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摘 要 素养立意下的试题突出在真实情境下考查学生解决复杂问题的能力，试题融合了知识、技能、能力、方法、观念等多维内容。在对学生答题分析中，借助认知诊断技术，应用属性分解原理设计相关的诊断试题组;然后根据学生对诊断试题应答，以及相应认知访谈，分析学生在学习中存在的认知问题，从而进行个性化分析，为更好开展针对性指导提供可靠的依据。
关键词 认知诊断 试卷分析 核心素养 个性化教学
试题是教育教学重要的评价及反馈手段。在教学测评过程中，学生完成试题，教师在考后评卷，收集学生应试相关信息，了解学生的学业成就水平及存在的问题，并且对学生最近发展区有较准确的定位。但是当前教学中，一方面受题海思维的影响，考试更多关注数量，较多关注表面的分数指标分析，较少开展对学生应答情况个性化分析;另一方面，当前素养导向的试题注重真实情境，试题融合知识技能、学科能力及观念方法等内容，具有较强的综合性，给试题的正确分析带来一定的难度。这类试题分析仅直接从卷面试题应答情况较难获得有效的信息，造成试题分析不到位，不能较好地分析学生真实的学习水平。
一、基于认知诊断技术开展试题分析
认知访谈是一种用言语报告或提问的方式来揭示个体问题解决内部过程的方法。该方法以心理学研究中编码特定性原则和记忆痕迹多成分理论为基础，按照个体问题解决认知模型中的编码与理解问题、提取相关信息、判断与决策、反应过程等一系列环节进行针对性的提问或引导。认知访谈可以帮助研究者了解学生是如何解决问题并生成最终答案，深度分析学生思考模式，寻找学生个性化改进的突破口;还可用于判断测试内容、学习材料、课堂提问等是否引发学生预期的认知活动等，为教师改进教学提供强有力的支撑，并最终落实到针对性地提升学生学习的质量[1]。
试题分析过程中，考查单一知识或技能目标的试题较容易根据题目应答对错情况分析学生学习情况。但是，素养立意的测试题具有一定的综合性，对这类试题的分析要考虑多种因素，然后综合梳理，才能得出其本质原因。为更有效地对综合性试题进行分解，深入剖析内在多种影响因素，笔者借助认知诊断属性分析，对学生答题及特点进行分析。虽然素养立意测试题最后的目标指向是核心素养，但是这些素养并不是凭空考查，而是依托一定的知识、技能、学科方法，结合相关的情境进行考查。学生在应答过程中，其应答结果及质量可能受多种因素影响，如基本知识技能掌握不清晰，就谈不上后续的答题;但当学生具有知识和技能，如果学生学科能力较弱也不能有效完整地解决问题;即使学生具备了知识技能，具备相关学科能力，但是学生试题答题效果也不一定理想，这可能还与学生解题策略、解题情绪等非智力因素有关系。因此，在试题分析中，应用认知诊断原理对这些可能问题逐一进行分析，逐一进行认知诊断，获得较为科学的学生应答认知障碍分析，为后续学生个性化教学指导提供准确的依据。
二、应用认知诊断技术开展素养测试题分析的内容
应用认知诊断技术开展综合试题分析，主要是在学生相关测试题评卷后，根据学生的相应试题答题情况，选择所要分析的测试题相应的学生群体，针对测试题考查内容及命题特点，进行简要的属性分解，设计相应的诊断试题，开展相应的认知诊断测试分析。以厦门市某次初三化学质检考试为内容，研究本次考试中探究题应答情况分析，简要阐述开展认知诊斷的操作过程及主要的内容。该初三化学市质检考试中探究试题具体内容如下：
用图1装置（夹持装置已略去）测定空气中氧气的含量。已知：①白磷的着火点为40℃;②带刻度玻璃管从上往下读数增大。
I.实验步骤
（1）检查图1装置的气密性：往图1装置管B中加适量的水，塞紧管A上端的橡胶塞，调整带刻度玻璃管的高度，使管B内液面高于另一侧液面，过一段时间，当观察到现象_____，说明装置气密性良好。
（2）如图2所示，将稍过量的白磷放入燃烧匙，塞紧橡胶塞，调整管A与管B内液面于同一水平线，读取带刻度玻璃管内液面读数V0.
（3）用激光笔点燃白磷，可观察到管A内现象是_______，待冷却至室温，调整管A与管B内液面处于同一水平线，读取管A内液面读数V1（如图3所示）。
（4）如图4所示，打开管A上端橡胶塞，将管A位置下移，管B上移，至管A中充满水，立即再塞紧上端橡胶塞，调整管A与管B内液面处于同一水平线，读取管B内液面读数V2.
Ⅱ.数据记录与处理
（5）某次实验记录数据如下表，请根据数据计算并填写表中空格。
重复3次实验，计算出空气中氧气含量的平均值。
Ⅲ.实验评价
（6）与教材实验（装置见图5）比较，本实验的优点是_______（写一条）。
以上试题是初三化学考试中以“空气中氧气含量测量”为主要内容的经典探究试题。化学探究题重点考查化学学科核心素养之一的“实验探究与创新意识”素养。本题考查了对课本中有关空气中氧气含量测量实验的迁移应用，融合了真实的实验探究情境，重点考查了应用化学原理测量气体组成的初步定量实验能力。本题是一道综合试题，涉及了多维度目标内容。对于在本题答题得分率较低的学生，不能简单认为学生相应学科能力水平或素养水平就为零。学生在答题过程中可能存在多种因素，导致不能形成较恰当的解决问题思路，不能较全面准确地进行解题。只有对学生各种问题进行分析，才能了解学生真实学习情况，教学中才能对症下药，后续教学才有针对性。对于学生答题分析可以从以下几个方面开展（假设选取本题得分率较低学生作为诊断对象群体）。
第一环节 采用试题诊断
诊断题如下：
（1）如何检查如图6装置的气密性？如何检查如图7装置的气密性？
（2）如图8所示装置为测定空气中氧气含量装置。
说明：学生要完整正确解答以上质检探究题，必须能理解空气中测定氧气实验原理，实验过程中应用到空气及氧气性质相关知识，以及实验过程涉及的相关实验技能。对学生的双基类问题分析采用以上诊断题组：第（1）题是对试题中涉及到的气密性检验进行实验技能认识诊断，其中第一个问题是对最简单的气密性检验知识进行诊断，第二个问题是对气密性检验技能进行应用。两个问题采用递进式，在第一问题答对的情况下再进行第二个问题的诊断。第（2）题是对本题涉及的空气中氧气测定实验中相关的知识及实验基础进行认知诊断。在对学生进行以上认知诊断过程中，主要有两种情况：一种情况是以上简单的基础知识和技能都存在缺漏，那就更谈不上应用。如果学生存在这种问题，教学中对于这类学生后期补救教学即是推送相关的知识及相关技能训练。另一种情况是学生能较熟悉地完成以上试题的答题。如果是这种情况，就需让这类学生进行下一个环节的认知诊断。
第二环节 采用等值副本试题诊断
诊断题如下：
利用如图9所示装置测定空气中氧气含量（两支玻璃管內径相同）。实验前K1、K2、K3均已关闭。左管中燃烧匙盛有足量白磷，右管盛有水。
I.光照引燃白磷;
II .待白磷熄灭，冷却，打开K2，至液面不再变化，右管中液体的高度为h1。
回答问题：
（1）打开K2，右管中液面下降，原因是____;
（2）计算空气中氧气体积分数的表达式为____（用h0、h1表示）。
说明：以上诊断题是建立在第一环节诊断的基础上，学生具备相关的知识基础的前提下完成的。本题与原试题具有相对等值的能力水平（假设本诊断题必须和原试题一样都是学生陌生的情境）。原试题和本诊断题都是考查应用空气中氧气测定实验原理进行在新情境中解决问题的能力。诊断分析主要有以下两种情况：一种情况，如果不能较好地完成以上诊断题，说明学生确实在能力方面还较为欠缺，对于掌握了基本知识和技能，但是不能很好地进行迁移应用于新情境解决问题的情况，教学中必须重视对这类学生开展能力导向的教学。另一种情况，如果学生能较好地完成以上诊断题，说明学生应该具备本试题所考查的目标要求。但是在考试中不能顺利地应用这些知识能力，可能还存在其他认知障碍的问题。为进一步了解这类学生的认知问题，对学生还要进行下一个环节的诊断。
第三环节 采用访谈诊断
前面两环节的诊断都是基于测试题的诊断，更多是基于智力背景的认知诊断，第三环节的诊断更多是针对认知策略及非智力因素开展。第二环节的诊断采用的是认知访谈的形式，如果是针对大规模诊断对象的共性问题，可以采用问卷调查的形式，整体效率会较高。谈话法具有良好的灵活性和适应性， 能够勘查学生的深层思维，是诊断学生对某些知识点的理解、揭示错误概念的一种最佳方法。
为了更好地开展这一环节的诊断，访谈者应充分了解访谈技术，访谈时要做好心理调控， 营造一种平等、民主、坦诚、和谐的氛围，让受访谈学生能自由地与访谈者进行较深入沟通。访谈者在访谈之前应做好访谈的准备：对访谈学生有较深入地了解，并掌握了以上两个环节的诊断信息，准备好相关访谈。提纲的核心是需要了解哪些内容，所要访谈的问题要简单明了，易于回答[2]。 认知访谈的主要内容有以下几点。
（1）化学学科的学习态度
这一环节访谈诊断的重点了解学生关于化学学科的学习态度。学习态度是决定学习质量的前提条件，是其他访谈内容的基础。学生的学习态度是否积极影响其整卷的答题质量。访谈开始时，通常不要直奔主题，不要让受访者（学生）一下子产生防备和紧张心理，需一些过渡性的语言说明，起到缓冲作用，能较好地拉进与学生距离。如果是陌生的访谈者，可简单自我介绍，说明自己是哪一学校的老师;介绍这次诊断访谈的目的，主要帮助受访者更深入地了解学习中的问题，帮助受访者解决各种困惑，提升学习质量。然后，让受访者简单介绍自己的情况，这一过程中注意捕捉受访者对学科学习的态度、对受访学科教师的接受程度（如果受访者在自我介绍中没有谈及这些内容，可抓住一些适当时机让受访者谈这两方面内容）。如果是与受访学生熟悉的访谈者，应更深入地了解学生近期的学习态度变化。在访谈过程中，也会遇到对学科学习态度较为逆反的受访者，有些受访学生较难沟通，应充分做好铺垫，做好心理疏通工作。
（2）应试心理状况
应试心理是影响受访者解决问题进程及解决问题质量的重要因素。如果受访者存在不良的心理情绪，会干扰受访者解决问题甚至严重防碍受访者解决问题的过程。通过了解学生的临时应试心理状况，了解对本次考试整体的心理感受和体会，重点是学生的应试信心。有的受访学生在解决问题后，很有成就感，他们有挑战困难的勇气，这些学生的应试心理较为积极乐观，有良好的应激反应，在访谈过程中要多加肯定，适当地进行优化指导;有的学生对某种类型试题具有莫名的恐惧感，解题时没有深入分析题目内容就直接放弃，对于这类学生应了解并解决其学习过程中的问题，让其了解相应类型题的特点，加强针对性训练巩固。
（3）学生的整体解题策略
解题策略就是对解题思路及解题过程能进行自我规划并进行自我调控，包括试题的整体命题特点适应程度，做题时的整体规划，面对难题的成功把握程度以及调整应对的灵活程度。在具体的访谈上，可以从学生对试题的分析入手，试题主要要考查什么问题，要用到哪些知识;在这一基础上，了解受访学生的解题过程规划，每一解题步骤应关注哪些条件。有的学生遇到问题没有进行有效的评估，导致时间上安排不合理，最后影响了其他题目的解题时间及解题质量。对于这类学在后续教学应重点进行应试策略的指导及训练。有的学生“一条路走到黑”，没有灵活的解题方法，对于这类学生在后续教学中应重点训练开放性思维，让学生学会联系相同类型问题解决方法，学会在具体情境中进行迁移。
（4）试题错答的归因分析
影响学生解决问题的原因可能是单一影响因素导致的，也可能是多方面因素共同作用导致的，特别是以素养立意为目标的测试题，它需要综合应用各种策略及较多知识内容进行解决。访谈者应该在收集前面信息的基础上进行综合分析、判断、归纳，概括出错答的主要原因。访谈者对前面测试题与原试题中整体内容和重合内容进行解释。在此基础上，让学生回忆并分析原试题的答题心路历程，与学生一起分析答错的主要问题—可能存在审题获取信息偏差，可能存在解题方法错误，可能存在应用知识解决问题的能力较为欠缺，可能存在表达能力较为欠缺等问题。后续教学中，再根据不同错答原因，采取不同针对性措施，及时纠正相应问题。
访谈基本按以上四个方面内容开展，但是可以根据受访者及受访氛围灵活推进。访谈者一定要从学生实际情况出发，基于促进学生发展的目的开展相关访谈诊断工作，需收集客观的、不带偏见的事实材料，以正确把握学习者知识状况以及技能水平。最后访谈者要根据访谈的内容及受访谈者反馈进行判断分析，概括出其产生问题的主要原因，并与受访者一起研究补救问题的措施。
总之，当前重视素养立意的命题理念能较好促进并引导教育教学改革。面对这种变化，如果试题的评析及考后质量分析停留在原有技术层面进行，就很难让测试发挥应有的作用。教师在教学中应正确把握学科核心素养的命题特点，应用认知诊断相关技术，科学地开展素养测试题考后分析，才能有效地分析学生存在的问题，为指导学生开展个性化学习提供依据，有效地发展学生核心素养，有效地推进核心素养教学改革。
参考文献
[1] 许瑜函，朱虹，杨向东.认知访谈在教育研究和实践中的应用[J].教育发展研究，2013（08）.
[2] 丁伟，王祖浩.化学学习的诊断[J].上海教育科研，2008（01）.
[作者：王锋（1975-），男，福建漳州人，福建省厦门市教育科学研究院基础教育教学研究室高级教师/教研员，硕士;王延（1986-），女，山东省荣成人，福建省廈门市第六中学二级教师，硕士;何晓云（1981-），女，福建漳州人，福建省厦门市第十一中学一级教师/教研组长，硕士;陈雪荣（1991-），女，福建龙海人，福建省厦门市第五中学教师，中学二级，硕士（在读）。]
【责任编辑 郭振玲】