考查核心素养的初中生物学试题命制的实践和反思_李超英.pdf

考查核心素养的初中生物学试题命制的实践和反思李超英(河南省郑州市教育局教学研究室郑州450042)摘要本文在理论研究和实践探索的基础上，初步梳理了初中生物学命制考查核心素养试题的工作流程:明确所要考查的生物学核心素养的内涵及其表现特征;重构真实情境以适于考查对象的认知水平和年龄特征;设计能够引发生物学核心素养表现的问题;以学业质量描述为依据，针对考查意图制定评分标准。并对命题工作中遇到的困惑进行了讨论。关键词核心素养试题命制工作流程初中生物学考查核心素养的试题势必与以往着重于考查学科知识和技能的试题不同。试题能否科学地指向生物学核心素养的考查，关系到核心素养的实施与落地。那么考查生物学核心素养的试题如何命制?命制过程要考虑哪些关键因素?现以一道八年级生物学试题的命制过程阐述笔者的观点和做法，以期起到抛砖引玉的作用。1试题命制工作流程义务教育生物学课程标准(2022 年版)指出，题目命制应按照明确考查意图、选取情境素材、设定问题任务和制定评分标准的基本流程进行1。根据课标要求，在理论研究和命题实践的基础上，笔者设计出了命制考查核心素养试题的工作流程图(图 1)。图 1试题命制工作流程试题命制工作流程图表明，命制考查核心素养试题的关键是要明确所要考查的核心素养的内涵，并在此基础上进一步明确该核心素养在真实情境中的具体特征2。因为核心素养本质上是个体的内在品质或特征，是无法直接观测的。个体所具备的核心素养及其水平，必须借助于他们在具体任务中的实际表现加以推测3。要确保这种推测的合理性，命题者必须厘清生物学核心素养在真实情境中的具体特征，才能以此为引导，重构真实情境、设计问题任务和制定评分标准。2原创试题命制案例2 1试题展示阅读资料，回答下列问题。甲型流感病毒主要通过呼吸道飞沫传播。病毒核酸检测阳性是筛查病例的主要方法之一。为什么核酸检测能发现病毒，让看不见的病毒“显形”?同学们熟悉的遗传物质 DNA 是脱氧核糖核酸，甲流病毒的遗传物质是 NA 核糖核酸。核酸检测就是对病毒的遗传物质 NA 进行检测。在一定条件下，NA 可以转化为 DNA，由 NA 转化成的 DNA 称为cDNA。目前常用的病毒核酸检测方法步骤如下:采集样本。用咽拭子或鼻拭子在人的咽部或鼻腔擦拭采集;将采集到的样本严格封存后送到实验室。提取病毒的 NA。在高级别的生物安全柜中进行操作，从样本中提取病毒的 NA。把病毒的 NA 转化为更易检测的 cDNA。利用仪器让 cDNA 不断复制，使其数量迅速增加，同时相关仪器能够根据 cDNA 的数量绘制成曲线。(1)甲流病毒的 NA 被包裹，此结构将NA 与外界环境分隔开。(2)用咽拭子、鼻拭子采集样本是因为甲流病毒可以通过传播。(3)对 A、B 两个样本进行检测，仪器绘制成的曲线如图所示。你认为阳性的样本是。你的理由是。本题以资料分析题的形式呈现。要求学生在阅读76生物学教学2023 年(第 48 卷)第 5 期材料后，根据已有知识和生活经验，结合材料提供的信息，就某一问题发表自己的观点，并呈现支持其观点的证据和思维路径。2 2试题命制具体过程具体包括以下几个环节:2 2 1明确考查意图明确考查意图的重点，是要明确侧重考查的核心素养的内涵，并能界定其在真实情境下所呈现的具体特征。本题试图通过提供一定的材料，以学生经历过或见过的现实场景为情境载体，考查学生的科学推理能力。依据课程标准中对科学思维的界定，借鉴 PCAP评估项目对科学推理的描述4，可以认为科学推理是基于证据和逻辑，进行独立思考和判断，多角度、辩证地分析问题，进而对某个问题做出解释或得出结论的能力。笔者认为，在解决真实情境中的问题时，科学推理应具备以下具体特征:能够提取真实情境中蕴含的与解决问题相关的证据;梳理相关证据的逻辑关系;综合运用学科知识、方法和思想，根据证据间的逻辑关系得出结论。2 2 2选取并重构情境素材本试题选取的情境素材包括:甲流病毒的传播途径、核酸检测的取样方法和检测流程。情境素材中蕴含的学科知识、方法包括:病毒的基本结构、传染病的传播途径、TPC 法的原理等。核心素养的考查必须借助真实的情境，但真实情境中蕴含的往往是复杂的信息和非良构的问题。鉴于初中生的认知水平和年龄特征，有些真实情境不适合直接用于题干，常常需要将情境素材进行简化、剥离或者补充，将之重构为适用于考查初中生素养水平的试题情境。重构情境素材的前提，除了明确所要考查核心素养的具体特征，以及分析真实情境中蕴含的学科知识、方法和思想以找寻情境素材和核心素养的关联点，还包括分析学生的认知水平和知识经验。利用该试题测试时，学生具备病毒、传染病和 DNA 的相关知识，有与传染病相关的生活经验，未学习过 NA 相关知识和TPC 法的原理。基于上述分析，笔者认为重构情境素材的重点是对 TPC 法的原理进行简化描述。首先，简化时应以学生已有的知识经验做支撑。例如介绍甲流病毒的遗传物质 NA 时，以学生熟悉的遗传物质 DNA 来引出 NA。进而再向学生介绍 NA 在一定条件下可以转化为 DNA，引出 cDNA 这一专有名词，为描述 TPC 法的原理和设计问题任务做铺垫。其次，简化时仅描述考查所必需的 TPC 法的原理和核酸检测过程，不涉及过难或关联性不强的学科知识。重构后的试题情境，需要学生先自学素材提供的资料，并将自学获得的信息与已有的知识经验进行整合、内化成新的结构化的知识，再加以运用才能够得出结论。本试题情境素材以简洁、清晰的图文呈现。对学生而言，试题情境中既有经历过的生活场景和已有知识经验，又有专业且陌生的对学科技术和原理的描述。重构后的试题情境不仅有助于考查学生的自学能力、对知识的理解和应用能力，还能够考查学生的科学思维。2 2 3设计问题任务义务教育生物学课程标准(2022 年版)中对问题任务的要求是，设问要与问题情境紧密关联1。如果设问与试题情境的关联度不高，学生在解决问题时无需或基本不需要利用题干中的情境素材，那么就难以通过学生的回答获得其在真实情境中的素养表现，使得试题滑向对单一的、零碎的知识点的考查。综合考虑本试题的考查意图、学生的认知层次，第1 小题的设问期望学生能够借助题干对甲流病毒 NA的描述，进行从一般到特殊的推理，即从已学过的病毒的基本结构推测出甲流病毒的结构;第 2 小题的设问期望学生通过提取题干提供的甲流病毒的传播途径，推测采用咽拭子或鼻拭子取样的科学依据;第 3小题的设问期望学生能够从题干图文中获取相关信息，并与已有的学科知识、方法进行关联，建构结构化的新知，然后通过一定的逻辑推理得出问题的结论。第 3 小题第一空要求学生写出在具体情境下推理出的结论，第二空让学生描述其推理出结论的思维路径。2 2 4制定评分标准依据学业质量描述和科学推理的表现特征，在试评部分答卷和预估学生可能作答情况的基础上，确定参考答案和评分标准。由于受到题型、分值等因素的约束，试题最终参考答案和评分标准如下。参考答案和评分标准:1 蛋白质外壳(1 分)2 呼吸道飞沫(1 分)3 A(1 分);和样本 B 相比，样本 A 的曲线呈上升曲线，说明样本 A 中检测出了cDNA，cDNA 由病毒的 NA 转化而来，可以判断样本A 中含有病毒 NA，所以样本 A 为阳性(2 分)其中，第 1、2 小题和第 3 小题第一空的答案较为唯一，而第 3 小题第二空会出现学生的答案多样化现象。结合试评中学生的答题情况，确定第 3 小题第二空的评分细则如表 1 所示。2 3测试结果分析该试题施测对象为某区八年级学生，进行等距抽测，共计 1 412 名学生参加了测试。86生物学教学2023 年(第 48 卷)第 5 期表 1第 3 小题第二空评分细则简介表得分答 案 示 例2 分1.样本 A 中检测出了 cDNA，cDNA 是由病毒的NA 转化来的2.cDNA 通过复制数量增加，形成上升曲线，而cDNA 是病毒的转化3.其他类似水平的回答1 分1.样本 A 中检测出了 cDNA，样本 A 为阳性2.样本 A 中 cDNA 数量更多(或明显变多)3.其他类似水平的回答0 分1.样本 A 含有病毒2.cDNA 含有病毒3.A 的曲线为上升曲线(或呈 S 型曲线)4.cDNA 通过不断复制数量增加5.其他错误回答(包括不切题、字迹不清等)6.空白试题难度 0 68，区分度 0 53 第1、2 小题和第 3 小题第一空正答率较高，第 3 小题第二空多数学生停留在得 1分的水平，即能答出样本 A 中检测出了 cDNA，但没有同时答出 cDNA 是由 NA 转化而来的，就直接跳转到结论。虽然这部分学生进行推理的逻辑指向是正确的，但由于不能将多个证据进行关联形成证据链条，导致证据对结论的支持不足。3对试题命制工作的反思3 1对情境素材重构的困惑鉴于测评对象为初中生，在保证科学、严谨的前提下，如何将真实情境重构为适于考查初中生素养水平的试题素材，这是笔者在命题实践中遇到的一个难题。例如，上述试题中的图形也经过了简化处理。和实际检测过程中显示的图形相比，纵坐标的标注由“相对荧光强度”更换为“cDNA 相对数量”，横坐标的标注由“循环数”更换为“复制次数”，隐去了“对数刻度”“扩增”等标注。简化的目的是期望学生能够看懂图形，并提取图形中有助于解决问题的信息。现实场景中，图形是不可能被简化的。而且简化后的材料在学科知识上也不是绝对的严谨。但限于学生已有认知水平和测试时间，不可能将解决问题所需的所有背景材料都提供给学生，学生也不太可能在短时间内学会这些背景材料中蕴含的学科知识。那么，将真实情境素材进行重构，是否会弱化对核心素养的测评功能呢?真实情境怎样呈现才是适切的呢?笔者在今后的命题工作中将重点关注。3 2对评分标准制定方式的困惑测评的一个重要功能是通过测评数据分析发现问题，引导教学。这就要求测评数据具有较高的准确性。评分标准的制定方式是影响测评数据准确性的重要因素。如果按照传统的踩点给分方式制定评分标准，评卷教师对评分标准的把握比较容易，评卷速度也比较快。但踩点给分得到的分数，很难看出学生到底在哪个方面存在强势或者弱势，也不能区分获得同一分数的学生在学业水平上是否真正一致。因此，踩点给分得到的测评数据不能很好地发挥以评促学、以评促教的作用。如果借鉴 PISA、TIMSS 等大型国际学生学业评价项目的经验，在制定评分标准时，先试评一部分试卷，将学生的回答分成不同的层次加以赋分，能够比较准确地描述不同学生的学业水平现状。但是，采取这样的评分方式，试题需要有一定的分值才能支撑足够的层次区间。如果试题分值较低，某些层次就会混在一起，共用一个分数。由于试题分值会受试卷框架、考试性质等多种因素的制约，有时不能满足这一需要。例如案例中的第 3 小题第二空的评分标准，命题人试图以不同层次区分学生的回答。但该空的最高分值只能设计成 2 分，因此学生的回答只能划分为三个层次，实际给分过程和踩点给分的区别不明显。其次，这一评卷方式花费的评卷时间较长，而且要求评卷教师对评分标准有准确的理解和把握。实际大规模测试的评卷工作时间并不是很充足，评卷教师对评分标准的把握也存在差异，会一定程度影响阅卷质量，进而影响数据的准确性。如何解决上述问题以获取更准确的测评数据来考量学生的素养水平，进而更有针对性地驱动教学?期望在今后的研究和实践中能够找寻到适切的解决方案。主要参考文献1 中华人民共和国教育部 义务教育生物学课程标准(2022 年版)M 北京:北京师范大学出版社，2022:43442 杨向东 指向学科核心素养的考试命题J 全球教育展望，2018(10):39513 杨向东 核心素养测评的十大要点J 人民教育，2017(Z1):41464 王俊民，左成光 科学推理能力的测评 加拿大 PCAP 评估项目的经验与启示J 生物学教学，2019，44(9):5053 96生物学教学2023 年(第 48 卷)第 5 期