化学试题难度隐性影响因素外显化的研究

刘芳 曹开奉 王伟群

摘要： 试题的难度通常是借助学生呈现在试卷上的作答结果来评估的。它不仅与题给信息的方式、要求给出答案的形式等显性因素有关，也与学生解决问题的思维过程等隐性因素有关。通过对学生的访谈，使学生解决问题的过程外显化，构建问题解决行为图，可以更全面、客观地了解试题难度的影响因素，从而更准确地预估试题的难度。同时，这也使得我们能够通过设计不同形式的试题，更准确地评价学生的思维水平，诊断学生学习的问题，促进教学的发展。

关键词： 化学试题难度; 隐性影响因素; 外显化; 访谈研究

文章编号： 10056629（2018）10002708中图分类号： G633.8文献标识码： B

1问题的提出

全面研究影响试题难度的因素，进而合理加以调控，是确保大规模教育考试试题难度处在合理范围的基本要求，也是科学化命题的重要组成部分。

试题通常由四个要素构成，即试题的立意、试题的情境、试题的设问、试题的答案（见图1）。立意是试题的核心和主题，要反映的是测验的目的，决定了试题的考查内容、考查方式;试题情境是指问题所处的境况，或者说是问题背景中可直接感知的具体条件的综合，它们构成了问题的初始状态。试题的设问是指题目设置的问题，试题的答案是指对提出的问题所做的解答，它构成问题的目标状态。

通常试题的难度是考后统计考生在该题的得分分析得出的，反映了试题与考生整体水平之间的适应程度[1]。因此试题的难度不仅与试题呈现出来的状态相关，还与考生测试时解决问题的过程相关，某种程度上也与试题的评分标准相关。当一道试题呈现在学生面前时，从问题的起始状态到目标状态，学生需要克服其间的种种障碍，即问题空间的填补，才能完成最终的问题解决任务。

尽管影响试题难度的因素很多，也很复杂，但若能厘清影响难度的主要因素，以及它们对难度影响的大小，无疑会大大提高评估试题难度的准确性。如果我们将影响试题难度的因素比喻成水中的一座冰山，试题的呈现方式、试题情境的陌生度、信息量的多少等这些显性影响因素仅仅是露出水面的冰山一角，水面下巨大的冰体则是学生解决问题的思维过程，比如学生如何理解试题、如何应用信息、如何调用所学知识、如何进行推理分析等等，这些问题明显制约着学生对于正确答案的得出，也极大影响着试题难度。但这是一个隐性的过程，若能将学生解决问题过程的外显化，就可以更全面地了解试题难度的影响因素，从而更准确地预估试题的难度。

2学生解题过程的访谈及分析

本文选取全国高考江苏化学卷中答案呈现方式不同的两道试题作为研究样例，一种答案形式相对简单，是用数字或符号表达，一种答案相对复杂，用文字或流程图表达。笔者随机邀请了一所四星级学校普通班的20位选修化学的高三学生作为被试，在完成相应试题的作答后，各选取了两位做对的学生和两位做错的学生进行访谈，根据被试的答案询问学生答案的来由及解题思路，对访談内容进行录音，而后整理成文字资料，Q是笔者的提问，A是学生的回答。再依据学生的解题思路画出流程图，对学生的访谈进行分析。

2.1答案简单型试题

答案简单型的试题以2014年江苏高考19题第（1）问第1空为例，访谈和分析如下。

实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、 I2、 I-等）中回收碘，其实验过程如下：

[解题分析]学生4开始就对反应物和生成物进行了比较，考虑需要闭环反应，可他认为闭环反应要脱水，错误地认为脱水时浓硫酸会破坏双键，所以想先加成，后脱水。而他又没有提取有用的题给信息，直接用HCN加成。错误的知识和不会提取题给信息，导致全题错误。

通过对学生的访谈，我们发现学生对试题的作答不是一蹴而就的，是一个思维的过程，解题过程的说明不仅能彰显影响解题的各种因素，也能反映出学生不同的思维水平。

3问题解决行为图的构建及难度影响因素的确定

3.1答案简洁型试题

综合四位学生对2014年江苏高考19题第1问第1空解题过程的访谈，这个问题的解决过程应该为： 首先，理解问题——写出氧化还原反应的离子方程式。从试题情境中提取有用的信息“向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I-”，由氧化还原反应的知识，可知氧化剂是I2，还原产物是I-，可推知还原剂是SO2-3，则氧化产物是SO2-4。由于方程式没有配平，要考虑反应体系的酸碱性，提取另一个有用信息“实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、 I2、 I-等）中回收碘”，分析可知这应该是一个中性偏弱酸性的体系，根据方程式配平的原则： 原子守恒和电荷守恒，得到离子方程式。建构的问题解决行为图如图10所示。

从问题解决行为图可清楚地看出，影响这道试题难度的因素有： 题给信息Ai的选取和利用，已有知识Bi的调用和思维水平Ci的层级，以及答案Di的呈现方式。

3.2答案复杂型试题

同样由学生对2015年全国高考江苏化学卷第17题第4问应答的访谈和分析，可知该题的解题应该是： 分析原料和产物的信息，找出二者之间的联系和区别，根据原料是4个碳的直链二醇，产物是一个有4个碳的环醚，合成过程要发生成环反应，生成2环丁烯醚;要在环上增加基团—CH2NH2，由题给信息RCH2CNH2催化剂，△RCH2CH2NH2可知要在环上加—CN，从抗心肌缺血药物的中间体的合成路线中发现—CN可通过取代—Cl得到，而结合环醚中的双键，加成HCl便得到所需的中间产物2氯代环丁醚。建构的问题解决行为图如图11所示。

从建构的问题解决行为图可清楚地看出，影响这道试题难度的因素有： （1）题给信息Ai的选取和利用，特别是该题情境对学生而言是陌生的，涉及的一些反应类型是学生从来没有学过的，要求学生在新情境中提取和利用新信息，难度大;（2）已有知识Bi的运用和思维水平Ci的层级，由于从原料到产物需要运用已有的知识和提取的信息进行多步转化，思维的中间状态较多，思维水平要求高，难度大;（3）答案Di的呈现方式，如复杂性、开放性等。答案的复杂性和过程性使学生思维过程的大部分得以呈现，要求思路正确，表达准确，减少了猜测答案的可能性，试题难度增大。对于过程开放的试题，评分标准也应该有一定的开放度，否则会增大试题的难度[2～3]。

4访谈研究的结论

4.1通过访谈可使试题难度隐性的影响因素显性化

影响试题难度的因素很多，也非常复杂。通过访谈，我们发现同样的试题，同样的答案，学生解题的思维过程可以是不同的，有时甚至错误的思维过程也能得到正确的答案。访谈的过程可以使学生解决问题的思维过程显性化，也使试题难度的隐性影响因素显性化： 如解题时对题给信息的分析和提取，解题过程中对已有知识和新获得信息的运用，解题的推理过程和思维的步骤。

4.2建构问题解决行为图有利于准确判断影响试题难度的因素

了解学生的知识、经验、思维，推测学生解决问题的思维过程，建构问题解决行为图，可以使影响试题难度的隐性的影响因素显性化，进而准确判断影响试题难度的影响因素。根据问题解决行为图，预测试题难度时，除了要根据试题的信息的情境、信息的数量、信息的呈现方式、答案的形式等显性因素直接判断外，还要考虑一些隐性的因素，主要是解决问题过程中的隐性思维过程，包括试题信息是否可以被直接利用，可以被直接利用的，相对难度小，若需要学生运用已有的知识进行转化利用，难度就会增大。在信息转化利用过程

中，就形成了一个中间状态，即一个思维水平。转化的次数越多，思维水平越高，转化中运用到的知识越多，中间状态越多，试题的难度就会越大。答案的表達形式的复杂性会影响学生的思维容量，通常答案形式越复杂，思维容量越大，答案形式越简单，越有猜测的可能性，试题的难度就会减小。准确把握试题难度的影响因素，有助于教师在命题时准确预测试题的难度。

4.3合理设计试题形式和评分标准有利于考核学生思维水平

通过对学生解题过程的访谈，我们发现一些答案简约的试题，尽管学生给出了相同的结果，从评分的角度给出了同样的等级，但实际的思维过程是不同的，有的是合理的思维过程，有的是凭直觉，还有的仅仅是猜测，有的甚至是错误的思维过程。对这些试题，单纯根据结果是不能准确地考核学生的学习水平的，也难以对学生的学习状况进行准确的判断，如果改变试题形式，要求学生写出“给出答案的理由”或“推理的过程”，试题的答案就能更好展现学生的思维过程，有利于准确判断学生运用知识的能力和思维水平的差异，实现考核的等级分层。当然，这也需要更开放的评分标准。这类题目对教学也会有更大的启示，教师能根据过程性的试题更好地诊断学生的学习和教学中存在的问题，形成更有针对性的教学策略，促进教学的发展。

参考文献：

[1]朱行建.SOLO评价： 一种试题难度预估的新方法[J].教学与管理，2010，（25）： 76～77.

[2]刘知新.化学教学论（第4版）[M].北京： 高等教育出版社，2010： 266.

[3]吕琳，唐玉露，吴星等.焦虑对高中生化学问题解决的影响研究[J].化学教育，2011，（10）： 34～36.