孔燕：学术情境试题的目标定位与编制策略

第一作者：孔　燕　中国科学技术大学人文与社会科学学院，教授，博士生导师。

　　　

原文刊载于《中国考试》2016年第9期。

摘要：试题的情境会影响学生解决或解释问题的策略，国际大型教育测评都有很强的情境意识。学术情境以真实科学情境为背景，按照学术研究一般路径呈现信息，学生需通过理解情境发现问题，运用已有知识储备建构解决问题的路径，并且加以应用。学术情境试题的目标定位瞄准测评学生的科学素养，引领学生建构及应用知识。学术情境试题的编制策略可归纳为：（1）以隐含的方式创设科学问题；（2）融入真实的科学情境、梯度合理，并且遵循学术逻辑的问题链；（3）配置紧扣问题、跨学科、适度超前的新知识；（4）呈现支持建构、供给及时、多元互补的信息库。

关键词：科学素养；学术情境；命题

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引言

　　2016 年4 月18 日，科技部和中宣部联合发布《中国公民科学素质基准》，指出中国公民应具备的基本科学技术知识和能力标准。公民应具备的基本科学素质：包括了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。《中国公民科学素质基准》的发布对于科学素养的研究有重大的指导意义。

　　“学术情境试题”这个术语的提出，源于笔者科学素养测评的实践，特别是测评现场学生的一些反应。不少学生对很陌生的、有关科技前沿的情境试题表示出好奇和惊喜。他们认为这些试题很有挑战性，愿意在答卷时付出大量精力去琢磨，交卷后仍然念念不忘，渴望就此深入探讨和交流。访谈时发现这些学生想象力丰富，平时对科学探索关注度高，是师生公认的“科学小达人”。教师们表示，这类日常考试乃至中考鲜见的试题，虽然不少“成绩好但不够灵活”的学生不适应，但对这些“科学达人”是个好事情。有个情况让笔者意外，就是那些考试分数高、平时成绩好，但是死抠课本的所谓的“好学生”，对学术情境试题表现出极大程度的不适应。有些学生甚至反映激烈，质疑为什么要用升学不会考的题目类型来考他们，他们排斥做这样的试题。师生们的反应表明，现行科学科目考试试题比较僵化，试题构成对具有科研潜质的学生不够公平，不能很好地引导学生进行科学探究的意向。

　　在期待引领义务教育科学课程实施的科学素养测评中，如何命制高质量的情境性试题特别是学术情境试题？如何更好地为不同类型的学生提供适切的试题空间？如何确定这类试题的测评目标和功能？编制这类试题有哪些可行的策略？笔者在试题命制和预测评中对这些问题做了一些探索。

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学术情境试题的目标定位

2.1　学术情境的界定

　　如果把学生解答单个试题看作问题解决中的迁移（包括情绪和动机），那么情境就是试题的必要构件。从客体上看，情境是学生在现实中可能面对的各种事项或境遇，蕴含需要解决的问题。从主体上看，情境还包含学生面对这些情况或境遇时产生的认知冲突、情绪波动和意向变化。

　　陈志辉等认为，情境是一个人在进行某种行动时所处的社会环境；也有学者从内容的角度出发，认为情境包括提及的人（在工作中阅读时）与阅读有关的物。约翰·杜威（John Dewey）的情境探究理论也指出，情境是有机体与环境不断相互作用而出现的, 它们是不平衡、不稳定、不均衡、不统一和干扰、失常、故障等之类的情况或经历。探究始于有机体与环境系统的内在冲动, 转变为一种可以使不稳定的各种因素相互作用的情境。

　　试题情境是对现实情境的再现，一般是命题者运用文字、数据、图像等方式围绕某个主题加以营造，为呈现信息、提出问题、达成立意（测评目标）提供载体。试题情境体现命题者的认知、情感、态度和价值观，同时也为激发学生解题的认知建构和情意指向提供平台。

　　国际大型教育评价项目PISA、TIMSS和NAEP，其关于情境分类的维度亦有所不同，见表1。

　　从表1中可以看出，PISA在科学测评中，根据情境与学生的贴近程度，将试题情境分为三类：首先是离学生最近的个人生活情境；其次是学校生活、工作和休闲或者学生日常生活接触到的本地社区和社会的情境；离得最远的是放眼全球的科学情境。TIMSS的情境框架描绘的是与学生学习相关的情境和因素类型，包含四大领域，分别为国家与社区情境、学校情境、课堂情境、学生特征与态度。NAEP是美国国内唯一一个在全国范围内持续进行的、对学生在多学科领域达到的素养实施评价的项目，以试题目的为导向提出了“为获取信息”和“为完成任务”试题情境。

　　借鉴国际大型教育评估项目已有的试题情境框架，结合当下我国义务教育阶段学生的学习特性与方法，笔者把科学素养试题情境分为学科情境、生活情境和学术情境三个层次，最基础也是最常用的是学科情境。

　　学科情境是用学科语言、符号，按照学科逻辑呈现的形式化的情境，与书本学习最为接近，一般对应结构良好的问题，目标单一、条件清楚、路径清晰。

　　生活情境是用淡化学科痕迹的语言、图像，按照事项发展内在逻辑呈现的真实情境，与书本学习有距离，一般对应结构不良的问题，目标整合、条件隐含、路径多元。

　　学术情境是指以真实科学情境为背景，按照学术研究一般路径呈现信息，一般对应结构高度不良的问题，与书本学习差距大，学生需通过理解情境，发现问题，运用已有知识储备，建构解决问题的路径，并且加以应用。按照学术情境要素所命试题被称为学术情境试题。

2.2　学科情境、生活情境、学术情境试题的价值区别

　　学科情境试题主要用于检测知识巩固，是目前最常见的一种题型。它的优势是能够很好规避学生成长环境差异，结合课堂所学知识，比较全面地测评学生的知识掌握水平。无论教师还是学生，都觉得这类试题得心应手。教师讲学生背，只要见过，就不怕不会。长此以往，学生容易形成一种条件反射：面对问题，习惯于搜索答案，而不是直面问题，这将影响学生的主动探究与创新意识。

　　生活情境试题与学生现实生活最为密切，主要用于检测知识迁移。学生对融入生活情境的学科知识，更觉亲切，也更容易理解[8]。但测评结果显示：农村学生对与生产劳动相关的情境显得更适应，城市学生对于跟城市生活息息相关的生活情境，如现代科技应用等适应更好，城乡学生分别对解答与成长环境一致的生活情境试题有更高的正确率。其次，相比较学科情境，大多数学生对生活情境的试题也不太适应。数据显示，一般学生更习惯于学科情境。因此，生活情境试题的不足表现在容易受到学生成长环境、民族文化、地域差异等因素的影响。另外，在生活情境试题中，假定题干描述时没有注意探讨其科学性，容易产生情境、问题两张皮，为情境而情境。

　　学术情境试题的价值和优势在于，能够考查学生建构知识并加以应用的能力。学术情境试题符合科学素养测评的根本要求，籍此可引导现行基础教育培养学生的学术意识和学术精神。学生完成学术情境试题本身就是一个科学建构的过程，能够实现认知的改善。学术情境试题一方面有助于激发学生的科学兴趣，引导学生建构知识解决问题，另一方面也有助于测评兼顾不同层次学生的个性化需求，更好地体现公平性。但对八年级学生来说，完成学术情境试题目前尚有一定的难度。除了现实中已有习惯难以改变的难度，还有因其认知水平不够而带来的建构困难。

2.3　学术情境试题的目标定位

　　

　　在现有测评体系中，逐步加入一定比例的学术情境试题，瞄准测评学生的科学素养，引领学生建构及应用知识，是学术情境试题的目标定位。在此目标下，笔者建构图1，以便厘清三种不同情境试题的目标层次关系。

　　图1中，科学素养测评中的第一阶段即学科情境试题，主要考量的是识记；生活情境试题可以考查一些知识技能迁移的问题；学术情境试题，则反映学生建构及应用的能力。所谓建构，是指学生在面对一个新问题时，能否迅速发现问题线索，然后利用自己已有的知识储备，去构建能够迅速解决这个问题的路径。建构不同于“探索”，更着重的是它主动去将新的发现纳入到已有的知识体系当中，并且构建自己新的解决路径。因此，此处建构更多地是指过程。

　　“科学理解与应用”“科学思维与实践”是科学素养测评中的重要维度。其中“科学理解与应用”主要关注学生能否“获得科学事实、概念、原理和规律等基础知识，理解科学知识在生产、生活中的应用以及对社会发展的影响”，可以通过学科情境试题和生活情境试题进行测评；而“科学思维与实践”主要关注学生能否“掌握科学思维和科学探究的方法，并能在科学实践中应用这些方法来解决真实世界中的实际问题”，学术情境试题测评适配这一重要维度。

　　科学素养测评强调的关键能力不再仅是“识记”，而是通过记忆和迁移去“建构”和“应用”。这类目标的达成必须置学生于不熟悉的情境中才能实现。从这个意义上说，学术情境是源于并基于学科、生活情境之上的更高情境。因此，提高科学素养测评结构效度的关键就是设置真实的学术情境。

３

学术情境试题的编制策略

　　试题编制的基本策略就是围绕测评目标保持情境、信息、设问之间的协调一致，从而保证试题有较高的信度和效度。根据学术情境试题的特点和功能，其编制需要遵循以下策略。

3.1　创设隐含问题、适度复杂、淡化学科痕迹的真实科研情境，考查学生识别问题的能力

　　首先，要精心挑选和审核素材。学术情境的素材一般选自科技文献，要确保“科学、新颖”。比如火星探索是目前科学研究的热点，特别是我国公布火星探测计划，学生非常感兴趣。试题素材来自《气象》杂志，权威可靠。其次，需要根据学生水平和测评指标，对素材做适切性加工。加工的主要原则是“保真、保持适切复杂度、去学科结构化”。保留文献对研究过程的主要描述，删除多数具体数据和图谱，文字表述上淡化学科痕迹，避免学生看到试题就将其归类为地理题或物理题。第三，情境展开要给问题设计提供线索和空间，能够将问题和解题信息深度融合其中。比如围绕“水”展开，按照“有没有水”“有什么样的水”“有水有哪些影响”的逻辑，分步呈现信息，暗含与地球环境比较的思路。情境主题指向明确，知识指向模糊，有足够想象空间。最后，要恰当渗透情境的人文情怀和价值观，强调审慎使用证据、求真务实的科学精神。

3.2　设计融入情境、梯度合理、遵循学术逻辑的问题链，重在考查学生问题阐释的能力

　　学术情境试题的设问要融合在情境之中，需要学生按照学术研究的思路分析和解决问题。因此，随着情境的展开，需要同步规划设问考查的能力序列，遵循从易到难，逐步形成梯度的原则。考虑到学生的思维承受度，力求贴近学生思维习惯，确保考试具有一定的信度和效度。大题中有内在联系的诸多小题的编制，设问要循序渐进，引导学生的思维步步深入，将相对独立的小题通过一个完整的问题链串联起来，形成一道有序的完整题目。

　　这种将学术问题融入情境的试题，梯度要合理，并且遵循学术逻辑的问题链，重在考查学生问题阐释的能力。问题链是需要深入探讨的一个问题，因为考试计算机化以后，问题链的设置将更容易实现。

3.3　配置紧扣问题、跨学科、适度超前的新知识，重在考查学生获取新知的能力

　　

　　学术情境一般需要通过“小词典”等方式提供知识支持，引导学生会读、会理解、会应用。学术情境试题的知识内容体现知识的交叉和学科综合，主要对应测评框架中的“跨学科内容”，旨在考查学生建立各学科领域之间的联系，形成对世界的整体性认识。从认知角度看，不考查学生的记忆，强调考查学生在复杂背景下获取新知和建构能力。试题情境与课本内容表面上没有关联，但答题时需要的知识却存在课本中。新的知识要符合最近发展区原理。

3.4　呈现支持建构、供给及时、多元互补的信息库，重在考查学生运用证据的能力

　　

　　由于学术情境相对复杂，因此试题编制的关键点之一是优化信息呈现方式和合理控制信息量。信息呈现方式多样，既包括文字材料，也包括图表材料，可使卷面更加活泼、美观，增加测评的亲和力，提高学生作答的兴趣。同时使某些方面偏强的学生不会太讨巧，某些方面偏弱的学生有机会弥补其薄弱环节。试题的信息量控制合理，尽可能减少无效信息，以免过多影响试题的难度。试题取材于科技文献，表述要向八年级学生的水平转换，确保层次清晰，语句明确，简明易懂，不存在歧义之处。问题设计的限定明确，在学生易疏忽的地方，设置提示语等加以说明。如可借鉴PISA的思路，采取分步给信息的方式，便于学生在回答每小题时能直接获得关键信息，而不是开始就把所有信息一并呈现；否则就很难说考查的是信息检索能力，还是运用证据的能力。

４

对科学素养测评的一些思考

4.1　科学是一个系统的、动态的概念

　　无论要考查学生哪一学科的哪个知识点，命题者都应该有这样一个理念或者认知——科学是一个系统的动态的概念。我们身处科技迅猛发展的时代，科技的应用也在不断变化，学习者本身也在成长变化中。在这个过程当中，需要对科学有个恰当的、适度的、动态的理解。

4.2　情境是为学生探究服务的载体

　　设置情境试题的目的，是为学生的探究服务的，情境中一定蕴含了科学问题。如果一些情境试题把情境去除依然可以顺利完成接下来的作答，这样的情境就不是一个合适的情境。考查学生通过阅读情境，从而能够在其中发现科学问题，这是科学素养测评中应该坚守的原则。

4.3　科学是一个探究的过程，设置学术情境试题的目的在于引领学生探究科学的精神和能力

　　这里特别要强调“引领”。设置学术情境试题的目的在于，学生在没有见过的学术情境中，能不能用已有的知识去发现科学问题，以引领学生从小学会建构和应用知识，引领教师重在培养学生的科学素养。我们并不否认在现有的测评体系中学科情境试题、生活情境试题存在的必要性，生活情境试题渐成主流，学科情境试题仍然是一种必须，因为学生要有最基本的知识和能力，才能够去探究。学术情境试题虽然比较高阶，但不可能替代其他的情境试题。笔者相信，随着人类社会的不断进步，科学技术与生活的日益贴近，学术情境试题的比例会越来越高，从小开始习得科学态度、科学精神和科学责任是一种必然。