列有關敘述錯誤的是（ ）.

圖3

A.儀器X的名稱是球形分液漏斗B.裝置中碎瓷片的作用是防止暴沸C.加人試劑的順序是先加乙醇后加濃硫酸D.檢驗裝置盛放試劑依次是品紅溶液、NaOH溶液、 KMnO₄ 酸性溶液和溴水

命題解析命制該題時綜合考慮了4個選項問題設計的基礎性、綜合性、應用性和創新性，依據課程標準和教材內容要求通過創設實驗情境，考查學生必備知識與關鍵能力.A項考查儀器名稱，屬于實驗基礎性知識.B項考查裝置或儀器作用，屬于可以直接回憶的基礎性實驗知識.C項考查實驗操作與制備原理等實驗操作素養及學生動手能力，要求學生對試劑的加入有學科的認知，體現知識的應用性.D項考查實驗原理與方法，學生需要設計正確的操作順序，從實驗現象得出實驗結論，考查學生實驗的創新性.這樣通過層層遞進的基礎性和素養性問題的設置，全方位地考查了學生的關鍵能力與必備知識，達到檢測課堂教學質量的目的.

創設上述實驗情境題，主旨是遵循高考評價體系 和課程標準確定試題素養測評導向.乙醇情境考查要 素如表1所示.

表1

1.3課時檢測試題命制要追求標準性

課時檢測試題是課堂教學的延伸，因此試題的命制要追求標準性.課題組聚焦試題格式的標準性、工作程序的標準性和測評的標準性.檢測試題以數字化平臺為測評工具，4個選項設置按素養能級遞進.試題命制工作程序有嚴格的規范，課時檢測試題命制組按以下程序開展研究工作：學習評價理論和試題命制理論 $$ 研究課程標準 $$ 通讀化學教材 $$ 分解教材內容 $$ 確定教學目標 $$ 進行檢測試題設計 $$ 討論確定試題 $$ 錄人問卷星系統 $$ 交成果檢測組進行試用 $$ 定型.成果檢測組按以下思路開展研究工作：研究課程標準 $$ 通讀化學教材 $$ 分解教材內容 $$ 確定教學目標 $$ 進行教學設計 $$ 實施課時檢測 $$ 運用檢測結果 $$ 提出修改意見.這樣保證了檢測試題的質量與檢測效果，課題組的最終研究成果是高中化學5本教材（包括必修 1～2 和選擇性必修 1～3 ）的《高中生化學學習數字化評價手冊》.

標準化試題除了聚焦培養學生的核心素養考查外，要依據教學內容對課程標準進行細化和分解，深入掌握內容要求和學業水平要求，結合學科核心素養的水平劃分，明確學生需要達到的素養能級水平，從而體現課時檢測試題格式和考查能級的標準性.以素養性評價試題為例進行說明.

一例3某興趣小組進行乙醇的催化氧化實驗（實驗裝置如圖4所示，固定裝置已略去）.下列敘述正確的是（ ）.

圖4

A.實驗中銅絲先變黑然后再變紅B.乙醇發生催化氧化反應斷的是極性鍵C.甲裝置使用 80°C 熱水浴的目的是形成穩定乙醇氣流D.將丙中溶液加入溴水中，溴水褪色的原因是溴水與乙醛發生加成反應

命題解析首先明確課程標準對乙醇的要求：認識乙醇的組成、結構及典型性質（必修）；理解羥基官能團對性質的影響（選擇性必修3）.命制該題時綜合考慮學業質量水平要求，命題依據：核心素養為測試宗旨，真實情境為測試載體，實際問題為測試任務，要求學生運用已有知識從試題領悟到相關實驗知識解決所提出的問題.本題的設計意圖如表2所示.

表2

1.4課時檢測試題命制要具有數字性

隨著數字化技術的發展，教育領域正經歷著深刻的變革.教育數字化背景下的課時檢測試題命制，不僅要遵循傳統的教育測量學原理，還要充分融人數字性這一新時代要求.傳統紙質檢測難以實時追蹤學生思維軌跡，而數字化工具為精準且及時的評價提供了可能.巧妙地借助數字化工具實現試題的可視化分析，能夠從多個維度考查學生對知識的掌握程度和綜合運用能力，使教學評價更加科學、全面.通過這類試題的檢測，教師可以更準確地了解學生的學習情況，及時調整教學策略，提高教學效果.遵循數字性原則開發命制課時檢測試題的過程中，注重試題的原創性和創新性，結合實際教學需求，設計多樣化的試題類型.

試題命制定型后，要輸入數字化平臺，制作檢測試題的二維碼，師生均可使用.數字性試題資源的共享，為提高教學評價的及時性提供了可靠的保障.

2 乙醇課時檢測試題命制的基本過程

2.1 明確考試類別與水平

結合河北省“ 3+1+2 ”選科實情，面向學習《有機化學基礎》的高二學生，將乙醇檢測定位為單元診斷性測試，該檢測屬于形成性評價范疇.依據課程標準學業質量水平劃分，將試題難度設定在水平2和水平3之間.針對乙醇的學科定位，重點考查學生對官能團結構認知（水平2）、化學反應機理分析（水平3）及實際應用能力（水平3）.設置知識維度占比 30% 、理解維度占比 40% 、應用維度占比 30% 的梯度結構.

2.2 確定測試宗旨與目標

乙醇的課時檢測以“發展學生證據推理與模型認知素養\"為核心宗旨，確定乙醇的目標，如表3所示.

表3

2.3 創設真實情境

真實情境如同“催化劑”，能夠有效激活學生的化學思維，激發他們的學習興趣和探索欲望.化學試題的相關情境包括：日常生活、生產環保、學術探索、實驗探究和化學史料情境等.乙醇的課時檢測主要采用以下三種情境.

1）生活情境： 75% 酒精消毒原理分析.2）生產情境：白酒發酵過程中乙醇濃度控制與檢測.3）學術情境：新型燃料電池中乙醇氧化反應路徑研究.

例如，可設置以下情境題：“交警檢測駕駛員是否酒駕時，讓駕駛員向裝有酸性 K₂Cr₂O₇ 的檢測儀吹氣，觀察顏色變化，請解釋檢測原理并書寫方程式.”

2.4 設計測試任務

課題組成員通過研討確定，乙醇課時檢測需構建

以下三個不同層次的任務群，1）基礎性檢測：選擇題（乙醇沸點高于乙烷的原因分析）.2）素養性檢測：實驗方案設計（驗證乙醇脫水生成乙烯的溫度條件）.3）拓展性檢測：可采用項目式問題，如對比乙醇、苯酚、乙酸中羥基氫活性的差異；也可設置開放性問題，如“實驗室現有乙醇、濃硫酸、乙酸三種試劑，請設計制備乙酸乙酯的優化方案并說明依據”.

2.5 梳理化學知識與方法

學生通過本節課時檢測，可構建乙醇的知識網絡.

核心知識部分：乙醇的分子結構 $$ 物理性質（揮發性、溶解性） $$ 化學性質（氧化、酯化、脫水）.

學科方法部分：對比實驗法（乙醇、水與Na反應差異）、模型建構法（球棍模型解析空間結構）、控制變量法（探究催化劑對氧化反應的影響）.

課題組成員特別關注了學生的認知障礙點，即羥基中O一H鍵的極性（與水分子的異同）消去反應與取代反應的條件控制等.

2.6推敲修改定題

課題組成員借助“命題教師一學科組長—課題主持人”三級評審體系，精心完善試題，并通過集體研討最終確定試題內容.1）進行科學性審查，確保乙醇在Cu 作催化劑、加熱的條件下被催化氧化生成乙醛而非乙酸.2）進行試題適切性調整，考慮到本檢測試題面向的是高二學生，因此，對必修2中乙醇性質的考查比重不宜超過 進行規范性優化，要求符號書寫必須規范，且反應條件需明確標明 Δ （加熱）或催化劑等.4）進行有效性驗證，選取平行班進行試測，將區分度低于0.3的題目（如乙醇密度的判斷題）替換為梯度更明顯的綜合應用題

下面以乙醇課時檢測中的一道選擇題為例，具體闡述以化學學科素養為本的六步法命制試題過程

例4某醫用消毒酒精生產車間有以下生產環節，相關描述正確的是（ ）.

A.檢測發現某批次產品含兩個羥基，推測混入了乙二醇B.酯化反應工序中，使用濃硫酸僅作吸水劑提高產率C.催化氧化工序，控制溫度 150^°C 可使乙醇轉化為乙醛D.配制 75% 酒精溶液時，濃度越高消毒效果越好

命題解析第一步，明確考試類別與水平.乙醇屬于選擇性必修3《有機化學基礎》的相關內容，測試背景為課時檢測.根據學生認知水平，選項設計涵蓋理解（B）應用（C）分析（D）多層次能力，預計區分度為0.45，難度系數為0.65.

第二步，明確測試宗旨與目標.宏觀辨識上，D選項探究濃度與消毒效果的關系；微觀探析上，A選項判斷羥基數目；變化觀念上，C選項考查溫度對氧化產物的影響；證據推理上，B選項分析催化劑的作用.對于本題的知識目標，選項涵蓋了乙醇結構（羥基數目）、化學性質（酯化、氧化）應用知識，考查知識點相對較為全面.

第三步，創設真實情境.乙醇相關情境較多，本題選擇醫用酒精的生產情境，情境來源于人教版教材中乙醇的消毒應用，并且能反映“結構一性質一應用\"的學科觀念.

第四步，設計測試任務.本題設計的測試任務如表4所示.

表4

第五步，梳理化學知識與方法，構建本題知識網絡，如圖5所示.其中可通過D選項培養學生養成控制變量法的科學思維.

羥基特征 $$ A選項（羥基數目）完全氧化（燃燒）

乙醇 氧化反應部分氧化[選項C（溫度控制）]

結構酯化反應 B 選項（催化作用）物理性質 $$ D選項（濃度效應）

第六步，推敲修改定題.首先對試題進行科學性驗證，查閱各類教材表述，確認 75% 乙醇最優殺菌濃度，查閱各類網站數據確定工業催化氧化溫度參數.其次對試題進行表述優化，在原始試題基礎上，將“吸水劑\"調整為“僅用作吸水劑”，以明確其使用范圍；同時，將“消毒酒精”細化為“醫用級消毒酒精”，從而增強試題情境的真實性和具體性.然后針對試做結果，進行難度調控，將原選項中涉及的銀鏡反應改為更基礎的催化氧化.

依照以化學學科素養為導向的六步法，課題組成員命制了乙醇課時檢測中的選擇題例4，通過真實生產情境串聯起了乙醇性質的多維度考查，選項設置體現了“結構決定性質”的化學學科觀念.錯誤選項均源自學生常見易混淆概念，如將濃硫酸僅視為吸水劑（忽視其在化學反應中的多重作用，包括催化作用）該試題完全符合《中國高考評價體系》中“應用性”的考查要求，強調了學生解決實際問題的能力，體現了知識考查與素養培養的統一.

3 檢測與優化階段

3.1 試題錄入數字化平臺

將課時檢測中的問題以圖片形式錄入數字化平臺相應測試文件，其封面按統一模式設置，發布測試后會形成二維碼，學生識別二維碼即可進入答題界面.

3.2學生自我檢測與數據分析

學生自我檢測后，可以查看成績和試題解析，進行自我評價和自主學習.

學生整體檢測后，可以通過數字化平臺的后臺進行班級整體的數據統計.

例如，實驗校581名物理類學生通過數字化平臺進行檢測，后臺可以得到學生總體平均成績（如圖6）以及個人成績，并可查閱所有試題的正答率.如圖7顯示，第3題的B選項考查內容學生掌握得不好，可對后臺數據進行SPSS分析，選用不同參數進行信度分析、效度分析、相關分析、回歸分析、方差分析等數據分析，

圖6

圖7

第3題：單選題[單選題]正確率： 51.21%

3.3 再次修訂

結合測試數據分析，課題組成員對課時檢測試題進行再次研討，重點是對正答率低的選項進行難度降級，使難度、梯度更加合理.根據討論后的反饋意見，我們對個別試題進行了補充和修改，最終確定了試卷的最終稿.隨后，我們將最終稿重新錄入系統，發布了測試，同時分享了二維碼，方便學生進行測試和自我評價.

4 研究啟示

數字化工具的深度應用.通過數字化平臺的數據功能精準定位學生錯誤集中區，我們可以直觀地了解學生對知識點的掌握情況，這為后續的教學調整提供了有力依據.同時，我們也可以對收集到的數據進行深入挖掘，從而發現學生在解題過程中存在的共性問題和薄弱環節.數字化工具的應用，不僅優化了我們的命題流程，也提升了試題的質量和針對性，

“教一學—評”一體化：將檢測結果及時反饋于教學設計中，充分發揮評價的導向作用，旨在提升高中化學教學的整體質量，并著力培養學生的化學學科核心素養.例如，針對乙醇的性質薄弱問題可增加“基于生活生產的項目化教學——乙醇的性質探究\"項目式學習.通過分析質量檢測結果，我們可以有針對性地調整和優化教學內容和方法，實現教學、學習和評價之間的良性互動，從而形成持續改進的教學循環.

本課題組研制了高中化學共5本教材（包括必修1～2 和選擇性必修 1～3 的“高中生化學學習數字化評價手冊”，共180課時的同步評價檢測試題.試題分“基礎性評價”“素養性評價”“拓展性評價”和“自我評價”四個層級，可供不同水平的學校、學生選擇性使用.試題經過10所示范性高中約2000名學生的使用，達到了預定的評價目標，收到了較好的評價效果.

本文系河北省教育規劃“十四五”重點資助課題（課題編號2302027）“教育數字化背景下高中生化學學生學習水平評價研究”的階段性成果.

（完）