在认知方面，主要集中于上海中考数学测评的目标、相应分析框架及框架制定。
上海中考数学测评的依据是数学学科的课程标准。为了根据测评要求，全面、准确反映初中毕业生学科学习所达到的水平，以及满足课程标准中知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标等要求，上海市教委在2009年4月正式出版了《2009年上海市初中毕业统一中考数学测评考试手册（实验本）》，此后逐年修订考试手册，力求进一步明确考试目标及要求，数学测评的框架也在该考试手册中得到体现。
整个上海中考数学测评框架被纳入考试标准。框架的制定有各方人员的参与，既有课程方面的专家，又有第一线的教师，还有学科测量方面的人员，以及有多年命题经验的专家。整个框架的制定过程中，非常注意保持框架内容、要求与课程标准的一致性，对不同内容领域的知识点和相应的认知水平进行细化，并且对能力进行了界定。整个过程如图6-3所示。
图6-3 上海中考数学测评标准形成过程
上海中考数学测评以课程标准为命题依据，在考核目标和测试内容范围上不能超出课程标准目标框架及内容领域。而且上海中考数学测评对学业水平具有评定功能，在制定过程中，过程与方法维度以及知识认知水平的要求就需要进一步细化。整个上海中考数学测评的目标分析框架，它呈现出两维的框架结构，由内容部分、过程与方法部分构成。在内容部分，主要考查5个内容领域：数与运算、代数与方程、函数与分析、数据整理与概率统计、图形与几何。在过程与方法部分，主要考查学生的4种能力：逻辑推理能力、运算能力、空间观念、解决简单问题的能力。
测评标准制定的难点在于对过程与方法的确定，特别是能力的确定。在课程标准的过程与方法目标维度中，共提到了11种能力，分别是逻辑推理能力、运算能力、空间观念、数学探究能力、应用能力、创新能力、运用数学语言的能力、研习能力、批判思维能力、自我调控能力、交流与合作能力。通过查阅相关资料，[8]以及研究小组专家、评价专家的积极参与，最终形成了逻辑推理能力、运算能力、空间观念、解决简单问题的能力这4个目标分类分析框架。在制定整个目标分析框架的过程中，资料的汇总分析及专家的经验起了很大的作用。
目前上海中考数学测评的目标如下。[9]
本考试考查考生的数学基础知识和基本技能，考查考生的逻辑推理能力、运算能力、空间观念和解决简单问题的能力。 同时依据2004年版课程标准规定的初中阶段（六至九年级）课程目标，确定如下具体考试目标。
·基础知识和基本技能
A.知道、理解或掌握“数与运算”“代数与方程”“图形与几何”“函数与分析”和“数据整理与概率统计”中的相关知识；
B.领会字母表示数的思想、化归思想、方程思想、函数思想、数形结合思想、分类讨论思想、分解与组合思想等基本数学思想；掌握待定系数法、消元法、换元法、配方法等基本数学方法；
C.能按照一定的规则和步骤进行计算、画图和推理。
·逻辑推理能力
A.知道进行数学证明的重要性，掌握演绎推理的基本规则和方法；
B.能简明和有条理地表述演绎推理过程，合理解释推理演绎的正确性。
·运算能力
A.知道有关算理；
B.能根据问题条件，寻找和设计合理、有效的运算途径；
C.能通过运算进行推理和探求。
·空间观念
A.能根据条件画简单平面图形和空间图形；
B.能够想象几何图形的基本运动和变化；
C.能够从复杂的图形中区分出基本图形，并能分析其中的基本元素及其关系；
D.能由基本图形的性质导出复杂图形的性质。
·解决简单问题的能力
A.能对文字语言、图形语言、符号语言进行相互转译；
B.知道一些基本的数学模型，并通过运用，解决一些简单的实际问题；
C.初步掌握观察、操作、比较、类比、归纳的方法；懂得“从特殊到一般”“从一般到特殊”及“转化”等思维策略；
D.初步会对问题进行多方面的分析，对问题解决的结果进行合理解释；
E.会利用已有的知识经验，解决新情境中的数学问题。
具体的上海中考数学测评内容及水平要求呈现如下。[10]
考试内容中各认知水平层级、基本特征及用于表述的行为动词如表6-1所示。
表6-1 考试水平层级、基本特征及行为动词
具体考试内容及相应水平层级要求如表6-2所示（以数与运算为例）。
表6-2 数与运算考试内容及相应水平层级
这里显现出，内容领域的知识—水平层级结构的测评要求，同过程与方法领域的能力相结合，形成了整个测评框架的知识—水平层级—能力三维结构。上述水平层级一定程度上受到布卢姆分类目标的影响，但与此同时，能力在水平层级上的关系和能力与知识之间的关系没有进一步细化，这会直接影响过程与方法、知识与技能之间的关系处理。上述相关内容的表现描述，包括能力的表现描述，主要是基于课程标准。对上述描述是否能在命题中实现的问题，这里或许需要依赖基于大规模测评中的经验来进行判断。对实现的程度如何，以及基于上述表现所编制的试题对相关能力的体现是否能在试卷中概括出来的问题，需要逐步进行相应的实证研究。[11]
结合PISA测评的目标分析框架及制定，上海中考数学测评的目标分析框架及制定主要呈现的特点，如表6-3所示。
表6-3 上海中考数学测评和PISA数学测评框架及制定的特点
（续表）
上海中考数学测评的目标分析框架，着重依据现有的课程标准，力求保持与课程标准的一致性，但是数学素养、数学知识、能力之间的内在联系性在框架中没有充分体现出来，特别对于能力在内容认知水平层级上的关系不够明确。从测评系统的角度来看，对上海中考数学测评目标分析框架的量化有待进一步论证，这里更多的是经验和理论层面的思考。
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