基于认知目标分类理论的试题认知工具与使用方法

（广东省深圳市盐田高级中学 广东深圳 518083）

1 基于认知目标分类理论的试题认知工具

安德森从“知识维度”与“认知过程维度”对布卢姆教育目标分类学重新修订，使认知目标分类在课程、教学、评量和测验方面更具有实用性，尤其是构建了教学评的工具框架，为知识和思维过程的测量提供了依据。现以生物学试题为例，尝试对知识维度和认知过程维度分类（表1和表2）。将表1和表2合并成一个表格，由知识维度和认知过程维度构成，研制了试题认知工具（表3）。

表1 知识维度

表2 认知过程维度分类

表3 试题认知工具

2 试题认知工具的使用方法

该工具对试题考查的知识类型和认知过程类型分类，直观地反映了试题的认知目标。现以2020年深圳市高三年级线上统一测试理综合试卷29题为例，阐述了该工具的使用方法。

首先对试题的问题编号，对照参考答案和解答说明，对答案所需的知识和思维过程分别与表1和表2对比识别，把结果写在试题认知工具表中。

2.1 题目及问题编号

【例1】为了探明臭柏幼苗在遮荫处理下的光合特性，通过盆栽实验，测定了75%遮荫处理下臭柏的叶面积、叶绿素含量等生理指标。实验结果见表4。请分析回答。

表4 实验结果记录表

（1）叶绿素中含量较多的色素是①。光反应的产物中用于暗反应的有②。

（2）自然条件下胞间CO2浓度更低，推测其原因是③。75%遮荫处理一段时间后，臭柏幼苗产生的有利于提升光能利用率的变化是④。

（3）为了进一步研究臭柏光合作用O2产生和CO2吸收的部位，有人设计了“叶绿体膜和叶绿体基质”离体实验。实验Ⅰ：用酶破坏细胞壁，离心分离叶绿体；实验Ⅱ：用充分研磨的方法破坏细胞，离心分离生物膜。在适宜光照的条件下，分别检测两组实验装置是否产生O2和吸收CO2，预测实验结果并分析原因：

实验Ⅰ：⑤，原因是⑥。实验Ⅱ：⑦，原因是⑧。

2.2 试题认知分类过程和结果

第①问回答“叶绿素中含量较多的色素”，属于具体细节和要素的知识。学生需要回忆叶绿体色素的含量，得出“叶绿素a”的正确答案。

第②问要求学生回忆光合作用的原理与过程。光反应为暗反应提供“还原性氢（［H］或NADPH或还原型辅酶Ⅱ）和ATP”，在书写过程中还原性氢不能写成还原性辅酶Ⅰ（或者NADH）和辅酶Ⅰ（或者辅酶Ⅱ）。本题属于概念性知识和事实性知识。

第③问，回答“自然条件下胞间CO2浓度更低”的原因，学生要具备光合作用原理的概念性知识。根据表格中信息，与75%遮阴比较，自然条件下胞间CO2浓度较小，但净光合速率更大，而株叶面积和总叶绿素较小，得出引起胞间CO2浓度更低的原因是净光合速率较大所致，不是株叶面积和总叶绿素，这属于元认知中的情境性知识和任务性知识。自然条件下，净光合速率高的原因，还与光照强度大有关，这涉及到理解中的解释和推断，同时需要图表中的信息来组织分析原因，得出“光照强度大，净光合速率高，消耗CO2较快”的正确答案。

第④问，通过图表中特定情境确定“75%遮荫处理一段时间后，臭柏幼苗产生的有利于提升光能利用率的变化”，依然是对光合作用原理概念性知识的考查。根据表格中的信息，按照要求回答光合作用变化是“总叶绿素含量增加，叶面积增大”所致，属于认知过程中的理解应用和分析。

第⑤问和第⑦问，推断特殊情境下“臭柏光合作用O2产生和CO2吸收的部位”。光合作用在完整的叶绿体中“吸收CO2，产生O2”；在研磨叶绿体，失去了叶绿体基质，离心获得叶绿体类囊体薄膜“不能吸收CO2，能产生O2”，这需要学生掌握概念性性知识光合作用的原理，以及光合作用何时产生O2，何时吸收CO2的程序性知识。

第⑥问和第⑧问，这是对前面第⑤、⑦问概念性知识、程序性知识和元认知知识的深化，同时又要分析原因。根据光合作用原理与过程，学生回答实验Ⅰ中“叶绿体完整，能进行光合作用”，实验Ⅱ中“只有类囊体薄膜，无叶绿体基质，只进行光反应”这一的正确答案。

将以上分类过程汇总，填入试题认知工具表，得到表5。

表5 试题认知工具表

2.3 分类结果与评价标准的比对分析

从表5看，本题有2个事实性知识，属于记忆认知活动，对记忆的要求较低；其他6个问题都是概念性知识、元认知知识，考查理解、应用和分析的要求，强化了生物学学科的素养考查，对光合作用原理与特殊情境等概念性知识分析和应用的大量考查，体现了全国高考注重情境和获取信息能力的要求。整个试题以熟悉的素材来考查实验探究能力，体现了全国高考试题用传统材料考查学生的科学素养和生物学学科能力为指导思想，符合考试说明中“素养和能力”的评价目标要求。

2.4 试题认知目标分类的认定说明

在运用这一工具进行实际分类操作时，会因个人理解的差异给分类结果造成偏差，这是正常的。但只要参照表1和表2中的主类、亚类的内涵，多个教师共同讨论，这种偏差不会影响整体。

3 结语

对试题认知目标分类的研究不多见。依据安德森修订的布卢姆教育目标分类学理论，研制的试题认知工具，对试题的评价具有一定的借鉴作用和应用价值。该工具有助于开展试题评价，保证评价目标的科学性、稳定性和精细化，并且有助于明确试题考查目标，帮助学生反思自己的知识结构和认知能力，发展学生学科核心素养。学生在学习中既要掌握事实性知识，理解分析应用概念性知识，还要进行高阶的评价和创造性的认知活动，通过策略性学习，丰富认知学习，加强程序性知识的创造与应用，改变原有认知结构，实现学生认知水平目标的超越。另外，该工具还可以启发考试改革，提高评价质量。教师利用这一试题认知工具，可以使试题考查目标具有明确的指向性，在核心素养评价过程中，促进试题命制符合课程目标层次，避免认知目标的模式固化和新的应试教育的发生。