基于Achieve工具的高考化学试题与课程标准的一致性研究

姚娟娟 王世存

摘要： 借助Achieve一致性分析工具，开展2019年普通高中化学课标Ⅰ卷与课程标准一致性的研究。研究表明，试题与课程标准的一致性达到标准的指标有内容向心性、挑战的来源、部分主题范围的一致性、部分主题平衡的一致性、部分主题挑战层次的一致性。表现向心性上，试题与课程标准的一致性未达到标准。根据研究结果，提出课程教学与试题命制的建议。

关键词： Achieve分析工具; 高考化学试题; 课程标准; 一致性研究

文章编号： 1005-6629（2020）02-0071-06

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

高考化学试题的命制对课程改革的实施有重要的指导意义[1]。高考化学试题是否与课程标准的要求一致，直接关系到教师是否按照课程标准开展教学[2]。《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称“课程标准”）已经正式发布，作为能够反映课程改革效果的试题而言，其是否与课程标准具有一致性，将直接影响和制约着课程改革的进程。2019年普通高中化学考试试题是课程标准颁布之后的第二次命题，课程标准中明确规定试题的命制要“以核心素养为测试宗旨”[3]，只有试题的命制与课程标准一致时，才能促进一线教师开展基于核心素养培育的课堂教学，推动课程改革。

1  一致性分析工具选择

当前通常采用Webb、 SEC、 Achieve这三种模式对试题与课程标准的一致性展开研究，3种工具的对比如表1所示。

总的来说，Achieve一致性分析工具能通过多维度描述呈现关于测验整体、各分析维度的丰富信息，所得研究结果具有较强的参考价值。基于此，文章将借助Achieve一致性分析工具为理论框架开展研究。该工具是罗曼斯等人开发的由3个一级指标和6个二级指标所构成的一致性分析框架[6]。其应用价值在于通过相应指标具体地对一致性进行详细描述，揭示试题是否反映了课程标准中所要求的内容（向心性）;试题在多大程度上反映了课程标准中的内容（均衡性）;试题对于学生是否具有适度的挑战性（挑战性）。具体如表2所示。

2  基于Achieve一致性分析工具的分析

2.1  基于Achieve一致性分析工具的整体思路

根据Achieve一致性分析工具，首先统计出课程标准中所有主题或模块对应的学业要求，然后明确每个试题对应的要求，依照分析框架中各指标的等级标准进行匹配，最后计算内容向心性、表现向心性、平衡、范围、挑战的来源、挑战的层次的等级或比值，得出试题与课程标准的一致性。为提高研究结果的可信度，由一位教育硕士研究生和一位化学教学论专家独立进行试题与课程标准在各指标上的匹配，并运用SPSS软件计算出斯皮尔曼相关系数为0.932，匹配结果具有较强的可靠性，最后對具体试题匹配的偏差进行讨论达成一致。

2.2  基于Achieve一致性分析工具的样本选择与分析

在此，通过对一个题目的分析展现整套试题具体的分析思路，试题样本为选择题的第12题。一个题目的分析是分析基础，试题一致性需要分析全套试题。另外，挑战的层次会存在多种水平描述，根据课程标准以及试题梳理行为动词，将水平划为3个等级。根据等级进行课程标准与试题中认知水平的匹配，为明确挑战的层次提供依据，各水平包含的行为动词如表3所示。

详细的样本题目分析如下：

利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（    ）

A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能

B. 负极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+

C. 正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3

D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动

该题目与课程标准一致性的分析如表4所示。

以上是对一个题目分析的具体说明，试题与课程标准各主题一致性需分析所有题目，求相关参数比值计算得出。

3  基于Achieve一致性分析工具的试题与课程标准分析

3.1  试题与课程标准的宏观统计

课程标准明确高考要对必修课程和选择性必修课程中的内容进行考查。必修课程包括化学科学与实验探究、常见的无机物及其应用、物质结构基础及化学反应规律、简单的有机化合物及其应用、化学与社会发展5个主题;选择性必修课程包括化学反应原理、物质结构与性质、有机化学基础。课程标准中含有各主题和模块的学业要求，学业要求包含知识和认知要求，统计其中的学业要求便构成课程标准中所有主题或模块的学业要求。

必修课程与选择性必修课程共有56个学业要求。试题的数目统计将每个大题中的每个小题作为1个题目统计，据统计2019年普通高中化学课标Ⅰ卷题目共27个，如表5所示。

3.2  试题与课程标准一致性的微观分析

根据Achieve一致性分析工具，剖析该套试题考查的学业要求，并与课程标准中的学业要求进行匹配，得出各指标下的对应数据，具体如表6、表7所示。

3.2.1  内容向心性

内容向心性是试题考查内容与课程标准的学业要求在知识内容上的一致性程度，划分为3个等级。比如主题A1，课程标准中的学业要求包括“能根据物质性质的差异选择物质分离的方法;能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算”等等，但在这一试题中并未出现对物质的量相关知识点的针对考查，则为“部分一致”。只有当完全一致的比值达到71%时，才可以说明试题与课程标准在内容向心性层面的一致性达到标准。由表6可知，试题与课程标准在内容向心性上“完全一致”的比值为77.8%、“部分一致”的比值为22.2%，其中“完全一致”的比值大于71%，说明在内容向心性上，试题与课程标准的一致性达到要求，该试题考查的内容均为学业要求中规定的学生需要掌握的核心知识。

3.2.2  表现向心性

表现向心性是指试题考查的能力水平与课程标准的学业要求在认知要求上的一致性程度，划分为3个等级。“完全一致”是指试题考查水平与课程标准学业要求的认知要求完全匹配，比如主题A2中明确要求学生“能运用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质”，在试题第26（1）及26（4）题中分别考查了学生对于运用“化学方程式”与“离子方程式”表征物质性质的能力，与课程标准中的认知要求完全一致。当“完全一致”比值达到76%时，说明试题与课程标准在表现向心性上的一致性达到标准。由表6可知，该套试题与课程标准在表现向心性层面，有74.1%达到“完全一致”、18.5%达到“部分一致”以及7.4%的“完全不一致”，“完全一致”的比值并未达到76%，所以在表现向心性上，二者的一致性未达到要求。在一定程度上说明试题的考查难度层级与课程标准中所要求的认知水平不相一致，应该适当调整试题认知水平。

3.2.3  范围

范围是指各主题中的学业要求在试题中的呈现程度，将每个题目所归属的课程标准各主题的学业要求数目与课程标准各主题的学业要求总数的比值作为衡量准则。当比值小于50%时，说明与课程标准的一致性在该主题上未达到可接受程度;比值在50%～66%之间达到可接受程度;比值不小于67%，说明试题与课程标准的一致性在该主题上达到满意程度。由表7可知，试题对于主题A2、 A6、 A7的考查与课程标准在范围指标的一致性达到可接受程度;主题A4的一致性比值达到75%，其值大于67%，说明在该主题上，试题与课程标准在范围指标的一致性达到满意程度。其余主题在该指标上均未达到可接受水平，特別是主题A5，虽然题目是有真实情境的，但没有通过问题的形式对其进行考查。

3.2.4  平衡

平衡是各主题中的学业要求数目与总数之比（比值1）和各主题所考查的试题数目与试题总数之比（比值3）的相近性，比值1与比值3越接近，说明二者在某主题上的平衡指标越好。为了更清楚地反映不同主题的平衡指数，制成由比值1与比值3所构成的条形图，具体如图1所示。

图1  课程标准与试题在“平衡”指标的一致性条形图

由图1可知，在A1、 A6、 A7这三个主题上，比值1与比值3接近，说明试题与课程标准在这三个主题上的平衡性较好，达到一致性标准。关于A2，试题对其考查的题目较多，在这一主题的比值3远远大于比值1;另外关于A5，试题中并无对这一学习目标的直接考查，导致比值1远远大于比值3。

3.2.5  挑战的来源

挑战的来源关注的是试题描述是否能够科学地对学习目标进行考查，集中在技术层面，试题描述科学无误，说明试题来源恰当，等级为1;试题描述模棱两可，有学术争议或科学性错误，说明试题来源不恰当，等级为0。由表6可知，试题来源恰当的比值为100%，说明该试题能够基于学生的已有认知进行编制，无任何科学性错误，试题在挑战的来源指标上一致性好。

3.2.6  挑战的层次

挑战的层次是各主题下试题的认知水平等级，根据解答试题需要学生达到的认知水平，等级划分为3级，等级越高，认知水平越高。各主题下的试题认知水平等级分布越均匀，越符合一致性标准。由表7可知，只有主题A2、 A7的试题在3个等级上均有分布，挑战的层次分布最广，可以说明关于这两个主题的试题在基础、中等、较高认知水平上均有呈现，其他主题集中在1个等级或2个等级。对于整套试题而言，认知水平等级为1的试题数目为5个、认知水平等级为2的试题数目为19个、认知水平等级为3的试题数目为3个，三个等级的占比分别为18.5%、70.4%、11.1%。说明该套试题对于等级2的考查最多，等级1次之，凸显了高考的选拔性，未考查太多基础性问题，试题要求学生必须将所学知识进行整合、联结、迁移以及综合分析才能正确解决，一定程度上说明了试题具有一定的区分度。但对等级3的考查过少，说明试题对学生创造性思维的考查应该适当提高。

3.3  研究结论

由上可知，该试题与课程标准一致性达到标准的有内容向心性;挑战的来源;A2、 A4、 A6、 A7主题范围的一致性;A1、 A6、 A7主题平衡的一致性;A2、 A7主题的挑战层次的一致性。而在表现向心性上，试题与课程标准的一致性未达到标准。整体而言，该套试题与课程标准的一致性并不是很理想。具体分析如下：

3.3.1  向心性

试题与课程标准在内容向心性上具有一致性，在表现向心性上不具有一致性。导致这一结果的原因可能是试题可以较为清晰地设置课程标准中要求的知识内容，课程标准在内容上具有明确的指向性，但课程标准的能力要求与试题的考查难度不存在清晰的对应关系，属于较隐性的关系，需要教师的深入思考和剖析，考查内容可以清晰把握，但考查认知水平需要深思才能符合课标要求。

3.3.2  均衡性

在平衡上，试题应适当减少对A2主题内容的考查，适当增多对A5及其他主题的考查，从而才能提高试题与课程标准在各主题上平衡的一致性。在范围上，各主题考查并不一致，试题较重视对A2、 A6、 A7内容的考查，忽略了对其余主题的考查。这一结果其实是可以预测到的，现阶段的教学强调元素化合物、化学反应原理的重要性，原因在于该部分内容是学生建构元素观、物质观、微粒观、变化观等学科观念的关键载体，化学教学的导向也可能在一定程度上影响试题的编制，但试题的题量是有限的，当某些主题考查得较多时，其他主题肯定会有所忽略，所以对各主题应进行适当关注，特别要加强“化学与社会发展”主题的考查。

3.3.3  挑战性

该套试题在挑战的来源上与课程标准具有高度的一致性。在挑战的层次上，只有两个主题达到一致性标准，说明试题的编制聚焦于考查某个主题的单一认知水平，没有实现对具体主题不同能力水平的考查，这应该在以后的试题编制中加以注意并修正。

4  研究建议

4.1  研读课程标准，把握命题导向

整套试题在6个指标上的一致性程度不一，有的指标一致性较弱，说明试题与课程标准的一致性仍需提高，课程改革仍需探索和改进。课程标准的最终目标是发展学生的化学学科核心素养，若试题与课程标准不具有一致性，不仅会降低高考试题质量，也会影响一线教师对课程标准的信任。不只是高考命题，日常测验也应按照课程标准进行编制。只有测验与课程标准一致成为常态，才能在阶段性教学实践与评价中不断地进行测验编制的经验总结和修正，强化扎实的核心素养培育。因此，必须明确具体知识可以用来評价学生的哪些核心素养、对应问题是否可以依托某个具体情境呈现、根据具体情境是否可以设置不同类型和不同层次水平的问题、运用具体知识是否能解决问题，一定要厘清“素养、情境、问题、知识”之间的关系及重视四者在命制试题时的地位和价值。

4.2  关注社会议题，培养价值观念

发展、评价、测试学生的核心素养是新一轮课程改革的主旋律[7]。课程标准中有7个“化学与社会发展”主题下的学业要求，试题的背景依托情境，但在该套试题中并未直接出现用该主题的相关问题，即利用A7主题对应的内容进行回答的试题为0。这一主题下问题的缺失，会导致无法实现对学生“科学态度与社会责任”核心素养的评价。素养是隐性的，但可以以相关问题为依托，将其显性化，进而得到较为客观的评价。日常教学的测验和高考试题的命制都可以适当地设置与化学相关的社会性议题，或从PISA试题编制中寻找启示。教师在教学中，也应该有意识地将社会性议题融入到课堂教学中，这样才能更好地培育学生运用知识解决社会实际问题的能力，潜移默化中促进学生正确价值观的形成。

参考文献：

[1]王后雄， 孙建明. 新高考化学试题命制与课程标准一致性研究[J]. 中国考试， 2013， （11）： 10～21.

[2]庄晓文， 姜建文， 桑晓燕. 2015年高考化学全国新课标Ⅰ试题与课程标准的一致性研究[J]. 化学教学， 2016， （1）： 87～92.

[3]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[4][5]杨玉琴， 王祖浩， 张新宇. 美国课程一致性研究的演进与启示[J]. 外国教育研究， 2012， （1）： 113～121.

[6]杨玉琴， 张新宇， 占小红. 美国Achieve“测验—标准”一致性分析工具的研究及启示[J]. 外国中小学教育， 2011， （9）： 22～27.

[7]钟辉生， 谢名军， 姜建文. 核心素养视角下的高考试题分析——评2017年全国高考Ⅰ卷理综试题[J]. 化学教学， 2018， （5）： 75～80.