付峻鋒，左國防

（天水師范學院化學工程與技術(shù)學院，甘肅 天水 741001）

0 引言

初中學業(yè)水平考試是義務(wù)教育階段的一次“大考”，試題命制應(yīng)保證考試的公平性，這需要國家對試題命制提供方向性指導及相應(yīng)標準.《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》明確指出：“國家課程標準是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據(jù)，是國家管理和評價課程的基礎(chǔ)”［1］.義務(wù)教育化學課程標準是初中階段化學教學、考試命題等環(huán)節(jié)的重要依據(jù).2022 年3 月，教育部印發(fā)《義務(wù)教育化學課程標準（2022 年版）》（以下簡稱新課標），義務(wù)教育化學課程標準通過十余年不斷實踐及經(jīng)驗積累，更加完善、更具標準化.近年來，試題命制與課程標準的一致性研究頗多，但對于新課標與試題命制一致性的研究還處于起始階段.本文使用SEC一致性分析方法，對陜西省近三年初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標進行一致性分析，力求為實行新課標后的試題命制提供一定的參考，同時為初中化學教師更好地把握化學教學重難點提供借鑒.

1 研究對象及方法

1.1 研究對象

研究選取陜西省2020—2022年初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標作為研究對象，對兩者的一致性進行分析.初中學業(yè)水平考試以紙筆測驗來考查學生對認知任務(wù)的書面完成度，評價學生的知識掌握狀況和認知能力，主要評價學生認知學習的結(jié)果［2］.陜西省初中學業(yè)水平考試為全省統(tǒng)一命題，通過對學業(yè)水平考試化學試題與新課標的一致性研究，可以發(fā)現(xiàn)試題命制與新課標之間的匹配程度，從而為實行新課標后更好地開展初中學業(yè)水平考試化學試題命制提供參考依據(jù).

1.2 研究方法

通過對一致性研究常用方法的文獻梳理，了解到目前常用的方法有SEC 一致性分析及Webb 一致性分析.例如，張志紅等［3］在2010 年采用Webb 一致性分析模型對初中學業(yè)水平考試化學試題與《全日制義務(wù)教育化學課程標準（實驗稿）》從知識類別、深度、廣度及分布平衡性等方面進行了一致性研究，研究發(fā)現(xiàn)存在行為動詞表述不明確、缺乏表現(xiàn)標準等問題.王星喬等［4］采用SEC一致性分析模型對浙江省高中化學學業(yè)水平試題中“元素化學”相關(guān)內(nèi)容進行了研究，得出選取的試題與課標之間未達到統(tǒng)計學意義上的顯著性一致性水平的結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)對個別試題的認知要求過高，從而導致教師不好把握此部分內(nèi)容的教學深度.孔令玉等［5］采用SEC 一致性分析模型研究了高中化學教師用書中教學目標與課程標準的一致性，得出“魯科版”的教師用書中教學目標與課程標準的一致性水平高于“人教版”，表明“魯科版”教師用書的教學目標更符合課程標準.徐曉蕊等［6］對初中學業(yè)水平考試化學試題與課程標準的一致性分別使用兩種分析方法進行研究，SEC 一致性分析方法可以通過計算一致性系數(shù)將比較對象進行量化分析，使其可以通過數(shù)據(jù)更直觀地明確試題與課程標準間的一致性程度，而Webb分析模式則是從四個維度進行分析，較為復(fù)雜.筆者通過對已有文獻梳理后得出，SEC 一致性分析的特點是定量和定性研究相結(jié)合，使用范圍較廣，能監(jiān)測政策對一致性的影響，并且SEC 臨界值由統(tǒng)計學方法得出，更加科學.所以，本文對初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標的一致性研究選用SEC一致性分析方法.SEC一致性分析方法是由美國帕特和史密森兩位研究者提出的，主要通過一致性指數(shù)計算公式［7］，分析、評價所選擇的研究對象與所選課程標準之間的一致性.構(gòu)建兩個5×3階矩陣，X為課程標準矩陣，Y為試題屬性矩陣.波特一致性指數(shù)計算公式為

其中：p表示波特一致性指數(shù)，取值范圍為0～1，p值越接近1，說明二者的一致性越好；xij，yij分別代表構(gòu)建的課程標準矩陣及試題屬性矩陣中第i行、第j列單元的比例數(shù)值.通過該方法對內(nèi)容主題和認知層級雙維度進行矩陣構(gòu)建，計算波特一致性指數(shù)，并使用MATLAB 中Unidrnd 函數(shù)（離散均勻隨機數(shù)法）通過20 000次重復(fù)計算得到參考值，將20 000個數(shù)據(jù)通過T檢驗確定95%置信區(qū)間，得出p0.將計算得到的p值與臨界值p0比較，從而判斷兩者的一致性差異.

2 研究過程

2.1 一致性分析編碼框架建構(gòu)

本文依據(jù)新課標內(nèi)容主題和布盧姆教育目標分類理論，將認知推理層次分為6個類別，即：記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造［8］.再結(jié)合新課標、《義務(wù)教育化學課程標準（2011 年版）》及考試說明中的認知標準將認知維度歸為知道、認識、理解三個維度，認知維度分類如表1所示.通過使用“內(nèi)容主題×認知維度”的方式構(gòu)建二維矩陣進行編碼.新課標中課程內(nèi)容包含了5個一級主題（科學探究與化學實驗、物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用、物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的化學變化及化學與社會·跨學科實踐），一級主題下包含25個二級主題，在二級主題中還包含了眾多分支，對學生認知要求的主題主要集中在個別二級主題中的三級主題，研究中將三級主題進行編碼，如果二級主題下無三級主題并且對學生認知有要求，則使用二級主題，從而構(gòu)建出15×3“內(nèi)容主題×認知維度”的矩陣編碼表，再通過處理后最終得到5×3“內(nèi)容主題×認知維度”的矩陣編碼表.

表1 認知維度分類表

2.2 新課標編碼

首先，對新課標的內(nèi)容標準進行細化和篩選，將新課標中偏向?qū)W生情感、態(tài)度與價值觀目標的內(nèi)容進行摒棄，主要是對認知目標的內(nèi)容進行編碼.其次，根據(jù)內(nèi)容要求中具體語句的行為動詞進行編碼，例如：“知道大多數(shù)金屬在自然界中是以金屬礦物形式存在的，體會化學方法在金屬冶煉中的重要性”，此內(nèi)容要求中分別出現(xiàn)“知道”“體會”兩個動詞，則根據(jù)出現(xiàn)的兩個認知維度的相關(guān)動詞將本知識點細化為兩個標準.在新課標編碼過程中為了使編碼具有較高的可信度，由兩名化學教育專業(yè)研究生和一名中學化學教師分別進行獨立編碼，對比分析后得到最終編碼表，如表2 所示；經(jīng)標準化處理后得到編碼比率表，如表3所示；最終得到5×3“內(nèi)容主題×認知維度”的矩陣比率表，如表4所示.

表2 《義務(wù)教育化學課程標準（2022年版）》編碼數(shù)目表

表3 《義務(wù)教育化學課程標準（2022年版）》編碼比率表

表4 《義務(wù)教育化學課程標準（2022年版）》“內(nèi)容主題×認知維度”矩陣比率表

2.3 試題編碼

將2020—2022年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題進行了編碼，編碼時將試題中每一題對照課標中的具體條目進行歸屬，如試題中選項分別為四個不同知識點則分別賦分，如選擇題為2分則每個選項分別賦0.5 分.陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題分值分配為第一部分（選擇題）18 分，第二部分（非選擇題）42分.參考張騫等［9］進行試題編碼的方法，首先找到知識點所對應(yīng)的課標中具體條目，有確定的行為動詞按照行為動詞劃分，無明確行為動詞的則按題目考查方式劃分.

為了使試題編碼具有較高的可信度，由兩名化學教育專業(yè)研究生和一名中學化學教師分別進行獨立編碼，參照《義務(wù)教育化學課程標準（2022 年版）》對三位人員編碼進行總結(jié)，得到最終的試題編碼結(jié)果表，如表5所示.

表5 2020—2022年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題編碼結(jié)果表

3 結(jié)果討論

3.1 數(shù)據(jù)計算與比較

為了使得到的p值具有統(tǒng)計學意義，本文參考Fulmer［10］的思路，應(yīng)用MATLAB R2016a 軟件，采用unidrnd函數(shù)將構(gòu)建的一致性分析框架中的81個化學課程標準內(nèi)容隨機賦值在5×3階二維矩陣中，將初中學業(yè)水平考試化學試題卷面總分的60分隨機賦值在另一個5×3階二維矩陣中，對兩個模擬矩陣進行標準化處理得到p值，再將此過程重復(fù)20 000 次，得到樣本p值及數(shù)據(jù)正態(tài)分布圖，如圖1 所示.應(yīng)用SPSS 22.0 軟件對20 000 個數(shù)據(jù)進行T檢驗，得到95%顯著性水平下p值參考值的區(qū)間為（0.673 6，0.675 6），即p0=0.673 6.

圖1 p值正態(tài)分布示意圖

使用波特一致性指數(shù)公式將2020—2022 年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題進行計算，得到2020—2022年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標的一致性指數(shù)分別為0.794 7、0.706 5、0.760 7，并且三年的一致性指數(shù)均高于95%顯著性水平下的臨界值p0.由此可以證明，2020—2022年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標具有統(tǒng)計學意義上的顯著一致性，并且近三年試題一致性指數(shù)均處于較好水平.

3.2 陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標間認知維度比較

圖2 為2020—2022 年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標間認知維度比率對比圖.由圖2可知，“認識”層面在認知維度中所占比率無論是在2020—2022年試題中或是在新課標中都是占比最高的，“理解”層面除了2022 年試題中與“知道”層面比率持平外，其余年份和新課標中對其考查所占比率均為最少；2021年試題“知道”層面（0.208 5）與新課標中“知道”層面（0.320 9）所占比率差異最大，2022年試題“知道”層面（0.250 0）與新課標“知道”層面（0.320 9）最為接近；2020—2022 年試題中“認識”層面的比率與新課標“認識”層面上下偏差不大；2022 年試題“理解”層面（0.250 0）與新課標“理解”層面（0.111 0）比率差異較大，最接近的比率是2020年試題（0.133 3）.此外，2020年試題中各認知維度比率與新課標中各認知維度的比率趨近相同，通過p值一致性指數(shù)也可知二者一致性是近三年中最高的.2022年試題從認知維度比率分布可知，其更加注重學生在認知中的均勻分配.綜上，陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題在認知維度考查中雖具有一定的差異化，但與新課標要求基本保持一致.

圖2 2020—2022年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標間認知維度比率對比圖

3.3 陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標間內(nèi)容主題比較

圖3 為2020—2022 年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標間內(nèi)容主題比率對比圖.由圖3可知，在內(nèi)容主題中“科學探究與化學實驗”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”及“化學與社會·跨學科實踐”三個主題在三年化學試題中所占比率均低于新課標中所對應(yīng)內(nèi)容主題的比率，而“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”和“物質(zhì)的化學變化”兩個主題在三年化學試題中所占比率均高于新課標中對應(yīng)比率.通過對五個一級主題的分析可知，2020 年化學試題中“科學探究與化學實驗”（0.100 0）主題與新課標（0.111 2）差異較小，差異較大的為2021 年化學試題（0.066 7）；2021 年化學試題中“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”（0.450 0）主題與新課標（0.432 2）差異較小，差異較大的為2022 年化學試題（0.500 0）；2022 年化學試題中“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”（0.174 9）主題與新課標（0.185 2）差異較小，差異較大的為2021 年化學試題（0.116 7）；2022 年化學試題中“物質(zhì)的化學變化”（0.191 7）主題與新課標（0.160 4）差異較小，差異較大的為2021年化學試題（0.266 6）；2021 年化學試題中“化學與社會·跨學科實踐”（0.100 0）主題與新課標（0.111 0）差異較小，差異較大的為2020年化學試題（0.041 6）.

圖3 2020—2022年陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題與新課標間內(nèi)容主題比率對比圖

4 結(jié)論與建議

本文對新課標進行編碼時，由于新課標主要內(nèi)容分布在二級主題下的三級主題，但還是有認知內(nèi)容要求在二級主題中，所以在新課標的編碼過程中，先按三級主題編碼，無三級主題的按二級主題編碼，最終匯總成由一級主題與認知維度構(gòu)成的5×3 階二維矩陣，試題先按細化標準進行編碼，最終匯總為5×3階二維矩陣，得到試題編碼結(jié)果表，使其在應(yīng)用SEC分析時統(tǒng)一主題并方便計算.

從新課標與試題編碼處理后對比分析結(jié)果可以看出，在新課標頒布前，即2022 年之前陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題命制中“認識”認知層面比重較高，而“知道”認知層面比重處于中段，“理解”認知層面比重較低，說明對學生理解、應(yīng)用知識要求更高.而新課標頒布后，相比近三年試題的設(shè)置對學生“知道”認知層面權(quán)重加大，減少了“理解”認知層面的權(quán)重.從內(nèi)容主題的要求設(shè)置可以發(fā)現(xiàn)，新課標中關(guān)于“化學與社會·跨學科實踐”主題的權(quán)重比近三年試題設(shè)置要高，體現(xiàn)了當下我國義務(wù)教育階段對學生的新要求，要提升學生素養(yǎng)，并在義務(wù)教育階段對學生學業(yè)進行減負.化學學科亦是如此，通過對新課標的分析，明顯加大了對學生實驗?zāi)芰翱鐚W科應(yīng)用能力的提高，以更好地提升學生學科素養(yǎng).

新課標從2022 年開始實行，通過本研究，對陜西省初中學業(yè)水平考試化學試題命制和化學教學提出以下建議.

（1）在學生認知標準中降低“理解”層面的要求，提高“知道”層面的試題命制比率.在內(nèi)容主題方面維持“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”層面的要求，降低“物質(zhì)的化學變化”層面的要求，提高“科學探究與化學實驗”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”及“化學與社會·跨學科實踐”層面的要求，加強化學試題的生活實際性.

（2）學生在義務(wù)教育階段學習化學時教師應(yīng)創(chuàng)造條件讓學生多接觸化學基本實驗，從而使學生在化學實驗變化中發(fā)現(xiàn)化學的奧秘，最終讓學生在學習化學知識的初期埋下興趣的種子；教師在教學中要兩手抓，在加強學生知識記憶的同時還要注重拓展學生化學學科知識面，例如，讓學生更多了解化學史、諾貝爾化學獎得主及化學相關(guān)趣味事件，使其從多方面多角度理解化學；教師的化學教學素材應(yīng)多從生活中發(fā)現(xiàn)提取，并通過化學學科教學使學生用于生活，更好地體現(xiàn)生活中的化學.