例談“素養(yǎng)為本”實驗題的命制策略

顧弘 吳永才

摘要： 基于核心素養(yǎng)評價要求，依托命題框架，結(jié)合例題，介紹了從真情境、高立意、巧構(gòu)題、準(zhǔn)作答、實磨題五個策略入手完成化學(xué)實驗題的命制。

關(guān)鍵詞： 素養(yǎng)為本; 化學(xué)實驗題命制; 命題框架; 命制策略

文章編號： 1005-6629（2019）2-0079-06??????????? 中圖分類號： G633.8??????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

試題是診斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，以量化指標(biāo)反映學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀況的工具。從系統(tǒng)論的角度來講，試題命制是通過教學(xué)系統(tǒng)中的信息傳遞和反饋形成教與學(xué)的過程控制，所以試題命制具有教學(xué)調(diào)節(jié)和教學(xué)反饋的功能。

1? 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”、“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”5個方面。其中“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”和“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”要求學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科的思想和方法;“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”從實踐層面激勵學(xué)生勇于創(chuàng)新;“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”進(jìn)一步揭示化學(xué)學(xué)習(xí)更高層次的價值追求，因此5個方面存在如圖1所示的關(guān)系[1]。

2? 命題框架

在命題過程中需要堅持以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，準(zhǔn)確把握“素養(yǎng)”“情境”“問題”和“知識”之間的關(guān)系，構(gòu)建如圖2所示的命題框架。

2.1? 要素

上述圖2的框架表明，命題就是要從核心素養(yǎng)評價標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，并以課程標(biāo)準(zhǔn)和考試說明為依據(jù)，從而確定相應(yīng)試題的測試目標(biāo)，處理好“情境”“知識”“問題”這三個要素之間的關(guān)系，要求注意到“情境”和“知識”是服務(wù)于“問題”的提出與解決以及“問題”“情境”“知識”相互間存在的密切聯(lián)系。而試題的情境就應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實際，體現(xiàn)時代性、針對性、啟發(fā)性、過程性和科學(xué)性，且與測試要求保持一致，同時還能有一定的陌生度、豐富性、生動性。

在命題過程中如何合理地完成“知識”“問題”和“情境”三個命題要素協(xié)調(diào)統(tǒng)一，其關(guān)鍵就是做好下述六個選擇。

2.2? 立意

（1） 思想選擇： 即選擇考查的學(xué)科核心思想，如表1[2]所示。

（2） 知識選擇： 國家課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的五個主題中所涉及的相關(guān)知識。

（3） 標(biāo)準(zhǔn)選擇： 標(biāo)準(zhǔn)也就是以學(xué)生能力發(fā)展水平和核心素養(yǎng)要求為根本依據(jù)設(shè)計命題考查的難度。核心素養(yǎng)要求同時也是化學(xué)學(xué)科的核心知識，應(yīng)作為重點深入考查。同時還必須兼顧評價目標(biāo)來確定標(biāo)準(zhǔn)，如果僅僅是階段性評價或過程性評價則應(yīng)控制命制的標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)降低難度;如果是總結(jié)性評價則可以對化學(xué)學(xué)科的核心思想方法適當(dāng)?shù)靥岣邩?biāo)準(zhǔn)。

以上三點選擇在題目命制過程中并不直接呈現(xiàn)在卷面上，是命題者設(shè)計的測量目標(biāo)，所以是隱性表達(dá)，因此可以稱之為命題的立意。

2.3? 構(gòu)題

（1） 題型選擇： 題型選擇就是根據(jù)評價的要求選擇合適的題型。評價要求低一些，可以是單項選擇題、基礎(chǔ)連線題、簡單填空題;評價要求高一些，可以采用推斷題、不定項選擇、作圖題、計算題、情境分析題、實驗探究題、流程分析題等題型。

（2） 呈現(xiàn)選擇： 呈現(xiàn)形式是指題目的敘述方式，化學(xué)試題的敘述方式是豐富多彩的，可以文字表述、實物圖片表述、表格式表示、裝置圖表述、圖像式表述、流程式表述等，當(dāng)然還可以多種形式的混合表述。均可以依據(jù)要求采用合適的表述方式。

（3） 容量選擇： 試題的命制依據(jù)情境的復(fù)雜性和評價要求兩個因素。一般簡單題字?jǐn)?shù)相對較少，傳遞的信息相對單一;評價要求高則表述的字?jǐn)?shù)多，圖、曲線相對復(fù)雜，傳遞的信息相對豐富且比較隱蔽，學(xué)生獲取信息的能力要求高。但也有一些計算題表述雖簡單，但思維容量極高。所以這個容量應(yīng)該既含有題目的信息容量，同時還要考慮學(xué)生獲取信息的時間容量。

而這三個選擇由于直接在卷面上呈現(xiàn)，是命題的直接表現(xiàn)，所以是顯性表達(dá)，因此可以稱之為命題的構(gòu)題。

綜合來看，命題的立意決定了命題的構(gòu)題，命題的構(gòu)題要服從命題的立意，當(dāng)兩者達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一則可形成較為合理的命題，這就是一個成題的過程。

2.4? 完善定題

成題后一定要作答，尤其是較為復(fù)雜的問題一定要請數(shù)位命題者作答，在作答過程中才可能發(fā)現(xiàn)問題。命題人思維的局限性很難避免，而且命題人對命題難度的預(yù)估很容易發(fā)生偏差，只有在作答過程中才可能被發(fā)現(xiàn)并進(jìn)而作出調(diào)整。同時，成題后一定要作答，也是為了給出合理的評分標(biāo)準(zhǔn)和參考答案，尤其是文字表述類問題，因為初中學(xué)生邏輯思維、學(xué)科思維、科學(xué)表述能力發(fā)展存在較大的差異，評分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的精確性、合理性對測量的難度、信度會起到舉足輕重的作用。所以，從成題到最終定題是需要反復(fù)斟酌，不斷打磨的過程，以避免科學(xué)性、公平性、合理性問題的出現(xiàn)。

3? 基于核心素養(yǎng)下實驗題命制的策略例析

在試卷中實驗題也往往以控分點要求出現(xiàn)，是化學(xué)試卷中得分率相對偏低，區(qū)分度相對較大的題型。如何依托核心素養(yǎng)的要求，根據(jù)命題框架，結(jié)合教師經(jīng)驗，科學(xué)地命制化學(xué)實驗題是值得深入研究的課題。

3.1? “情境真”是實驗題命制的前提

命題情境素材的選擇是命題的核心技術(shù)所在。國際大型測評項目（National Assessment of Educational Progress， NAEP）研究發(fā)現(xiàn)，與解答不包含情境的題目相比，學(xué)生解答有特定情境的題目時，不專注率和漏答率都明顯降低。因此，題干中的真實情境能夠提升學(xué)生參與作答的水平[3]。

例題： （2017年常州市前黃初級實驗中學(xué)第二次模擬考試）黃老師設(shè)計如下圖3所示趣味實驗裝置，其中甲、乙、丙三個廣口瓶中依次裝有濃硫酸、濃氨水、濃鹽酸。裝入藥品，連接好儀器，黃老師按表2步驟依次進(jìn)行實驗。

（1） 完成步驟1、步驟2實驗時，乙裝置中均出現(xiàn)相同的現(xiàn)象是??? ▲??? ;

（2） 已知步驟2實驗時，丙中發(fā)生化合反應(yīng)，則化學(xué)方程式為??? ▲??? ;

（3） 黃老師設(shè)計該實驗方案的目的是??? ▲??? ;

（4） 完成步驟3實驗時，實驗現(xiàn)象是??? ▲??? ，出現(xiàn)該現(xiàn)象的微觀原因是??? ▲??? 。

本題實驗情境取自2017年4月常州市高中化學(xué)教師創(chuàng)新實驗大賽中一個真實的實驗案例，并且該實驗所用的試劑均為學(xué)生學(xué)習(xí)中常見的藥品，能保證較高的公平性，同時對裝置及實驗方案的創(chuàng)新設(shè)計，也就能保證問題具有一定的陌生度，實現(xiàn)證據(jù)推理水平的考核。

同時，從這個情境出發(fā)，筆者依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計綜合考查“證據(jù)推理”、“宏觀辨識和微觀探析”等素養(yǎng)水平。問題（3）就是要求學(xué)生在學(xué)科思想上深刻感悟“條件控制與選擇”——控制變量設(shè)計對比實驗，在對比推理中獲得了濃鹽酸、濃硫酸物理性質(zhì)的差異這一知識點。而問題（4）的設(shè)計是典型的“宏微結(jié)合”，密閉容器內(nèi)氣壓變化成因知識點考查能充分達(dá)成宏觀現(xiàn)象與微觀成因的一致性理解。所以真實的實驗情境是命題立意實現(xiàn)的前提。

命題者不可能每一個實驗素材都親身操作和感悟一下，那么如何獲得真實、科學(xué)、有效的情境素材呢？除了親自體驗實驗外，命題者還可以充分挖掘教材內(nèi)容、留意課堂教學(xué)、關(guān)注社會熱點、學(xué)習(xí)專業(yè)期刊甚至搜索社交媒體等，均能從中獲得很好的啟示[4]。

3.2? “立意高”是實驗題命制的靈魂

試題的高遠(yuǎn)立意對化學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求，要求教師進(jìn)一步增進(jìn)對化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的理解，即對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識，這就不僅僅只是對化學(xué)知識的理解，還包括對具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解。

同時試題的立意還應(yīng)注意引導(dǎo)并促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。能引導(dǎo)學(xué)生重視通過典型的化學(xué)實驗事實認(rèn)識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律;能引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)的化學(xué)知識和技能，進(jìn)行實驗設(shè)計、實驗操作、實驗分析并解決與化學(xué)有關(guān)的實際問題;還能引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)實驗探究活動認(rèn)識化學(xué)，學(xué)習(xí)化學(xué)，研究化學(xué)，感悟化學(xué)，更深刻地認(rèn)識化學(xué)的應(yīng)用價值。

例題： （2017年常州市區(qū)初中新課結(jié)束考試）小蘇打（碳酸氫鈉）在日常生活中有廣泛的用途，工業(yè)上制取小蘇打有多種方法，其中有一種是氣相固碳法，其利用的原理是： Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3。

學(xué)校實驗小組在室溫為15℃時，同學(xué)們將10g氫氧化鈉固體完全溶解溶于80g水中，而后勻速地通入二氧化碳?xì)怏w。同時用傳感器測定溶液的pH變化，同時用數(shù)據(jù)采集器記錄（如圖4所示）并繪制圖像（如圖5所示）。

（1） 圖4所示實驗中，用“分液漏斗”而不用“長頸漏斗”其原因是??? ▲??? ;

（2） 通過圖像分析，小蘇打溶液是顯??? ▲??? （填“酸性”、“中性”或“堿性”），圖像中M點處發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為??? ▲??? ;

（3） 為了確定M處溶液的成分，同學(xué)們進(jìn)行如下實驗：

實驗步驟加入試劑實驗現(xiàn)象初步實驗結(jié)論

①滴入??? ▲??? 試劑溶液變紅

②加入??? ▲??? 試劑??????? ▲??????? 有??? ▲??? 物質(zhì)

（4） 實驗過程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)18min后溶液的pH基本不再變化，則此時燒杯中就可觀察到的現(xiàn)象有??? ▲? ??。

本題的情境源自校內(nèi)的課題研究活動，探索數(shù)字化實驗技術(shù)與課堂教學(xué)的深度融合，恰好可用于“數(shù)字化實驗技術(shù)與命題”相結(jié)合，同時根據(jù)核心素養(yǎng)設(shè)計重點測量“變化觀念”和“科學(xué)探究”素養(yǎng)水平，在這個命題中充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的“量變到質(zhì)變”、“定性到定量”“有序轉(zhuǎn)化”的思想，對學(xué)生辯證唯物主義思想的發(fā)展有很好的引導(dǎo)作用。

其中對題干中圖像變化的理解就體現(xiàn)了對“量變到質(zhì)變”思想的考查。圖像中起始點到第一段平臺，要求學(xué)生明確“少量二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水”這個反應(yīng);而圖像中在第一段平臺到第二段平臺這個過程，就要求學(xué)生根據(jù)信息理解“繼續(xù)向溶液中通入二氧化碳，將發(fā)生二氧化碳、水和碳酸鈉反應(yīng)”。在這個分析過程中，學(xué)生能感悟到“隨反應(yīng)物量的變化，發(fā)生不同物質(zhì)間的反應(yīng)”，進(jìn)而能理解“量變到質(zhì)變”思想。

而本題的問題（4），表面上看是一個簡單的文字?jǐn)⑹鲂偷膶嶒瀱栴}，但其實是要求學(xué)生至少完成兩點分析： （1）定性分析，明確18min后燒杯內(nèi)的反應(yīng)是“Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3”;（2）定量分析，且定量分析中存在兩個計算分析。第一，依據(jù)氫氧化鈉質(zhì)量算出碳酸鈉和碳酸氫鈉的質(zhì)量;第二，根據(jù)表3中15℃時，碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度，計算分析溶液中溶質(zhì)質(zhì)量情況。完成上述分析后才能明白“溶液中碳酸氫鈉因達(dá)到飽和而結(jié)晶析出，出現(xiàn)白色渾濁”。所以這個問題涉及化學(xué)方程式計算和溶解度計算，因而也就實現(xiàn)了“定性到定量”的考查。

同時本題還考查了學(xué)生的基礎(chǔ)實驗?zāi)芰?，如問題（1），比較思考“長頸漏斗”和“分液漏斗”使用差異;又如問題（3），考查學(xué)生實驗設(shè)計的能力以及物質(zhì)鑒別的相關(guān)知識。因此，高遠(yuǎn)的立意很好地促進(jìn)了學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的提升，也引導(dǎo)了教師不斷深入研究和學(xué)習(xí)。

3.3? “構(gòu)題巧”是實驗題命制的關(guān)鍵

命題過程中將“情境”和“知識”完整、精準(zhǔn)、和諧地呈現(xiàn)為“問題”，這主要就是完成“構(gòu)題”這一環(huán)節(jié)。構(gòu)題就是在保證科學(xué)性的前提下，采用合理、巧妙的方式將情境和問題呈現(xiàn)。囿于紙媒的局限，目前題目的構(gòu)題形式主要有文字、圖像、表格、實驗裝置圖、工業(yè)模型圖、工藝流程圖等形式，同時試題中的設(shè)問還要突出對核心概念和觀念的考查，與核心素養(yǎng)要求保持一致，因此如何根據(jù)立意要求與命制要求將信息合理而巧妙地表達(dá)出來是命題的關(guān)鍵，而且很有技術(shù)性。

例題： （2018年常州市市區(qū)初中模擬考試）實驗室利用下列裝置（如圖6所示）進(jìn)行實驗。

（1） 實驗室若用Ⅰ裝置制取氧氣，則化學(xué)方程式是??? ▲??? ;

（2） 因?qū)嶒炇抑虚L頸漏斗、分液漏斗均已破損，所以設(shè)計Ⅱ裝置做二氧化碳反應(yīng)裝置，為保證“液封”同時還要節(jié)約藥品，可以從實驗室選用一個玻璃儀器，放入裝置中，該玻璃儀器的名稱是??? ▲??? ;

（3） ①實驗室為實現(xiàn)即開即用地制取氫氣搭建Ⅲ裝置，實驗時操作順序是： BEC??? ▲??? （填字母）;

A. 打開止水夾;B. 向U型管中放入有孔塑料片;C. 將U型管兩個管口分別塞上橡皮塞;

D. 向漏斗中加入稀鹽酸;E. 在塑料片上放上鋅粒;F. 連接排水法收集裝置

② 上述D操作時，添加稀鹽酸液面應(yīng)當(dāng)添加到如圖??? ▲??? 處（填字母，“a”、“b”或“c”）。

本題中問題（3）就充分表達(dá)出命制的技巧性。本題立意是測量學(xué)生的“模型認(rèn)知”素養(yǎng)水平，取自于學(xué)生練習(xí)中熟悉的情境，考查學(xué)生“氣壓與氣體制取裝置關(guān)系”、“制取氣體操作要點”以及“液封”的本質(zhì)理解，于是將常規(guī)反應(yīng)容器“試管”或“廣口瓶”改為“U型管”，這就要求學(xué)生抓住“模型”變化的本質(zhì)來思考。問題①如果是直接設(shè)問，應(yīng)答形式就變?yōu)槲淖直硎龅恼f理題，這就大大提升試題難度，初中學(xué)生的科學(xué)表述能力相對較弱，實現(xiàn)完整準(zhǔn)確的表達(dá)很困難，同時也增加了教師閱卷的難度和測量的不確定性。變成排序題后，降低了學(xué)生表述的要求，但并沒有降低學(xué)生思維品質(zhì)的考查，所以非常巧妙地實現(xiàn)了立意，也降低了難度。而問題②，考查了對“液封”和“裝置即開即用”的理解，如果用文字表述題干，這是非常困難的，但是在裝置圖進(jìn)行簡單處理后，變成一個選擇題，雖然降低要求但是構(gòu)題卻呈現(xiàn)出來一種簡約的美。

3.4? “作答準(zhǔn)”是實驗題命制的需要

成題后必須設(shè)置參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)，尤其是文字表述的說理題，在這個過程中就是要考慮兩點： 一是賦分點;二是賦分大小?？紤]上述兩點同時還要保證評分的時間和易操作性。對于賦分點，編制人員主要考慮： 不同解題答案中所反映的知識點及認(rèn)知水平要求，并結(jié)合編制人員的經(jīng)驗，給出具體分值，這個分值具有一定的主觀性，并且應(yīng)盡可能羅列學(xué)生在該道試題上所有的應(yīng)答情況，在整體不違反上述賦分原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化、完善評分，形成較為統(tǒng)一的評分標(biāo)準(zhǔn)[5]。

例題： （2017年常州市實驗初中模擬試卷）國際化學(xué)年全國趣味化學(xué)實驗設(shè)計大賽中“紫海里升起的太陽”獲得一等獎，實驗設(shè)計如圖7所示。將部分去殼的熟雞蛋放入量筒，再沿量筒壁緩緩倒入濃硝酸，最后滴入一些石蕊試液。試回答：

本題中問題（4）在初次設(shè)計時沒有問題①②，直接給一條橫線，設(shè)置為一個問題，并整體賦予2分。但在作答設(shè)置評分標(biāo)準(zhǔn)時發(fā)現(xiàn)這個問題指向性不明確，學(xué)生很可能應(yīng)答時只會給出一個答案，并且學(xué)生并不一定會在完成化學(xué)試卷時正確地使用物理知識從“溶液的密度變化”和“雞蛋體積變化”兩個角度作答。于是經(jīng)討論后作出修改，變成兩個問題，每個答案賦予1分。這樣處理能較好地保證該題的區(qū)分度，同時又避免較低的得分率的出現(xiàn)。

3.5? “磨題實”是實驗題命制的保證

磨題是確保試題質(zhì)量，不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤的最后一關(guān)。由于在前面編題的過程中已經(jīng)對試題的設(shè)問、指向以及解決方法等進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，這時編題者往往在頭腦中容易形成一種“思維定勢”，不易發(fā)現(xiàn)試題中可能存在的問題。因此，在審查和復(fù)核過程中對試題要仔細(xì)推敲，嚴(yán)防疏漏和錯誤，尤其是要杜絕科學(xué)性的失誤。

磨題工作一般要兩人以上進(jìn)行，并要記錄每一次審查復(fù)核后調(diào)整的原因和試題調(diào)整變化的內(nèi)容。在思想上要高度重視這項工作，要防止先入為主，力求從新的角度考察試題，重新細(xì)寫答案，盡可能將各種可能的答案都列出來進(jìn)行比較分析，從學(xué)生答題的角度來審視試題本身的條件是否相容，是否存在不嚴(yán)密的地方等。要對試題的字、詞、句、符號、圖標(biāo)等內(nèi)容進(jìn)行全面細(xì)致的推敲和細(xì)察，甚至連標(biāo)點符號都不輕易放過[6]。

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