基于認知目標分類理論的試題認知工具與使用方法

（廣東省深圳市鹽田高級中學 廣東深圳 518083）

1 基于認知目標分類理論的試題認知工具

安德森從“知識維度”與“認知過程維度”對布盧姆教育目標分類學重新修訂，使認知目標分類在課程、教學、評量和測驗方面更具有實用性，尤其是構建了教學評的工具框架，為知識和思維過程的測量提供了依據。現以生物學試題為例，嘗試對知識維度和認知過程維度分類（表1和表2）。將表1和表2合并成一個表格，由知識維度和認知過程維度構成，研制了試題認知工具（表3）。

表1 知識維度

表2 認知過程維度分類

表3 試題認知工具

2 試題認知工具的使用方法

該工具對試題考查的知識類型和認知過程類型分類，直觀地反映了試題的認知目標。現以2020年深圳市高三年級線上統一測試理綜合試卷29題為例，闡述了該工具的使用方法。

首先對試題的問題編號，對照參考答案和解答說明，對答案所需的知識和思維過程分別與表1和表2對比識別，把結果寫在試題認知工具表中。

2.1 題目及問題編號

【例1】為了探明臭柏幼苗在遮蔭處理下的光合特性，通過盆栽實驗，測定了75%遮蔭處理下臭柏的葉面積、葉綠素含量等生理指標。實驗結果見表4。請分析回答。

表4 實驗結果記錄表

（1）葉綠素中含量較多的色素是①。光反應的產物中用于暗反應的有②。

（2）自然條件下胞間CO2濃度更低，推測其原因是③。75%遮蔭處理一段時間后，臭柏幼苗產生的有利于提升光能利用率的變化是④。

（3）為了進一步研究臭柏光合作用O2產生和CO2吸收的部位，有人設計了“葉綠體膜和葉綠體基質”離體實驗。實驗Ⅰ：用酶破壞細胞壁，離心分離葉綠體；實驗Ⅱ：用充分研磨的方法破壞細胞，離心分離生物膜。在適宜光照的條件下，分別檢測兩組實驗裝置是否產生O2和吸收CO2，預測實驗結果并分析原因：

實驗Ⅰ：⑤，原因是⑥。實驗Ⅱ：⑦，原因是⑧。

2.2 試題認知分類過程和結果

第①問回答“葉綠素中含量較多的色素”，屬于具體細節和要素的知識。學生需要回憶葉綠體色素的含量，得出“葉綠素a”的正確答案。

第②問要求學生回憶光合作用的原理與過程。光反應為暗反應提供“還原性氫（［H］或NADPH或還原型輔酶Ⅱ）和ATP”，在書寫過程中還原性氫不能寫成還原性輔酶Ⅰ（或者NADH）和輔酶Ⅰ（或者輔酶Ⅱ）。本題屬于概念性知識和事實性知識。

第③問，回答“自然條件下胞間CO2濃度更低”的原因，學生要具備光合作用原理的概念性知識。根據表格中信息，與75%遮陰比較，自然條件下胞間CO2濃度較小，但凈光合速率更大，而株葉面積和總葉綠素較小，得出引起胞間CO2濃度更低的原因是凈光合速率較大所致，不是株葉面積和總葉綠素，這屬于元認知中的情境性知識和任務性知識。自然條件下，凈光合速率高的原因，還與光照強度大有關，這涉及到理解中的解釋和推斷，同時需要圖表中的信息來組織分析原因，得出“光照強度大，凈光合速率高，消耗CO2較快”的正確答案。

第④問，通過圖表中特定情境確定“75%遮蔭處理一段時間后，臭柏幼苗產生的有利于提升光能利用率的變化”，依然是對光合作用原理概念性知識的考查。根據表格中的信息，按照要求回答光合作用變化是“總葉綠素含量增加，葉面積增大”所致，屬于認知過程中的理解應用和分析。

第⑤問和第⑦問，推斷特殊情境下“臭柏光合作用O2產生和CO2吸收的部位”。光合作用在完整的葉綠體中“吸收CO2，產生O2”；在研磨葉綠體，失去了葉綠體基質，離心獲得葉綠體類囊體薄膜“不能吸收CO2，能產生O2”，這需要學生掌握概念性性知識光合作用的原理，以及光合作用何時產生O2，何時吸收CO2的程序性知識。

第⑥問和第⑧問，這是對前面第⑤、⑦問概念性知識、程序性知識和元認知知識的深化，同時又要分析原因。根據光合作用原理與過程，學生回答實驗Ⅰ中“葉綠體完整，能進行光合作用”，實驗Ⅱ中“只有類囊體薄膜，無葉綠體基質，只進行光反應”這一的正確答案。

將以上分類過程匯總，填入試題認知工具表，得到表5。

表5 試題認知工具表

2.3 分類結果與評價標準的比對分析

從表5看，本題有2個事實性知識，屬于記憶認知活動，對記憶的要求較低；其他6個問題都是概念性知識、元認知知識，考查理解、應用和分析的要求，強化了生物學學科的素養考查，對光合作用原理與特殊情境等概念性知識分析和應用的大量考查，體現了全國高考注重情境和獲取信息能力的要求。整個試題以熟悉的素材來考查實驗探究能力，體現了全國高考試題用傳統材料考查學生的科學素養和生物學學科能力為指導思想，符合考試說明中“素養和能力”的評價目標要求。

2.4 試題認知目標分類的認定說明

在運用這一工具進行實際分類操作時，會因個人理解的差異給分類結果造成偏差，這是正常的。但只要參照表1和表2中的主類、亞類的內涵，多個教師共同討論，這種偏差不會影響整體。

3 結語

對試題認知目標分類的研究不多見。依據安德森修訂的布盧姆教育目標分類學理論，研制的試題認知工具，對試題的評價具有一定的借鑒作用和應用價值。該工具有助于開展試題評價，保證評價目標的科學性、穩定性和精細化，并且有助于明確試題考查目標，幫助學生反思自己的知識結構和認知能力，發展學生學科核心素養。學生在學習中既要掌握事實性知識，理解分析應用概念性知識，還要進行高階的評價和創造性的認知活動，通過策略性學習，豐富認知學習，加強程序性知識的創造與應用，改變原有認知結構，實現學生認知水平目標的超越。另外，該工具還可以啟發考試改革，提高評價質量。教師利用這一試題認知工具，可以使試題考查目標具有明確的指向性，在核心素養評價過程中，促進試題命制符合課程目標層次，避免認知目標的模式固化和新的應試教育的發生。