化学学科能力及其表现研究(4)

　　在活动主题中，学生主要分布于水平4和水平3，少部分学生处于水平2，少数学生处于水平1和水平5。说明大部分的学生能够在给出信息提示(例如反应)的情况下，经过简单推理完成变式实验的设计和分析，或者能自主基于熟悉角度完整实施单变量体系的研究和系统分析多成分体系的方案。但是很少有学生能自主基于陌生角度提取单变量并执行活动或系统分析和执行双变量的方案。在教学中，应让注意外显活动经验，培养学生的变量意识，促进完整实施活动记忆自主提取陌生角度和识别变量的能力，注重基于变量的系统分析和执行，以及证据与结论、问题的匹配性。

　　(三)高中生在“学习理解—应用实践—迁移创新”各能力要素的表现水平

　　用多维Rasch模型对分别对测查数据进行学习理解、应用实践、迁移创新三维运算和辨识记忆(A1)、概括关联(A2)、说明论证(A3)、分析解释(B1)、推论预测(B2)、简单设计(B3)、复杂推理(C1)、系统探究(C2)、创新思维(C3)九维运算，分别得到三维、九维试题难度值和学生能力值。

　　分别依据全部样本在学习理解能力、应用实践能力、迁移创新能力表现的Item-map，以认识方式水平—能力要素作为水平划分依据，将学习理解、应用实践和迁移创新能力表现划分为三个水平。全部样本在学习理解、应用实践、迁移创新能力表现平均水平如表5所示，各水平的人次百分比如图4所示。

　　在学习理解能力方面，学生的平均水平处于水平2，且70.9%的学生处于水平2，即能够基于事实概括核心概念(知识)；能经过分析建立实验事实与核心概念(知识)间的关联或建立概念(知识)间的关联。

　　在应用实践能力方面，学生的平均水平处于水平2，但学生在水平1、水平2和水平3的分布比较均衡。约30%的学生能够基于对核心概念的记忆或问题解决经验解决情景熟悉的简单问题，约30%的学生能够在题目给定认识角度的前提下，基于对核心概念的理解解决情景熟悉的简单问题，约38%的学生能够在题目提示的前提下，将核心概念转化为认识角度，经过系统分析解决情景熟悉的问题；或者主动将核心概念转化为认识角度，分析解决问题。

　　在迁移创新能力方面，学生的平均水平处于水平1，且97.7%的学生达到水平1，即能够主动将核心概念转化为认识角度，或基于问题解决经验，解决陌生情景下的综合复杂问题。进一步分析发现，水平1对应的题目均为日常教学中的常规训练题目，而有些非常规训练题目，虽然没有复杂的问题情景、不需要经过系统分析，学生表现依然不够理想。学生解决迁移创新类任务主要依赖于习题训练中形成的问题解决经验。

　　由图5可见，学生在9项二级能力要素上的发展水平呈现阶梯型递减。在学习理解能力中，说明论证能力表现特别不理想，表明学生经历相关内容的学习后，能做到“知其然”，做不到“知其所以然”。在应用实践能力维度，推论预测和简单设计能力表现比分析解释能力表现差。复杂推理、系统探究、创新思维没有得到必要的发展。此结果也表明，基于学习理解、应用实践和迁移创新的3×3学科能力要素既是化学学科能力活动的主要类型，又可以表征学生学科能力的表现水平，还能够反映教学对学生学科能力发展的作用和影响。

　　从学生化学学科能力总体表现看，10年级和11年级样本的平均能力值基本相同，11年级略有下降，12年级样本的平均能力值明显提升。用SPSS17.0对各年级样本学科能力表现进行差异显著性检验，如表6所示。

　　结果表明12年级样本与11年级样本学科能力总体表现存在显著性差异，而11年级样本与10年级样本不存在显著性差异。说明高三复习教学对于提升学生化学学科能力具有积极的促进作用，而在新授课教学中如何提升学生的学科能力则值得关注，特别需要关注化学2(必修)和有机化学基础模块的教学改进。

　　从学生在化学学科能力各水平分布情况看，在总体趋势上，随着年级的增长，样本在低水平(水平1和水平2)的人次百分比分布呈下降趋势，而在中、高水平(水平3—水平5)的人次百分比分布呈增长趋势。说明随着年级的增长，学生的学科能力总体水平逐步提高。但是，在11年级，水平2和水平4的人次百分比分布呈现反常趋势，与10年级比较，水平2的人次百分比分布增加，而水平4的人次百分比分布减少，说明在11年级，更多的学生基于已有经验解决问题；而在题目提示情况下，将某一核心概念作为认识角度，建立信息—知识—认识角度间的关联，分析解决问题的学生较10年级有所减少。进一步对比分析10年级和11年级测试主题分布情况可知，与10年级相比，11年级增加有机化合物和化学反应主题的测查量，由此可以初步推测，学生在有机化合物主题和化学反应主题的学习中，将核心知识转化为认识方式，进而用于解决问题的学科能力发展情况不如无机物主题。

　　四、结论和建议

　　(一)高中生化学学科能力发展现状

　　从总体发展情况看，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。

　　从各能力要素发展情况看，学生在学习理解、应用实践、迁移创新三个能力维度上表现出不同的发展特点。在学习理解能力方面，大部分学生能够基于事实概括核心概念，能够建立实验事实与核心概念间的关联或建立概念间的关联，而基于认识角度对事实或具体知识进行概括关联的能力、利用已有知识经验对新概念进行说明论证的能力有待提升。在应用实践能力方面，学生表现出比较明显的层次性。约30%的学生能够基于对核心概念的记忆或问题解决经验解决情景熟悉的简单问题，约30%的学生能够在题目给定认识角度的前提下，基于对核心概念的理解解决情景熟悉的简单问题，约38%的学生能够在题目提示的前提下，将核心概念转化为认识角度，经过系统分析解决情景熟悉的问题；或者主动将核心概念转化为认识角度，分析解决问题；只有极少部分学生能够达到高水平，即能够主动调用认识角度、经过系统分析解决问题。在迁移创新能力方面，学生发展情况不理想，解决迁移创新类任务主要依赖于习题训练中形成的问题解决经验。

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