高考化学试卷与课程标准一致性初步研究

李学刚

[摘           要] 基于SEC一致性分析模式对2019—2021年间高考全国三卷中的化学高考试卷与2017年制定的高中化学课标进行一致性分析。结果表明：2019—2021年这三年间高考全国三卷中的化学高考试卷和课标的Porter指数均小于临界值0.7293，故都不具有数理统计上的一致性。

[关    鍵   词]  高考;化学课程标准;一致性

[中图分类号]  G633.8                  [文献标志码]  A                 [文章编号]  2096-0603（2022）03-0150-04

高中阶段的化学课程标准和高考化学试卷对高中化学教师教学和高中生的化学学习具有较大的指导价值，两者的一致性分析可以把这种意义用具体量化的数据进行形象表达。而且课程标准还是教材编写、教学、评估和考试命题的依据[1]。高考化学试题与课程标准的一致性，对高中化学教师的教学方向和高中生化学学科的素质提升有着重大作用，为了提高全体高中生的化学综合素质，充分发挥高中生的潜在能力，要想实现此目标，必须保持高考考试试题和课标的高度一致。如果教学要求和考核标准能更加具有一致性，教师将更容易从化学课程标准中学习新的教学理念。这些一致性研究将为以后高中化学的教学研究提供科学有效的手段。本文将对2019—2021年间高考全国三卷中的化学高考试卷与2017年制定的高中化学课标进行一致性分析，为全国三卷地区的高中生学习和化学教师教学提供一定的参考。

一、研究方法

安德鲁·帕特和约翰·史密改进了Webb一致性的评价方式而发展出了SEC模式[2]。SEC模式主要以知识深度为主要评价依据。用标准化的描述语言构建知识内容和认识水平的二维化矩阵表格[3]。知识内容和认知水平一般以现行课标为主要参考依据，并对课标、试卷、教学内容等进行编码，将对应数据填入矩阵表格中，再计算波特系数，其计算公式为[4]：

波特一致性系数P的取值区间为0到1，当P的取值为0时一般认为两者几乎不具有一致性，当P值取1时说明两者完全一致;所以P的取值越靠近0时说明一致性越差，越靠近1时说明一致性越好，这样对研究对象进行数值化处理，便于横向对比[5]。

二、P值的计算

本文用“知识内容×认知水平”的二维矩阵表格对高中化学课标和2019—2021年间高考全国三卷中的化学高考试卷进行编码[6]。高中化学课标中有十一个一级主题，本文以一级主题为研究方式，其中“科学探究”中的“增进对科学探究的理解”“发展科学探究能力”和“完成基础学生实验”不易直接量化测量，故略过[7]。根据化学高考考试大纲把认知水平分为“知道”“认识”“理解”和“应用”四个水平，然后对高中化学课标编码得表1：

2019—2021年间高考全国三卷中的化学高考试卷总分是115分（包含两道选考题）。试卷编码处理方式是：选择题先是确定每一道选择题的每一个选项考查的考点，再查看对应的认知水平和分值;填空题也类似对每一个空进行查看对应的考点、认知水平以及对应的分值;计算题对每一个小问考查的知识点、认识水平和对应分值;最后统计并计算整理出表格数据。应用此方式对2018—2020年全国三卷自治区高考化学试卷进行处理得到表2、表3和表4：

计算P值时分别把表2、表3、表4与表1对照后，计算得到2019—2021年全国三卷中的化学高考试卷与高中化学课标的处理后的数据，带入公式计算出的波特一致性指数P值如下：2019年波特指数为0.400;2020年波特指数为0.498;2021年波特指数为0.359。

三、数据分析

（一）2019—2021年全国三卷中的化学高考试卷与课标的认识水平的比较

根据各年全国三卷中的化学高考试卷与课标数据整理得到图1，由图1可知在认知水平的“知道”水平上看，2019年的高考试卷远没有课标要求其他两年与课标要求十分接近;在认知水平的“认识”水平上看，2019年的高考试卷都达到课标要求，其他两年明显没有达到课标要求，2021年考查最不足;在认知水平的“理解”上看，2019年与课标十分接近，其他两年明显超过课标要求，2021年超过最多;在认知水平的“应用”水平上看，情况与“理解”整体情况差不多。总之，在认知水平上看，2021年试卷一致性最差，2020年次之，2019年最与课标要求相近。

（二）2018—2020年全国三卷自治区高考化学试卷和课标从内容主题上分析

从图2可知，在“主题1：化学科学与实验探究”的对比中，2019年和2021年考试试卷和课标十分接近，2019年试卷略高于课标要求，并且2021年略微低于课标要求，2020年试卷稍微高于课标要求;在“主题2：常见的无机物及其应用”中，三年间的试卷都明显高于课标要求，三年间一次递增;在“主题3：物质的结构基础及化学反应规律”中，三年间的试卷都低于课标要求，2019年的试卷与课标差距最大，2020年和2021年的试卷略低于课标要求;在“主题4：简单的有机物及其应用”中，三年间的试卷都明显低于课标要求，2021年、2019年和2020年依次递增;在“主题5：化学与社会发展”中，三年间的试卷仍然低于课标要求，且按年份依次增加，2019年与课标差距最大;在“主题6：化学反应与能量”中，2019年的试卷略低于课标要求，也最与课标接近，2020年次之，2021年的试卷数值最低，且与课标要求差距最大;在“主题7：化学反应的方向、限度和速率”中，三年间的试卷还是比课标要求要低得多，三年按年份依次降低，2021年数值最低，与课标要求差距最大;在“主题8：水溶液中的离子反应与平衡”中，三年的试卷都明显高于课标要求，也是按年份依次降低，故2019年与课标差距最大，2021年试卷与课标最接近;在“主题9：有机化合物的组成与结构”中，三年间的试卷比课标要求的数值要低，2019年和2020年相近，占课标要求的一半，2021年最差，是课标要求的六分之一;在“主题10：烃与烃的衍生物的性质与应用”中，三年间的试卷都明显高于课标要求，2019年最高，2021年次之，2020年虽然最接近，依然高出课标要求许多;在“主题11：生物大分子及合成高分子”中，三年都未涉及相关内容。

（三）2019—2021年全国三卷中的化学高考试卷和课标从波特一致性上分析

根据加文·福默勒[7]的研究思路及刘恩山[8]等人的研究方法，高考化学试卷和高中化学课标的波特一致性系数P值可用如下方法计算：开始，用数学软件MATLAB中的UNIDRND函数将此次一致性分析中的86个化学知识点随机赋值于一个11×4的數学矩阵中;再将需要分析高考化学试卷的总分赋值到另一个11×4的数学矩阵中;接着对这两个数学矩阵进行标准化计算得到比率矩阵;然后使用波特一致性计算公式计算波特一致性系数P，最后使用编写的代码让上述计算过程重复两万次，得到两万个P值，这计算出的两万个P值是呈正太分布的，为了达到统计学意义的显著一致性，得到0.05显著性水平参考P值，其值为0.7293。

从2019—2021年全国三卷中的化学高考试卷与课标对比计算波特一致性指数，可知这三年间的波特一致性呈现先增后减的趋势：2019年的波特一致性指数最大，2020年最小，意味着2019年的考试试卷和课标要求最接近，2020年的试卷是三年间最不符合课标要求的。

四、结果与反思

（一）结果

1.2019—2021年全国三卷中的化学高考试卷与课标对比不具有统计学上的一致性

本文使用SEC一致性分析模式对全国三卷地区三年的高考化学试卷和课标对比分析，三年的考试试卷的波特一致性指数都小于P值临界值0.7293，表明三年的试卷和课标对比不具备数学统计学上的一致性。

2.2019—2021年全国三卷中的化学高考试卷与课标从内容主题上看分布差异较大

三年间的试卷和课标在各个内容主题上考查比重有较大的差异，三年的高考化学试卷除了“主题1：化学科学与实验探究”“主题2：常见的无机物及其应用”和“主题6：化学反应与能量”和课标要求比较接近外，其他主题和课标要求差异较大。

3.2018—2020年三年的试卷与课标从认知水平上看分布差异较大

三年间的试卷和课标在各个认知水平上的考查比重有较大的差异，2019年和2020年试卷表现比较好，2021年的试卷与课标要求相差较大。

（二）反思

1.分析过程有一定的主观性

类似同一问题可能包含几个知识点，例如2019年高考化学全国三卷第一个选择题的A选项“高纯硅可用于制作光感电池”，既涉及主题2常见的无机物及其应用，也涉及“主题5：化学与社会发展”。所以类似的情况，不同的人分析可能分类到不同的主题中。

2.目前化学放在高考理综试卷中考查不利于试卷与课标的一致性

目前理综试卷中的化学考题面临每个试题分值较大：选择题6分一个;题型较少：只有选择题和填空题;题量较少：6个选择题，3个必考填空题和2个选考填空题;这个难免考试时出题侧重几个方面而忽略其他几个方面。所以化学从理综试卷拿出，单独考试增加题量扩充题型降低每个题的分值才更有利于让试卷和课标保持较高的一致性。理综合卷也是高考化学试卷和课标的一致性极低的主要原因。

3.高考的选拔特点也是试卷和课标一致性较差的原因

高考分数作为高中毕业生进入大学的主要依据，高考无可避免地具有选拔属性，因此考试题就偏向高中化学的重难点，对于其他知识点的考查就有所忽略，因此造成试卷和课标差异较大让试卷和课标的一致性极差。降低高考的选拔属性有利于化学高考试卷与课标保持较高一致性。

4.推广一致性分析，让一致性分析深入教学教研中

在现阶段的教学教研中，很少把一致性纳入其考察研究中，各地的教学水平、升学情况、经济文化水平都会影响高考试卷的出题，因此造成试卷和课标的一致性较差，各地的高考试卷考试侧重点、难度差异较大。所以推广试卷和课标一致性分析对纠正现在高考试卷过偏、过难、过繁、过怪有指导性作用，让高考试卷和高中化学教学能与课标要求具有更高的一致性。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.全日制普通高中化学课程标准（实验）：2017年版[M].北京师范大学出版社，2017.

[2]Porter A. presidential address—Measuring the content of instruction： Uses in research and practice.[J]. Tandlaegebladet， 2002， 86（21）：734.

[3]刘学文，韩庆奎，郭敏，等.高中化学学业水平考试与课程标准的一致性分析[J].化学教育，2015（17）：49-54.

[4]刘学智，马云鹏.美国“SEC”一致性分析范式的诠释与启示：基础教育中评价与课程标准一致性的视角[J].比较教育研究，2007（5）.

[5]Fulmer G W ， Polikoff M S . Tests of Alignment among Assessment， Standards， and Instruction Using Generalized Linear Model Regression[J]. Educational Assessment Evaluation and Accountability，2014，26（3）：1-16.

[6]曾仁丽.贵阳市高中化学学业考试与课程标准一致性研究[D].贵阳：贵州师范大学，2015.

[7]严和平，徐世娟，张举成，等.2018年云南省高中化学学业水平考试与课程标准的一致性研究[J].化学教与学，2019（10）.

[8]刘恩山，卢群，张颖之.2010年高考生物试卷与课程标准一致性分析[J].基础教育课程，2010（9）.

◎编辑 鲁翠红