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基于新课标下高中生物学学业水平评价体系研究与实践

2022-12-25叶舒

考试周刊 2022年44期
关键词:高中生物学新课标

摘 要:学业评价是对学生认知水平、能力水平和情感水平进行的价值判断。文章以新的课程标准为依托,分别从学业质量测评、学业题型设计、学业考试系统、学业命题评价等方面,研究了高中生物学学业评价体系的构建,旨在为提升高中生生物学学业水平提供参考。

关键词:新课标;高中生物学;学业水平

中图分类号:G633.91   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2022)44-0140-05

一、 引言

高中生物学学科学业水平考试是新课程改革背景下出现的新型教育考试,它具有两个功能:一是高中毕业认定;二是高考成绩计分。因此我们把高中学业水平考试分为合格性学业水平考试和等级性学业水平考试。这两种学业水平考试都将以新课程标准为指导,旨在检测普通高中生物学教学,考查学生知识掌握水平、学科素养、学习能力,同时也为普通高等学校招生提供基本学业信息,这与过去流于形式、形同虚设的会考和一考定终身的学业效绩考核的高考是不同的。我们的改革就是想把简单的学业效绩考核转变为多元的学能考查,在这种大背景下,许多教育工作者对此进行了大量的研究,特别是对学业水平考试的命题方面进行了深入研讨与实践,比如构建高中学业水平考试的命题组卷原则;命题编制应建立在哪些科学测量学理论的基础上,从而使考试成绩具有更高的信度;怎样避免测试的“天花板效应”或“地板效应”等。因此,笔者认为下面这几个方面的研究落实是十分重要的。

二、 研究新课程背景下的命题框架的落实

2017年各学科课程标准相继出台,并同步确定相关学科的学业质量标准,为更好地为社会、高校选拔、输送人才服务,需要做好以下工作:

第一,要制订基于课程标准的学业水平考试总体规划,科学界定学业水平合格性考试和等级性考试的目的、考试形式及成绩呈现方式,并对考试内容和能力及素养要求进行细化。

第二,须定义测试内容和核心素养的发展水平,对考试内容和质量水平进行编码,以高中生物学为例,1.1.6内容要求为:大概念1“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”下的核心概念“1.1 细胞由多种多样的分子组成,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等,其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子”中的次位概念“1.1.6阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的功能取决于由氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成”,第二组数据如3-2代表试题测试的学业质量水平,“3”为科学探究水平,“2”要求达到2级,如下列样题编码为1.1.6——3-2:

(2021·辽宁·高考真题)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是(  )

A. 叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质。

B. 胰島B细胞能分泌调节血糖的蛋白质。

C. 唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质。

D. 线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质。

第三,着力研究学业水平考试试卷结构表。例如福建省2021年6月高考生物卷:试卷共21题,全卷满分100分,考试用时75分钟,分选择题和非选择题两大部分,选择题16小题共40分,为单选题,其中第12、13选择题为阅读材料客观题题组,非选择题5小题,共60分,其中第20、21题为阅读材料主观题。

第四,进行学业水平考试命制规范化流程研究。首先,依据测试类别结合各省份的实际,确定恰当的题目难度;其次,规划指向学科核心素养的测试蓝图,用以指导专家命题;再次,命制具有问题情境的、真实的、科学的、具有一定信息量和复杂程度并配以清晰层次、严谨逻辑的设问的高阶思维问题,可由高校专业教师参与;最后,组织专家审核,进行进一步的修改定题,确保试题质量,这一阶段省考试院可以安排高中学科一线教师一起参与试做题反馈修正。

三、 研究并构建基于核心素养的生物学课程的学业质量测评及命题设计蓝图

基于核心素养的学业质量测评中,命题的设计是检测的关键。测评并不是一定要出一些什么新的花样,但是要抓住测试的关键点和学生对该关键点的理解。例:

(2022·湖南·高考真题)将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床,作为种子萌发和植株生长的基质。某水稻品种在光照强度为8~10μmol/(s·m2)时,固定的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量;日照时长短于12小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面消毒,浸种1天后,播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中,保湿透气,昼/夜温为35℃/25℃,光照强度为2μmol/(s·m2),每天光照时长为14小时。回答下列问题:(1)在此条件下,该水稻种子________________________(填“能”或“不能”)萌发并成苗(以株高≥2cm,至少1片绿叶视为成苗),理由是________________________。(2)若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上,光照强度为10μmol/(s·m2),其他条件与上述实验相同,该水稻________________________(填“能”或“不能”)繁育出新的种子,理由是________________________(答出两点即可)。(3)若该水稻种子用于稻田直播(即将种子直接撒播于农田),为防鸟害、鼠害减少杂草生长,须灌水覆盖,该种子应具有________________________特性。

生物学课程的特点就是注重证据和逻辑,在命题中注重考查学生对证据的选择,问题的回答要充分外化学生的思维路径,这将超越学生只在课程学习中获得的科学知识,从而更准确地评估学生科学素养水平。质疑创新是科学的引擎,自然界中不见得所有的理论都是由先前的理论推导而来的。因此,我们要强调培养学生的批判性思维和创新思维,所以如何在命题设计中理解素养的内涵,如何构建问题情境及如何设计相关问题都是我们亟待研究的。例如:我们可以进行基于科学概念理解的试题编制和基于科学原始问题的试题编制。例:

(2022·全国乙卷)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制,某研究小组进行了下列相关实验。实验一:将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内,一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。实验二:给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量,发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。回答下列问题:(1)实验一中,家兔甲状腺中检测到碘的放射性,出现这一现象的原因是________________________。(2)根据实验二推测,丙组甲状腺激素的合成量________________________(填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量________________________(填“相同”或“不相同”),原因是________________________。

四、 通过设计新题型考查学生核心素养、科学能力和语言表达能力

前些年国家理科综合卷题型较单一。比如,课标卷中生物学试题部分只有单一的单项选择题和非选择题,非选择题一般为填空题或包含一两个类似简答题的填空部分,但这种考查形式趋于知识与能力的碎片化,这无疑限制了学生思维水平的培养,更无法外化学生的思维活动轨迹,无法考量学生的综合能力。我们的生物学等科学课程十分注重学生的理性思维、科学探究,这本身是一个完整连续性的过程,显然这种实践活动是无法用碎片化的知识与能力去推动的。因此我们应参考国内外有关科学课程考量的新经验,尝试性地开展这方面的研究,并进行这方面的命题实践。比如单选题,除了随机取样考查课程标准中的核心概念的常模形式外,我们尝试基于题组的单选题型。我们还可以尝试在生物试卷中增加多选题,每题设4个选项,其中至少有一个选项是正确的选项,所有选项均答对者得满分,答错一个选项得60%分值,答错二个选项者,得20%分值,答错多于两个选项或所有选项均未作答者,以零分计算,其中多选题也可以用题组形式呈现。例:

(2022·湖南·高考真题)在夏季晴朗无云的白天,10时左右某植物光合作用强度达到峰值,12时左右光合作用强度明显减弱。光合作用强度减弱的原因可能是(  )

A. 叶片蒸腾作用强,失水过多使气孔部分关闭,进入体内的CO2量减少。

B. 光合酶活性降低,呼吸酶不受影响,呼吸释放的CO2量大于光合固定的CO2量。

C. 叶绿体内膜上的部分光合色素被光破坏,吸收和传递光能的效率降低。

D. 光反应产物积累,产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降。

我们还可以研究增设阅读题,给予学生一个真实情境,情境可来源于学生丰富的日常生活中一些生动形象的客观情况,比如身边的“体育锻炼”“转基因食品”“唇彩”“金星凌日现象”等;还可来源于科学研究的过程和成果,还可来源于科学技术与社会的联系,比如我们可以选择近期发表的具有较高科学性、时效性的科技论文,挑选出与我们课程标准相吻合的课题,简化掉复杂的表述,剔除冗余信息,对超纲部分进行补充说明,配置上若干个问题串来考查学生实验探究能力、获取信息的能力和高阶科学思维能力,用情境化试题带动我们的生物学教学,让情境元素逐步植入我们的教学及评价。

在设置匹配的情境问题的基础上可以把一些填空式作答题改为问答式作答题,充分外化学生的思维深度和逻辑推理过程,同时还可以检测学生语言表达水平。比如,“你对这一现象的出现所持有观点和理由是什么”,这种开放性题目我们需要预先揣摩学生的思路、估计难度、预设学生可能回答的答案,怎么赋分、怎么定标准、怎么进行预评,这些都是我们可以研究的。采编这样试题应时刻关注我们评价的目标对象,关注学生的生活背景和学习经验,要考虑区域差别和生活背景差别,问题的命制背景是大多数学生能够运用我们课程标准所应掌握的知识技能所能解决的问题情境,是要立足于大多数学生思维和能力的最近发展区,这样才能考查学生真实的科学素养。同时,命题的命制注意人文关怀、公平性、避免争议性话题,命题素材多给予学生正面的积极向上的情感价值观,从科学情境的三个层次(个人、自然、社会)、五个领域(自然资源、环境、健康、危害、科技前沿)出发,拓展学生的科学视野,更好地体现我们科学素养的培养。

命题注重让学生在作答中多元化呈现自己的观点、理由和思维过程。比如让学生用“准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点”,用坐标图来表述结果,用列表比较呈现区别,用流程图概括实验步骤,用概念图表述隶属关系或相互关系等。在这样的指挥棒作用下才能使中学的教学与高校选拔人才接轨,与社会实用人才的需求对接,当然同时要处理好中学教学实际和考试深度的关系,这也是需要我们不断研究和摸索的。

我们还必须关注命题能力立意和价值取向。在生物学科中,要测评的能力主要是逻辑推理、探究以及創新质疑精神,但是逻辑推理是对已有知识的演绎,而自然界的新事实规律又是以已有事实为基础,通过创造性思维提出科学假设,再设计相关实验进行验证,从而获得新知识,这种研究方法在生物学学科研究方面很常用。从课程标准的目标上看,对学生这些能力的要求是有明确规定的,然而这些能力的考查在命题中又呈现很大的难度。在教学过程中教材中必须要求做的探究实验的有关试题还是多为考查学生运用知识的能力,还是很难评价学生创新质疑能力,所以我们可以研究命题目标如何与育人目标、课程目标相一致,以使其价值取向更加符合新课程改革的要求。

五、 建立考试的系统联盟,加快题库建设

以题库为基础的命题技术早已是西方发达国家考试机构的基本框架模式,我们现在说的题库已经不是我们旧观念中静态的题目存储库,而是由现代化信息技术管理下的不断更新情境的动态质量监测库,它能储存资料、组卷、输出相关信息和数据的由独立服务器支持的高效命题进程管理数据系统。

目前各省份的学考命题,大多数采取召集一些专家、教师集中封闭命题的形式。受主观因素的影响,凭经验命制的试题其效度和信度事先是未知的。近年来经济的发展,科技的进步,使我们有了经费和技术的支持,同时这些年我们培养了一批专家型的骨干命题教师队伍,也积累了几十年的命题经验,完全可以支持题库建设。

在题库中经过实践检验的试题都有相应的实测值、平均分、难度值、标准差,我们可以根据知识的目标层次进行分类、分区,再不断采集些新试题进行循环更新,就会建立一个适合学业水平考试标准的题库。题库的建设可以分为明确考试的用途,制定测评的标准,选择试题呈现的题型,挑选命题人员,有关命题人员的培训,分散式、集中式、封闭式命题,试题打磨、研讨,审题、定题,取样试测,获取试测相关数据,修正试题,形成题池,非线性多元组卷,正式实施,补充新题,更新情境等步骤。最后一步十分重要,旨在保证试题的实效性、科学性、前瞻性。

从现代教育测量理论的研究进展看,基于经典测量理论的等值方法及基于项目反应理论的等值方法已基本可以满足大规模“题库”的需要,因此,着力推进“题库建设”应该是我国教育考试机构转型的关键切入点。题库建设是一项系统工程,怎样使题库建设更具有目标性、适应性、前瞻性,经得起较长时间的考验,这都是我们应推进的工作。国家教育管理部门应做好题库建设的顶层规划设计,设立考试系统联盟,试题编写一定要打破一个试题小组命题方式,而是邀请各地区高中,以及大学教师共同参与,建立强大的考试联盟体系。联盟体系包括教育考试管理机构、高中和大学的教育资源、一定规模的命题教师队伍、定期培训研讨制度、命题程序研究、命题评价测量体系和专家调研等,通过专业人员精心策划、同密研究、构建题池、采集相关测量参数等,循序渐进地提高生物学等学科的题库质量水平。

六、 做好新课程标准下高中生物学学业水平命题的评价

对学考命题的评价是一种特殊的教育评价,它由“定性评价”和“定量评价”组成。定性评价标准有《课程标准》,《考试说明》,学业水平考试要求,考查核心素养,政治性、公平性、科学性、规范性等。定量评价通常以“信度”“效度”“难度”以及“区分度”作为基本评价维度。信度是评价考试结果可靠程度的基本指标。若某学考比较真实地反映出学生的学习水平,那么此试卷的信度就高,信度的计算我们通常采用ALF信度,借助科隆巴赫α系数公式计算。效度指标主要是衡量考试实测结果与预期的考查目标是否贴近,即贴近的程度。进行效度评价需要综合试卷的“内容效度”“结构效度”和“效标关联效度”,即是否遵循课程标准的相关要求,各模块的考查权重、核心概念的覆盖程度、试卷的图文结构是否合理,题型结构是否优化,印刷是否会影响实测质量等,只有信度较高的测评才有较高的效度。难度是衡量试题实测的结果与课程标准之间适配的程度。我们认为生物等级性学业水平考试难度预设值应该是0.55~0.6,这时的区分度(区分度是衡量试题对考生实际水平的区分程度,区分度高的,实测结果就是水平高、能力强的考生得分高,能力不足、水平低的得低分)最大,接近于1。大量数据表明,难度适中,试题难度正态分布,区分度就可以达到理想值,因此我们可以在命题实测后收集相关数据,做好命题评价。如考试描述性统计分析表(包括考生人数、最高分、最低分、全距、平均分、中位数、众数、标准差等);统计成绩频数分布表;计算整卷的信度、效度,各题的难度,试题难度折线趋势图;各题的区分度及区分度动态曲线;试题区分度与难度对应散点图等。

我们可以在考试后的第一时间颁布有关评价表给各地教研员和一线教师进行问卷调查,利用专业的统计测量分析程序,进行全样本的数据分析,从而获得学业水平考试试卷质量评价报告。这样形成的报告有利于教育管理者和命题教师更好地发现问题,为后续工作提供改进依据。

最后建议必须加大对社会公众的教育测评专业知识的普及力度,教育考试评价具有较强的社会属性,我们单纯地把专业数据、评价报告呈现于众,而公众却不了解这些“数据”展示的意义,那很有可能引起公众的抵触和排斥。因此,相关教育管理机构应适时适度地普及这些专业评价知识,特别是要对一些一线相关联的教师进行培训,这不仅能提升考试专业人员的专业素质,而且还能提高教育质量评价在社会公众中的接受度,更能不断指导教师的学科教学行为和改进教学检测水平,更好地为国家培养人才服务。

以上观点是立足于研究生物学学科课程在新课程背景下如何通过学业水平考试选拔人才,怎样让学科核心素养落地,怎样更好地培养新一代接班人,怎样与社会远程发展接轨。我们必须依托各地教育管理机构、教师,在各地开展相关研究,使研究更接地气,更具通用性和实用性。这一方面可为各级教育考试机构提供考试实施方案和命题工作指南,另一方面通过设计适合不同“大片区”的若干高中学业水平考试实施方案与命题框架,为2022年起全面进入新一轮考试招生制度改革的不同省区市提供参考。

參考文献:

[1]王冠翔,李淑红.新高考下学业水平压力现状及思考[J].高考,2020(5):158-160.

[2]杨帆,郭学恒.基于高考评价体系的生物科考试内容改革实施路径[J].中国考试,2019(12):53-58.

[3]曾呈进,缪起雪,梅国红.新高考背景下学业水平等级性考试地理命题研讨[J].中学地理教学参考,2021(21):69-71.

[4]王后雄.基于“素养为本”的高中化学学业水平考试命题研究[J].中国考试,2018(1):27-38.

基金项目:全国教育科学“十三五”规划2018年度教育部重点课题“基于新课程标准下高中科学课程学业水平考试命题策略的研究与实践”(课题编号:DHA180416)。

作者简介:叶舒(1971~),女,汉族,福建福州人,福建省福州第二中学,研究方向:生物教学与命题评价。

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