PISA试题对中学生物学开放性试题编制的启示

林明艺 张 锋

（1 福建师范大学生命科学学院 福建福州 350108 2 福建省普通教育教学研究室 福建福州 350003）

生物学开放性试题是由于对学生生物学核心素养要求提高应运而生的新型试题［1］，其主要特征是情境的真实性、结构的复杂性、结果的开放性及评价的层次性。 它不仅能兼容不同教材版本间的异同、促进教育质量公平，更能鼓励学生发散多元思维、测量学生知识应用与迁移的能力，以及利用所学的生物学基础知识，积极表达自己观点的能力。

1 PISA 测评特点

PISA测评是以青少年的“知识、技能、态度与价值”为考查基础设计试题，在这点上与我国中学生物学试题编制立意相关性显著。但PISA 测试更着眼于学生能否应用所学知识，在新的情境下进行外推，即运用、推理、创新；运用概念推理解决问题，形成科学议题。

1.1 情境式命题特色 以成段文字提供现实情境的PISA 测试题，其情境材料主要包括个人、社会、全球3 个领域，其中生物学学科的情境材料涉及范围包括： 生命与健康、 生物多样性、 生命系统、科学研究等多个方面。学生阅读连续性文本或非连续性文本的过程，也是学习的过程，因为学生在理解与反思书面材料的同时，可以发展自己的知识和潜能。 因此PISA 的命题优势之处在于：利用学生的亲身经验和科学思维进行反思问题。

情境材料是命题者与受试者进行对话交流的工具。 PISA 试题情境材料设计为开放性试题编制方向提供多角度可能性，不同的学生对文本信息的理解和处理方法可能不同，利用学生思维和经验构建不同答案。

1.2 编码评分标准 PISA 测试所有的选择题、态度选项题由电脑直接阅卷，而封闭型试题与开放性试题由人工评卷。 PISA 评分标准采用编码形式，即评卷者不直接给出一道题的具体得分，而是在该题圈选出相应的编码，这样避免评卷者对学生答案的主观影响，尤其是开放性试题［2］，从而保证PISA 测评的质量与公平。 其中编码分为4 级：满分、部分得分、零分、没有作答。

PISA 评分标准对该题的每个编码进行详细阐述并作出举例，这样不仅给予评卷者清晰的评分规则标准，又不至于使评分标准过于墨守成规，方便评卷者进行适当变通，保证学生思维的发展空间。

2 借鉴PISA 评测的开放性试题命题思路

PISA测评在试题编制上的命题特色是十分值得我国编制中学生物学开放性试题借鉴的。 我国生物学开放性试题是追求学生在生命观念的基础上发展科学思维和科学探究能力的有效工具，保护学生站在生物学家的视角分析问题的态度与精神。 只要在规定范围内，受试者可以在深度、广度、组织方式上拥有较大自由空间，由此反映与测量学生的答题思维过程。 针对命制中学生物学开放题的研究，本文从试题情境材料、能力与知识关系及评分标准界定3 个方面阐述具体做法。

中学生物学开放性试题编制要点：

2.1 试题情境材料的设置 情境阅读是启发学生思维的重要信息，也是开放性试题的主要内容。情境材料可以是一句话，例如选择题；也可以是一则短材料，例如填空题和判断题；也可以是一段文本材料，例如材料分析题。命题者的试题材料设计需要考虑到受试者的文化差异和认知水平。最后，材料分析题的情境材料编辑需具备一定的弹性，即学生遇到问题可从不同视角获取其他信息。 材料中可适当隐藏提示信息，便于学生在大量信息中找到方向。

例1，（原创）鸡鸣一向是黎明破晓的标志。 最近日本名古屋大学动物学家研究发现了一个很有趣的现象：鸡是一类具有高度社会习性的动物。在一个规模较小（不到10 只）的鸡群中，地位最高的雄鸡扮演着率先鸣叫的领头角色。 而鸡群中雄鸡通过互啄等行为确认社会地位。更有趣的是，一旦将领头鸡撤出鸡群，原来“老二”地位的雄鸡便会晋升为此鸡群的新一任领头鸡，并担任每日清晨率先鸣叫的领导角色，自然它的下属们的级别也都晋升了一个阶位，生活继续重复老样子。

结合上述材料，分析并回答下列问题。

1）动物的行为是指动物对某种环境变化的刺激引起反应的活动。 尝试从动物行为的获得途径判断“晨鸡报晓”现象是属于________ 行为，并从2 个方面说出你判断的依据： ①______________；②____________________。

2）你认为一只领头鸡可以在每天几乎同一时间点准时报晓的影响因素可能有哪些？________。（至少写出3 个影响因素）

3）科学家认为雄鸡通过听觉和视觉判断另一只鸡的社会地位。 我们知道，把领头鸡半途移走后，剩下的雄鸡级别会自觉上移。但如果一段时间后将原来的领头鸡重新放回这个鸡群，它们是会主动“自降一级”还是再重新排列鸡群中的地位次序？ 尝试预期结果，并说出你的依据：_________。

分析：在这道试题中，命题者设计了学生既熟悉而又陌生的“鸡鸣破晓与雄鸡社会地位相关”的有趣现象，除了激发学生答题兴趣以外，主要是意在诱导学生在阅读中学会思考。学生凭借基础生物学知识如果不能正确作答出第3 问，就需要学生在情境材料中寻找、分析、判断与复杂问题相关的文本信息。学生如果在阅读材料中不能成功搜寻到相关信息，还可以从提示信息入手，该题的提示信息设计在第3 问的补充材料中：“科学家认为雄鸡通过听觉和视觉判断另一只鸡的社会地位。”因此，学生只要准确表达出符合实际情况的推理和分析，得出科学性结论，均视为正确答案。

2.2 能力与知识相关性的体现 能力立意的命题理念提出以来，知识立意逐渐被弱化，但是这并不代表试题编制中需要使知识性内容变少。 能力与知识总是相关的，考查学生能力水平离不开生物学内容性知识，只是学生在面对当今社会更需要解决问题的能力。 学生如果要像科学家那样思考问题，生物学科学知识就是他们解决问题的工具。而对于能力要素在开放题的考查，可以从问题解决、团结协作、数据处理、批判性思维、创新等方面进行设计。能力要素是试题编制的中心主题，是建立在生物学知识的基础上的，在一定试题条件下还可体现学生的态度与价值。此外，思维品质的提升并不代表思维难度的提升，开放题思维品质的提升更重要的是在于： 对理论知识和实践能力之间相互影响关系的思考。

例2，（原创）沙埋，即沙粒在风力的作用下滚滚前进，当遇到障碍物或风力减小时停落下来，并埋压周围物质的现象。 根据沙粒的多少形成埋压物质的不同深度。试设计一个实验方案，探究沙埋深度过高的地区是否会影响植物种子的萌发？ 并预测实验结果：_____________。

分析：在这道试题中，“沙埋”对学生可能是一个新名词，因此命题者对此进行了名词解释，为学生下一步答题解除障碍。 这道题主要考查学生的科学探究能力，要求学生设计一个探究实验并预测实验结果，学生回答这道开放性试题需要建立在“影响种子萌发因素”的内容性知识上进行科学设计实验方案。知识的价值有3 种维度，包括实用价值、认知价值和情感价值。 在这道试题中，学生若能合理设计实验方案则体现实用价值和认知价值； 学生将设计方案上升到社会责任层面例如爱护生命、保护环境等，则情感价值也可以被融入答案之中，由此可见，态度测量也是有可能的。

2.3 等级评分标准的划分 正因为开放题答案的不唯一性，直接用一个具体分数判定受试者在本题的最终成绩，并不能很好地区分不同学生之间的能力差距。为了避免评卷者主观影响因素，也为了保护学生的发展性思维，开放题答题的评定结果应以能力等级进行划分，并需详细规定生物学开放性试题等级评分标准双向细目表。 评卷者以此发现学生的思维层次，找出学生答题中的闪光点，而不是一味统计其错误之处。

例如开放题答题评分标准可划分为由高到低的A～F 级，每一个等级层次对应一个分数阶段，例如F级对应0～1.5 分；E 级对应1.6～2 分，依此类推。能够获得该等级的学生在该题需要达到什么样的标准，需要根据不同的试题作出调整说明并举例。

等级评分标准既符合我国生物学核心素养的理念，又可以利用等级条件综合评价学生在开放性试题中的语言表达能力、反思文本能力、应用习得知识能力。因此，等级评分标准将会是开放性试题设计的一个进步。

3 讨论

生物学学科素养在相互联系和多元化的当今社会变得越来越重要，试题作为评估素养形成的工具，其编制需要经过命题者精心思考与研究设计。而开放性试题是鼓励学生求异思维、反馈学生思维形成路径的有效题型，因此其试题编制更是需要经过深入研究与分析。 PISA 测评试题的可参考性和借鉴价值获得国际性认可，因此笔者通过研究PISA 命题特点，由此产生启发性思考，并将此迁移到我国中学生物学开放性试题编制中，以期为开放题编制提供新的研究方向。