化学核心素养评价研究进展

摘  要：  查阅与化学核心素养评价相关的文献，利用CiteSpace软件对文献进行可视化分析，梳理出化学核心素养评价依据（理念）、评价理论基础、评价框架（指标体系）的构建等研究热点，并对所梳理出的热点研究领域的研究成果进行深入系统的汇总分析。

关键词：  中学化学； 核心素养； 评价研究； CiteSpace

文章编号： 10056629（2024）08001405

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

内蒙古师范大学第十批教学研究立项课题“‘三段式——理论到实践再到理论’教学模式探究”（编号：2023sfzx23809）研究成果之一。

新一轮课程改革要求以发展核心素养为宗旨，落实立德树人的根本任务［1］。能否科学合理地进行核心素养评价，关乎教育改革的成效，于是对核心素养评价的研究大量涌现。不少研究在讨论国外发达国家及教育组织有关核心素养及其评价的研究中获取经验，探讨素养评价的理论、要点以及评价的方式方法等［2］，以实现核心素养评价的本土化。

因各学科都有其学科本质及独特的育人价值，目前还缺乏对化学学科核心素养评价研究成果、发展脉络的有效梳理。本文收集并梳理有关化学核心素养评价的文献，利用CiteSpace软件廓清化学核心素养评价的研究热点与趋势，以期为后续的评价研究与教学实践提供借鉴。

1  研究思路

1.1  数据来源

以中国知网数据库作为数据来源，根据最新版高中及义务教育化学课程标准及多名学者对核心素养的内涵及要素的分析［3～5］，通过高级检索以“（化学核心素养+化学能力+宏观辨识与微观探析+变化观念与平衡思想+证据推理与模型认知+科学探究与创新意识+科学态度与社会责任+化学观念+化学思维+科学探究与实践+科学态度与责任）+评价”为主题词，并“评价+测评+测查+测量+过程性评价+表现性评价+终结性评价+目标评价+增值评价+教学评”为“篇名”，检索2015年1月1日至2023年3月1日期间的文献，共得到409条结果。经人工筛选，剔除会议论文、无关学科文献与英文文献后，共得到339篇文献，将所得文献以“Refworks”格式导出，保存为“txt”格式文件供后续使用。

1.2  研究方法

CiteSpace主要基于共引分析理论和寻径网络算法等，通过对特定领域文献进行引文网络分析、共现网络分析、耦合网络分析，实现以可视化图谱的形式对学科领域的研究热点以及发展前沿等进行分析、预测等［6］。本研究借助CiteSpace 5.7R5对339篇文献进行可视化分析，设置YearsPerSlce参数为“1”；节点类型选择“Keyword”，TopN的阈值设置为50。文献关键词是对文章的高度概括，将相近关键词合并后，通过数据运算后生成关键词共现、关键词聚类图谱，基于图谱分析结合文献内容，探寻国内化学核心素养评价的研究热点与趋势。2  主要结果

2.1  关键词共现的知识图谱分析

化学核心素养评价关键词共现图谱如图1所示，图谱中节点越大，表示关键词出现的频次越高，标注节点的文字越大，表示节点的中心性越强，节点间的连线代表关键词之间存在共现关系，连线越多表示关键词之间的联系越密切［7］。该图谱共有关键词节点N为299，连线E为679，网络密度为0.0152，表明研究范围广泛，关键词间的连线密集，有很好的关联性，它们之间已经形成结构良好的知识网络。

图1中最大的2个关键节点分别为“核心素养”和“评价”两个关键词，与其他关键词的连线最多，表明“核心素养”和“评价”2个关键词出现频率最高，关系网络密集度最大，具有最显著的中心性，是研究的主题，该主题有较高的研究热度。此外，“高中化学”“化学教学”“高考评价体系”“初中化学”节点较大也是高频关键词，与其他关键词都具有共现关系，这些关键词反映了化学核心素养评价领域的研究热点。

2.2  关键词聚类的知识图谱分析

通过对数似然率（LLR）算法进行聚类分析，得到“#0核心素养、#1评价、#2化学知识、#3高考评价体系、#4 SOLO分类理论、#5高中化学、#6高中生、#7教学建议、#8科学测评框架”9个聚类标签，9个聚类标签下的可视化聚类结果如图2所示。由图2可知该图谱的聚类模块性指数Q值为0.5647，聚类轮廓性指数S值为0.8311，根据陈超美［8］教授提出Q＞0.3和S＞0.5表示聚类结构合理且显著的评价标准，本研究所得到的聚类结构合理且显著。

2.3  研究热点分析

从化学核心素养评价主题的CiteSpace关键词共现的知识图谱分析结果可以看出，“核心素养”“评价”2个关键词出现频率最高、关系网络密集度最大、中心性最显著。对化学核心素养评价主题的CiteSpace关键词聚类知识图谱的结果分析表明，“#0核心素养”和“#1评价”是较大的两个聚类，囊括研究内容较广，充分体现了化学核心素养评价的研究主题，“#2化学知识”与“#3高考评价体系”是进行主题研究的重要内容基础与依据，“#4 SOLO分类理论”是主题研究开展的理论基础，“#8科学测评框架”是主题研究开展的重要工作——评价框架的构建，“#5高中化学”“#6高中生”“#7教学建议”体现主题研究与教学结合的实践对教学的反馈与指导。在将共现与聚类结果作为重要参考的基础上，进一步下载、研读、分析和归纳9个聚类标签下中心性较高的相关关键词所涉及的文献具体内容，可凝练为“化学核心素养评价重要依据（理念）”“评价理论在化学核心素养评价中的应用”“化学核心素养评价框架（指标体系）的构建”“化学核心素养评价内容和方式及方法”“化学核心素养评价与教学结合实践研究及建议”五个研究热点。

2.3.1  化学核心素养评价的重要依据（理念）研究

在借鉴国外研究的基础上，学者开展基于我国国情的相关研究。《美国共同州立课程标准》《中国高考评价体系》、新版高中及义务教育化学课程标准等重要课程文件中对核心素养及其能力表现提出了系统标准和要求，TIMSS、 PISA等国际测评项目开展评价实践。

国内学者多维解读课程文件，王磊等提出学科能力是化学核心素养的核心，知识经验是能力基础，认识方式是知识转化为能力的核心机制，能力活动是知识转化为素养的途径和表现，化学学科能力评价研究应结合化学核心素养水平与学业质量标准描述的不同水平的学业成就表现进行［9］；郑长龙等指出要围绕大概念及其统领的多维课程内容进行“教、学、评”一体化教学，保持评价目标与教学目标、评价任务与学习任务一致，注重进阶性设计，依据“学业质量”“学业要求”评价学生在不同阶段核心素养的达成情况［10］。王祖浩认为化学学业质量体现了核心素养的多种要素，指向对学生能力和态度的要求，结合具体内容设计素养评价工具，可对教学进行诊断以改进教学［11］。胡久华提出化学教师应深入分析学业要求和学业质量标准，从基本理解、简单应用、综合问题解决三个水平层次整体考虑，明确学生的行为表现，依据学生的可能表现，确定活动表现的评价标准［12］。《中国高考评价体系》涵盖了考查目的、考查内容与考查要求，体现了对学生学科核心素养发展状况的考查要求［13］。单旭峰结合化学学科核心素养，提出来化学高考考试的考查内容与考查路径［14］。

童文昭首先厘清PISA测评的科学素养的维度与内涵，从测评目标、测评内容、测评路径等三个角度阐述测评框架的构建思路。在此基础上，结合高考评价体系中对“学科素养”定义和对“四层”考查内容的阐述，界定“宏微结合”素养的测评目标，评价内容确定为情境、知识及能力三个维度，并基于“四层”和“四翼”对情境与知识、能力的关系的阐释，确定了测评路径［15］。

总的来说，核心素养的评价必须准确深入理解核心素养的内涵与外延，多维理解课程标准等文件内容，构建科学、可操作的评价指标体系，开展多种形式的评价。

2.3.2  评价理论在化学核心素养评价中的应用研究

相关评价理论的应用是合理评价学生核心素养的发展情况的重要基础，需要思考核心素养、情境、课程内容、学生认知水平等要素之间的关联性［16］。化学核心素养评价应用了更多来自教育学和心理学方面的研究成果。布鲁姆认知结构理论、SOLO分类评价理论、情境学习理论等理论为了解学生的认知发展水平、如何对学生和化学教师的动机和行为方式进行有效的提升和评价、科学合理建构评价框架（指标体系）进而开展科学有效的测评提供了理论方法。

张莉娜依据布鲁姆教育目标分类框架设计了测评对象需要完成的任务，借助Rasch模型，分析初中生化学变化认识表现水平现状以及不同学生之间的差异［17］。刘志华应用SOLO分类理论，从知识专题领域、主题及知识间关系、思维操作等方面建立了含七个水平层次的思维导图评价依据模型，并根据评价依据对学生绘制的思维导图进行分析评价，以优化学生思维［18］。其他研究者也依据情境学习理论讨论化学教学中的情境内涵与功能［19］，以丰富的情境为载体命制化学试题，考查学生化学核心素养［20］。

2.3.3  化学核心素养评价框架（指标体系）的构建研究

评价框架（指标体系）的构建是开展评价工作的重要工作，合理、科学的评价框架（指标体系）关乎评价结果是否真实、科学、有效。目前国内学者对化学核心素养评价展开大量研究，由于研究视角的不同，所建立的评价框架（指标体系）内容也不尽相同。

王磊等构建了从研究对象及问题情境、核心知识及活动经验、学科认识方式、学科能力活动及表现的多维整合模型，并基于此系统模型构建了无机物主题、化学反应原理等高中化学各主题、初中化学及“变化观念与平衡思想”等某一素养的系统构成模型及表现期望，从四个方面描述划分素养水平，构建素养表现评价指标［21］。张晔划分研究对象与问题情境、主要学习内容主题、学科能力活动要素、学科认识方式4个一级评价指标及其相应维度下的二级指标的学业质量维度，结合化学学科能力活动及表现水平，将化学学业质量转化为可落地、易实践的能力素养评价指标，并应用于化学学业水平考试的评价实践［22］。

王美君与顾銮斋指出要发展学生核心素养，教师须先具备能够培养学生核心素养的能力［23］。因此，化学核心素养评价的研究对象从学生开始关注化学师范生或化学教师。易蕊对化学学科中的模型进行了分类，并对化学学习中的模型认知能力进行了定义，然后结合布鲁姆教育目标分类学对认知维度的划分，构建了模型认知能力评价体系，将其划分认识、运用、分析、建构四个水平并作为一级评价指标，分别细化得到了二级指标，选取在校的大一至大三的化学师范生进行测评［24］。黄冠分别从知识、能力、情感、心理品质、职业道德、科学精神、教学艺术7个方面划分具体指标，构建中学化学教师核心素养指标体系［25］。

2.3.4  化学核心素养评价内容、方式及方法研究

核心素养评价内容的确立及其适用的评价方式方法的选择、工具的分析与开发是评价研究的重要议题。针对观念、思维、探究实践、价值态度等评价内容，采取适用不同内容的有效方法，开发合适的工具，进而提升评价效率和效果。美国、澳大利亚等国家与OECD等国际组织相继开展全球素养评价，评价工具主要有认知测试、口头演讲、档案袋展示等手段［26］。

当前我国学者倡导并基于多种方式，主要借助问卷、量表、工作单等多种研究工具开展评价研究，从试题、学生、教师等对象入手，进行多方面的化学核心素养评价。有研究者从试题情境、试题、问题任务考察化学核心素养的内容类别、水平及具体表现要求等角度对各类化学试题进行分析，反思现有试题评价的不足，对试题命制及教师教学提出建议［27］。也有研究者根据构建的评价框架（指标体系），寻找评价内容，以不同情境为载体，开发开放式试题，进行测评实践［28，29］。