《Journal of Chemical Education》：What Counts in General Chemistry? An Exploratory Look at What Was Emphasized and Rewarded on General Chemistry Exams Across the United States
编辑推荐：
普通化学课程是许多科学、技术、工程和数学（STEM）专业的先修课程。这反映了一种可能默认的假设，即入门化学的表现与个人对STEM职业的适合性相关。不幸的是，研究人员所在领域对全美普通化学课程成功所需的条件知之甚少。因此，研究人员无法评估普通化学成绩是否适合作为
普通化学课程是许多科学、技术、工程和数学（STEM）专业的先修课程。这反映了一种可能默认的假设，即入门化学的表现与个人对STEM职业的适合性相关。不幸的是，研究人员所在领域对全美普通化学课程成功所需的条件知之甚少。因此，研究人员无法评估普通化学成绩是否适合作为STEM潜力的替代指标。本文描述了在美国57所学院/大学普通化学课程中进行的235次考试所强调和奖励的智力工作。研究人员将评估细分为项目（items），每个项目可能包含多个子部分（subparts），每个子部分至少包含一个嵌入任务（task）。研究人员重点关注考试，因为它们在普通化学课程中普遍存在，并且通常对学生的成绩有重要影响。首先，研究人员使用三维学习评估协议（3D-LAP）来描述分配给那些促使学生使用学科核心思想理解现象（即三维学习，3D Learning）的项目上的考试分数。结果显示，无论机构类型如何，评估中促使进行三维学习的情况很少见，占研究人员数据集中考试分数的不到7%。接下来，研究人员开发并应用了一个协议来描述那些没有潜力让学生参与使用科学实践中核心思想的任务（即0D任务）。这揭示了机械计算被过度强调，占所有0D任务的27%以上。研究结果表明，普通化学课程通过学生对机械计算和绘制/标记专业图形的熟练程度来筛选进入STEM的门槛。研究人员分析了这一问题的原因，并提出了构建更有意义和更公平的化学评估的建议。
## 论文解读：普通化学考试中的评估重点与公平性挑战
### 研究背景与问题
普通化学课程是科学、技术、工程和数学（STEM）专业的先修课程，其成绩常被用作衡量学生STEM潜力的替代指标。然而，全美范围内对普通化学考试中究竟强调和奖励何种智力工作知之甚少。已有小规模研究指出，这些考试过度强调机械计算和事实回忆，忽视了使用学科核心思想理解现象的能力（即三维学习，3D Learning）。这种评估重点不仅扭曲了化学学科的本质，还因数学准备机会的不平等而导致少数族裔（如黑人、拉丁裔等）学生被边缘化，成为STEM领域的“筛选者”而非“门户”。现有研究缺乏对全国范围内不同机构类型（如研究型大学R1、博士授予型大学R2、本科院校PUI）考试内容的系统性描述，因此无法评估改革进展。本研究旨在填补这一空白，通过分析美国各地普通化学考试，揭示当前评估重点，并为构建更公平、更有意义的评估提供建议。该论文发表在《Journal of Chemical Education》。
### 主要关键技术方法
研究人员从2021年《美国新闻与世界报道》排名前100的大学和文理学院中选取200所机构，联系893名教师，最终获得117名教师同意参与，其中83名教师提供了考试文件。经筛选后，数据库包含235份考试（来自57所机构，包括36所PUI、16所R1和5所R2），共4626个评估项目。主要方法分为两阶段：第一阶段，使用三维学习评估协议（3D-LAP）评估考试项目是否具有诱发三维学习证据的潜力，并计算分配分数；第二阶段，针对未达到3D-LAP标准的0D任务，通过归纳法开发协议，描述任务类型（如机械计算、无根据主张、表征技能等）。统计分析采用皮尔逊χ2检验，以评估机构类型与考试重点之间的关联。
### 研究结果
#### 1. 三维学习项目在数据集中极为罕见
通过3D-LAP分析，研究人员发现仅6.3%的考试分数分配给可能诱发三维学习证据的项目，且52%的考试（122份）完全没有三维学习项目。χ2检验显示机构类型与三维学习强调程度之间存在统计显著关联（p < 0.001），但效应量极小（Cramer's V = 0.039），表明三维学习强调程度在不同机构类型中均同样低下。事后分析指出，R2机构的三维学习分数低于预期，但实际差异无实质意义。
#### 2. 0D任务重点在不同机构类型间一致
研究人员开发的0D任务协议将任务分为三类：无根据主张、数学技能和表征技能。其中，机械计算（尤其是“使用方程”任务）被过度强调，占所有0D任务的27.4%，且是各机构类型中最常见的任务。χ2检验显示机构类型与0D任务类别分布之间存在统计显著关联（p < 0.001），但效应量很小（Cramer's V = 0.072），表明重点分布高度一致。例如，R1机构更强调无根据主张，而PUI更强调表征技能，但差异细微。
### 总结讨论与结论
讨论部分指出，这些考试向学生传达的信息是：化学课程不是理解物理世界的过程，而是掌握孤立技能和事实。这种重点导致普通化学课程通过数学准备水平筛选学生，从而不成比例地限制少数族裔学生的未来。研究人员强调，这并非指责教师，而是呼吁反思评估的隐含假设，并建议转向更强调三维学习的评估，例如通过明确要求学生将表征与解释联系起来。结论部分翻译如下：通过本研究，研究人员旨在提供对全美普通化学考试中强调和奖励的智力工作性质的细致观察。尽管画面不完整，但研究人员观察到数据集中绝大多数考试几乎不强调三维学习。这意味着学生可以在许多普通化学课程中获得高分，却从未使用强大的解释性思想（如能量、静电与键合相互作用）来构建化学现象的因果解释。相反，在作为筛选者的化学课程中，成功主要来自使用数学技能、构建无根据主张以及绘制/标记专业图形。这种评估重点告诉学生，化学是关于执行一堆脱离情境的技能。除了歪曲化学学科，过度强调技能对学生的未来有实质性影响。由于普通化学是许多STEM专业的先修课程，这实际上意味着“只有会画神秘图形和做隐晦数学题的人才能成为医生、牙医等”。这是不合理的，尤其考虑到普通化学在阻止黑人、拉丁裔学生从事STEM职业方面的作用。研究人员不应将发现解读为暗示教师的不良意图，而应鼓励学界认真思考课程内容对谁有用以及用于何种目的。
