网络环境下中学化学实验操作考试与评价系统研究报告

广东省梅州市梅江区梅州中学 阙建志

根据省政府《关于深化教育体制综合改革的意见》精神，应深化教育体制综合改革，积极探索考试、招生制度改革，建立以素质教育为导向的全面、综合、多元的考试、招生制度，形成科学的教育评价机制，健全广东特色教育质量保障与评估体系，提高广东基础教育办学质量，率先基本实现教育现代化。通过学习文件，我校根据文件精神和本校的实际情况，在本校化学组成立课题组，申报了“网络环境下中学化学实验操作考试与评价的系统”研究课题，于2015 年7月被省教育厅同意立项为2015 年广东省基础教育课程改革研究项目（立项编号：2015JJKGYJ034）。本项目于2018 年5 月经省级专家及省教育厅审核通过，准予结项（结项编号：2017JJKGJX012）。

一、项目研究的学术价值和实践意义

全国不断加强中小学教育教学质量综合评价改革，改变一考定终身的评价体系，不断提出各种各样的评价方法，力争从多层次、多角度评价学生。中学化学是以实验为基础的学科，化学实验是化学教学的重要组成部分，是培养学生动手操作能力和探究能力的重要途径和有效手段。只有善于挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，加强化学实验的教学，才能达到新课程改革的要求，提高学生的实验操作能力，实现高效课堂教学。传统的高考实验考试以笔试为主，不利于学生操作能力的培养和考查。因此，对学生实验操作考核办法进行改革，变单纯的笔试为笔试与操作考查相结合，即在笔试学生实验基础理论知识的同时，让学生根据实验题目进行实验操作考试，教师根据其操作的正误情况和熟练程度打分。这样一来，一方面可以促使学生在平时实验时积极主动地动手操作，另一方面也有利于培养学生的实验操作能力。实验操作考核的加强能使学生正视实验操作，对学生实验教学落到实处有积极推动作用，通过化学实验操作考试也能检查学生的实验技能和动手能力。所有化学教育工作者和各级教育研究部门都在不断进行探索，如二十世纪九十年代，我省在高中毕业会考中进行了化学实验操作考试，由于各校自行命题自行组织考试，无统一标准，不能准确反映学生的能力，未能坚持进行。再如目前四川、河南等省有些市区在升中考试中进行加试化学实验操作考试，以及上海在高中毕业考中增加化学实验操作考试，统一试题统一考试，考试时间较长，考试安排对学生有不少影响。实践中存在一些问题：（1）统一试题集中考试花费较大人力物力，对考点学校的教育教学有一定影响；（2）考试时间过长，监考员长时间站立观察学生实验操作，并快速判断学生考试成绩，监考员的疲劳工作影响对考生的评判，直接影响考试的准确度和信度。基于上述原因，课题组构建了网络环境下中学化学操作考试与评价系统（如下图）。

二、该项目的创新观点、成果和应用效果

1.实验考试所用材料由考试学校在考前2 天从网上获取，并做好准备工作，考试时利用网络确认考生身份并获得该考生的考试试题。当考生获取试题后提供5 分钟准备时间，然后进行实验操作考试。该方案设计提高了实验操作考试试题的保密性，同时考查了考生对化学实验操作的应变能力。

2.实验操作考试过程中，对考生10—15 分钟实验操作考试过程进行视频录制，每位考生由一个摄像头录制实验操作视频，最后提供给评卷员进行评分。给考生实验操作视频进行评分，与监考员现场直接打分相比有以下几个优点：（1）无监考员在场考生进行考试，降低考生对考试的紧张情绪，可减少监考员对考生的干扰；（2）由于实验操作视频可重复观看，可减少监考员对考生的操作瞬间判断引起的误差，提高考试评判的准确度；（3）考试结束后考试学校将视频上传到系统中，目前全省大部分中学都有校园网，可增加很多考点，减少考试时间，各考点考完后再将考试视频集中，可大幅度降低考试费用。

3.研制实验操作视频评价系统，利用网络评价系统可减少监考员在疲劳中出现误判，并采用2—3 次评判，大大提高考试的信度。全省考试结束后，由省统一调配到各市进行实验视频评判，利用网络环境进行统一标准分散评价，即对实验视频进行2—3 次评价，取平均分，所有评卷员不评本市考生的实验视频，提高考试评判的信度；考试评价系统要对视频进行两次评判，当两次评判分差超过3 分时，评价系统将对视频进行第三次评判，大大增加考试的信度和准确度。

4.实验操作试题的研制：（1）试题在10—15 分钟内考查学生主要实验操作；（2）试题难度适中；（3）不同试题的难度相当；（4）化学实验所用仪器和试剂较多，同次考试试题要求所用仪器和试剂较集中。

三、项目的研究进度及完成时间

学校领导根据省文件精神，选择化学科参加课题研究申报与研究，以化学科组长为主持人，带领全体化学教师参加课题研究。立项后严格按照要求完成课题研究，研究流程如下表。

研究阶段 完成时间 主要工作与成果课题申报与开题2015 年2月—7 月1.全体化学教师积极学习省文件精神，全面了解目前国内外研究现状，寻找本课题的突破口，组织人员进行课题申报工作；2.立项后，课题组立即组织课题论证会和开题会，主持人和课题组成员认真听取现场专家和省评审专家的意见，及时修正课题研究思路与方案。理论学习与研究2015 年8月—12 月1.编写操作考试的六套高中化学实验操作考试试题和评分细则；2.研制网络视频评价软件，供实验操作考试视频评价使用；3.确定信息化实验操作考试室要求，将现有化学实验室28 张实验台改为28 个独立考试室；4.化学实验室的电脑并入互联网，可将实验操作视频直接传送到网络上。试验阶段2016 年1月—3 月1.为了对录制设备进行检测与调试，选取学校理科协会28 名学生进行实验操作考试，将其作为研究对象，同时对网络评价系统进行试验；2.考试过程中采用人工考试和网络考试两种方式同时进行，获得有效研究依据；3.对比两种评价方法的优缺点，作为后续研究的突破口。中期总结与工程验收2016 年4月—5 月1.主持人组织“中期总结与工程验收”的报告会，参加会议的有学校领导、相关工程建设负责人、全体化学组成员以及嘉应大学教授等专家；2.调整试验中出现不足之处后，选取本校高一全体、高二理科学生共1539 人进行实验操作考试，为项目研究获取更多研究数据。

总结与结题阶段2016 年6月—9 月从多方面对项目研究进行总结。1.实验操作试题命制与化学学科核心素养、难度、区分度等；2.实验操作视频录制的可视性、易传输等；3.学生实验操作考试的流程、操作完成时间等；4.网络视频评价系统考试结果评价、考试信度等。

四、项目研究体会与反思

两年多来，我们从课题申报、开题论证、中期报告、结项总结等系列研究工作中，收获很大、体会颇深。

（一）网络环境下中学化学实验操作考试与评价系统的优点

1.运用网络考试系统，保证试题的保密性，同时考查考生对化学实验操作的应变能力，还能让学生在考前掌握中学化学实验重要基本操作。运用网络可增加很多考点，减少考试时间，考试视频集中，可大幅度降低考试费用。

2.录制考生实验操作视频，不需要教师现场打分，不仅降低考生对考试的紧张情绪，还可减少监考员对考生的干扰。

3.运用网络视频评价体系，视频的可重复性可减少评卷教师对考生的操作瞬间判断引起的误差，提高考试评判的准确度；视频分散性可减少评卷教师在疲劳中出现误判，大大提高考试的信度。视频保密性和多次评判，可提高考试评判的准确度和信度。

（二）网络环境下中学化学实验操作考试与评价系统的不足

1.在试验阶段发现，摄像头的高度会对录制考生的站位与操作中仪器的位置造成影响。实施阶段，通过提醒考生考试时站位和根据学生身高调节摄像头的高度，得到明显的改观。

2.没有对每个实验台进行间隔，出现较多考生的背影，若增加每个实验台活动间隔，不会出现较多考生的背影，同时考试结束后可以归还学校用于正常教学使用。

3.实验操作试题难度仍不够均匀，高中试题研制数量较少，这是课题组下一步的努力方向。

综上所述，因研究时间有限，对“网络环境下实验操作考试与评价的系统”的研究，还需要更多理论和技术的支持，还需要同行们的共同努力。