化学学科能力及其表现研究(3)

　　迁移创新能力表现：在无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等特定领域的问题解决中，能运用核心知识、基于多个认识角度分析、解释实验室、生产、生活实际中的问题；能够进行远迁移、发现新知识，能够进行创意设计解决实验室、生产、生活中问题。在化学核心活动的问题解决中，能用活动程序经验综合分析远变式活动(复杂和陌生)程序的合理性及其原理，系统执行化学核心活动，创造性地应用活动程序经验来设计新颖方案或分析得出结论。

　　根据此模型，我们还可以制订具体知识经验主题的学科能力表现指标。

　　二、化学学科能力表现测评工具的研发

　　本研究依据化学学科能力及其表现模型构建测评指标体系，采用“问题情境—知识经验—学科认识方式—心智(能力)活动任务”组合测评的方式研发测评工具，进行化学学科能力表现评价。

　　(一)测评工具的研发过程

　　测评工具研发过程主要包括以下环节：综合核心知识、学科能力表现和认识方式规划命题双向细目表；依据双向细目表选择情景素材、命制试题；依据能力水平制订评分标准；从试题描述、知识、学科能力要素、认识方式、评分标准五个角度编码试题；依据6人测试口语报告评估修订测评工具；报送专家团队进行逐题项的匿名审议，依据外审反馈意见深入修订测评工具；进行300人预测试，利用单维Rasch模型和多维Rasch模型来检验测试工具的信度、试题与模型匹配度(MNSQ和怀特图)，再次修订测评工具；经过多方审校，确定最终版本的测试工具。

　　(二)测评工具的质量评估

　　分别用单维Rasch模型和多维Rasch模型来检验测试工具的信度。具体数据如表2所示。

　　通过表2数据可见，用单维Rasch模型检验测试工具的学生信度为0.82、试题信度为0.96，测试工具信度良好。利用ConQuest软件进行多维Rasch模型运算，所得学习理解、应用实践、迁移创新三个学科能力要素维度的均信度大于0.7，信度良好。

　　全部试题(内容和活动)的单维运行结果中，INFITMNSQ的最大值为1.36，最小值为0.8，除1个测试点外，其他测试点对应的试题INFITMNSQ值在0.7~1.3之间，表明试题与模型的匹配度较好。

　　三、化学学科能力表现评价研究的主要结果

　　本研究分别针对不同省市、不同年级的学生样本，在3月、9月两个不同的时间点进行了化学学科能力表现测评。限于篇幅，本文报告的评价研究结果是基于我国某市普通高中(9—12年级)学生第一学期课程结束后的学科能力表现测评数据。本次测试的样本分布情况见表3。

　　本研究采用BookMark法划定学科能力表现水平等级，基本程序如下：先综合考虑试题的学科能力要素指标、认识方式指标和用Rasch模型处理测试数据后得到的试题难度值三个因素，通过逻辑分析初步划定水平等级；再用spss17.0对各水平进行单因素方差分析，检验各水平间是否存在显著性差异；最后确定各水平所对应的试题难度值范围。

　　(一)高中生化学学科能力总体表现水平

　　运用单维Rasch模型对全部测试数据进行处理得到试题难度值，得到化学学科总体学科能力表现的Item-map，依据试题难度值及试题指标，以认识方式水平-问题情境陌生度和间接度-学科能力要素作为水平划分依据，将学生的学科能力表现划分为5个水平。全部样本在各水平的人次百分比分布如图2所示。

　　少数学生(5.7%)处于水平1，即仅能够对核心知识或核心活动进行辨识、记忆54.2%的学生处于水平2，即学生面对熟悉的问题情景，直接调用核心知识或核心活动原型对问题进行分析解释、推论预测，设计简单实验，或建立知识间的联系。

　　24.8%的学生处于水平3，即面对熟悉的问题情景，能够基于给定的认识角度和对核心概念的理解，经过系统分析解决简单问题。

　　14.5%的学生处于水平4，即在题目提示的情况下，能够将某一核心概念作为认识角度，并建立信息—知识—认识角度间的关联，分析、解决简单问题。

　　只有极个别的学生(0.8%)的学生处于水平5，即能够自主调用认识角度解决陌生情景下的问题。

　　总体看来，大部分学生能够记住、理解所学的化学知识，并应用知识解决问题，或基于具体问题解决经验解决问题。部分学生能够将所学知识转化为分析认识对象的角度，基于相应的认识角度分析问题情景中的认识对象，解决问题。但是，大部分学生不能主动建立信息—知识—认识角度间的关联，只有极个别的学生能在建立关联的基础上，对认识对象进行系统分析。

　　(二)各内容主题的能力表现

　　学生在无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活四个学科核心知识以及学科核心活动经验五个方面的化学学科能力表现平均水平如表4所示，各主题中各水平的人次百分比如图3所示。

　　由表4可见，学生在无机物、有机物、化学与生活主题的化学学科能力方面表现平均水平处于水平2，在化学反应主题的化学学科能力方面表现平均水平处于水平1。

　　在无机物主题中，大部分学生处于水平1和水平2，少量学生处于水平3，处于水平4、5的学生人数极少。说明大部分学生能够对知识进行简单记忆，或根据题目提示的角度进行直接迁移应用；能够在陌生情景下迁移的学生人数不高，具有自主角度、自主角度系统认识、多角度系统认识的学生则更少。在教学中，应让学生更多经历在陌生情景中，基于某一认识角度分析问题的活动，适当减少熟悉情景下分析物质性质、知识的简单识记这些学生已经能够掌握的教学活动。

　　在有机主题中，大部分学生处于水平1和水平2，少量学生处于水平3、4，处于水平5的学生人数极少。说明大部分学生能够基于结构或反应单角度，从宏观或亚微观认识有机物性质；利用结构和反应的多个二级角度系统分析问题，对学生有一定挑战；只有极少数学生能够在陌生情景中，基于结构和反应的多个二级角度进行系统动态分析。在教学中，应注意加强学生培养学生自主利用结构和反应的多个二级角度，从微观系统动态的水平解决各类问题。

　　在反应主题中，大部分学生处于水平1，少量学生处于水平2、3，处于水平4、5的学生人数极少。说明大部分学生只能在熟悉情景中进行简单分析，而基于题目给出的认识角度或主动基于某一认识角度分析问题，均有一定难度，只有极少学生能够在陌生情景中进行多角度系统思考。在教学中，应让学生多经历需要基于某一认识角度，分析解决问题的教学活动，而避免只通过简单的知识关联，即可完成的任务。在生活主题中，大部分学生处于水平2，处于其他水平的人数均较少。说明大部分学生能够在暗示的角度下，以孤立—单一对应的化学视角与生活视角，分析熟悉素材。仅能在明显提示下分析问题和能够多角度系统分析陌生问题的学生均较少。在教学中应注意不必给学生过多提示，应让学生面对陌生素材，自主基于化学视角(结构角度、转化角度、能量角度)和生活视角的多对应关系分析实际问题。

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