摘要·
通過介紹NAEP科學框架試卷編制的通常流程，結合POE策略的特性，闡述中學數學實驗試卷命制的通常流程，以期為中學數學實驗試卷編制提供新的思路和技巧。
關鍵詞·
POE；NAEP；中學數學；實驗命題
POE(--)策略自提出以來，始終作為教學策略應用于教學實踐的模式闡述過程中。英國“國家教育進步評價”(NAEP)在2009年首次將POE項目集作為科學框架新增的考題類型，同時各類試卷類型也可運用POE策略進行設置。實驗試卷是小學數學考試的重要部份，現有的實驗試卷的題型包括選擇題、填空題、作圖連線、簡答題等，以填空題和簡答題為主。本文借鑒NAEP中的POE試卷的特性，探究將POE策略應用于中學數學實驗試卷的編制。
一、
POE策略發展概述
1980年，為闡明中學生前概念，，，提出用演示、觀察、解釋(--，簡寫為DOE)來探察中學生對運動學的理解。1981年，和White把DOE改為預測、觀察、解釋(--，簡寫為POE)。1985年，等把POE作為教學策略應用于自由落體的教學中。1992年，和White即將提出了POE教學策略，并把這一策略分為預測、觀察和解釋三個階段，作為一種用于探察中學生對科學理解程度的研究方式。在教學實踐中，人們不斷對這一策略進行嘗試和改進。諸如，Ranne和把POE策略擴充為，即預測、討論、解釋、觀察、討論、解釋六個階段。在國外初中物理實驗探究方法，POE策略在數學、化學、生物等學科上也有較多應用研究。而POE策略除了可作為一種教學策略應用在教學設計和教學過程中，NAEP還將這一策略應用于科學試卷的設計，年科學框架新降低的考題類型POE項目集正是這一策略在命題設計上應用的典型案例，各類試卷類型也可運用POE策略進行設置。表1是NAEP科學框架對POE的說明，以運用POE項目集來彰顯科學探究的過程。
表1POE各環節的說明
二、
基于POE策略的中學數學實驗試卷編制流程
在NAEP試卷編制的過程中，主要通過科學內容和科學實踐從不同維度來確定課時的表現期望，從而以表現期望為中心，引出中學生反應，再依照中學生的反應判定中學生“知道哪些和能做哪些”，即判定中學生在科學領域具體把握了什么方面的內容，借此作為科學素質衡量的根據。本文結合雷新勇的專著中命題與評價的要求，參考NAEP試卷編制的流程，總結出基于POE策略的中學數學實驗命題流程，借此為中學數學實驗命題提供可操作性指引，如圖1所示。POE命題策略表示中學生在實驗探究過程中對某一現象作出預測(判定)、觀察、解釋(論證)的一種命題模式，預測、觀察、解釋三個環節可以單獨使用也可以組合使用，題型可以是選擇題、建構反應題或則是組合題。
圖1基于POE策略的中學數學實驗命題流程
內容領域即考查的內容范圍，能力水平則是考查的不同能力維度，參考NAEP科學實踐的四個能力維度，可將我國中學數學實驗試卷的能力水平要求界定為“識別實驗原理”“運用實驗原理”“進行實驗探究”三個維度。因紙筆測試和操作考試的優缺不同，因而考查的能力水平也不同。
“進行實驗探究”的能力在面試中較難全面考查，而POE的特征是對實驗現象、實驗結果預測或判定，觀察實驗現象或實驗結果，剖析解釋實驗現象形成的緣由，解釋實驗推論等，因而嘗試采用預測、觀察、解釋來概括POE試卷的考試行為目標，表2為POE策略應用于實驗面試的具體表現要求。
表2中學數學實驗POE面試具體的表現要求
在操作考試方面，考查目標應當注重在“進行實驗探究”方面。NAEP科學框架指明可以運用預測、觀察、解釋項目集來彰顯科學探究過程。為此，為彰顯POE的特色，有必要將“進行實驗探究”這一過程再細分。結合新課程標準中科學探究的七個要素及POE各環節在科學探究方面的說明，嘗試將實驗考查的要素分為預測與設計、觀察與實驗、解釋與評估三個方面，即便這兒將POE的各個環節進行拓展，表3為其對應的表現要求。實際操作任務的編制在觀察環節也不僅僅是實驗現象結果的觀察，還涉及實驗過程的具體操作、數據搜集和處理，因而對POE策略應靈活運用，不能模式化。
表3中學數學實驗POE操作考試表現要求
三、
基于POE策略的中學數學實驗試卷編制
以紙筆測試為例，選擇探究動能大小與什么誘因有關實驗為考查內容，具體試卷編制需制定該實驗的表現水平(見表4)、實驗試卷(見表5)、制訂評分條例。
表4基于POE策略探究動能大小與什么誘因有關實驗的表現水平
表5基于POE策略探究動能大小與什么誘因有關的實驗試卷
試卷始于2013年廣州高考試題第22題，該題采用控制變量法和轉化法對實驗內容進行定性探究。原題總體上較重視實驗推論的考查而忽略實驗過程的考查，因而將其改編為兩道建構反應題，通過E2的考查，注重于考查中學生依據觀察的結果剖析推導入推論，屬于POE的解釋環節。回答解釋這兩道題目，中學生須要明晰實驗的目的，曉得實驗的方式，會比較觀察實驗的結果，因而剖析得出推論，由此能考查到實驗的過程而不僅僅是實驗推論。表6為第1問的評分條例，采用SOLO(ofthe)分類評價法，使用評分量規()制定詳盡的評分條例。第2問的評分條例與第1問類似，限于篇幅，不再贅言。評分條例見表6。
表6基于POE策略探究動能大小與什么誘因有關實驗考題第1問的評分條例
在C市某小學兩個平行班進行測試，共領取105份試題，有效回收試題103份(包括其他4道考題)，測試后對各題目測試結果進行克隆巴赫系數剖析，SPSS軟件剖析顯示克隆巴赫系數為0.856，測試結果可信。再通過測試成績與中學生的數學成績的相關性來剖析測試的信度。由SPSS軟件的斯皮爾曼()等級相關系數剖析，兩者的相關系數為0.921，相關性較強，說明測試結果是比較有效的。該試卷兩小問滿分各為2分，總計4分。測試結果表明，61%的中學生只能獲得1分及以下，從中學生的答題內容來看，中學生不曉得實驗中的對比實驗，不會區分控制那個變量變化，常常逗留在實驗的表面，只能從勢能、擺球角度、高度、滑動距離等內容答題，難以意會轉化法在該實驗中的應用。有29%的中學生獲得2分，這部份中學生曉得實驗要探究的內容，曉得動能大小的影響誘因有物體質量和速率，能直接給出推論，但未能按照實驗結果的觀察給出合理的解釋。據悉，僅有9%的中學生獲得3分，4%的中學生獲得滿分。此題設計意圖在于通過中學生的推論過程和敘述考查中學生對實驗方式及實驗過程的把握情況，由此判定中學生的實驗能力。此題也反映出中學生的實驗能力還較弱，非常是對實驗方式、實驗過程的理解方式有顯著的不足，因而在教學過程中應強化這方面的引導。
本試卷是以考查POE策略中的解釋環節的要求進行編制，若選擇表4的不同表現水平進行組合，則可以編制愈發靈活多樣的試卷及考題類型。
四、
結語
借鑒NAEP科學框架的命題流程，基于POE策略的中學數學實驗考試命題具有可操作性，本文給出通常的命題流程和試卷編制過程，以期為中學數學實驗試卷編制提供新的思路和技巧。從POE策略的特性可知POE策略下的考題編制注重于對中學生的預測和解釋能力，尤其是解釋能力的考查。并且，POE策略并非可以應用于所有的實驗試卷編制，POE試卷比較適用于探究性實驗的考查，面試試卷注重于“運用實驗原理”的考查。POE策略應用于中學數學實驗試卷編制是一種新的嘗試，其適用性和更為深刻的內涵仍需進一步挖掘。化學班主任在一線教學過程中，既可以將POE策略作為教學策略應用于實驗探究教學，還可以將其作為命題策略應用于試卷編制的過程。班主任在教學過程中的各類教學策略能夠與試卷編制相聯系，怎樣將教學策略與命題策略結合來提升課堂的教學效率、優化課程結構等問題，仍需進一步闡述與研究。
參考文獻
[1]丁格曼,張軍朋.NAEP科學能力測試中POE項目集及基于POE策略的考題闡述[J].教育檢測與評價,2016(6):17-23.
[2]蔣國用,張軍朋.基于概念轉變的策略在數學教學中的應用[J].數學教學闡述[J].2013(1):30-33.
[3]in,Hands-OnandTasksFromthe2009.[EB/OL].
[4]forthe2015of.[EB/OL].
[5]雷新勇.大規模教育考試:命題與評價[M].北京:華中師范學院出版社,2006:98-116.
[6]馮翠典,高凌飚.TIMSS和NAEP的開放題評分技術研究[J].教育檢測與評價,2010(3):23-27.
作者簡介：丁格曼，碩士，助理實驗師；張軍朋，碩士，院長。華中師范學院數學與聯通工程大學初中物理實驗探究方法，。