基于內容標準的認知技能命制初中物理試題

作者簡介：陳宗榮，廈門市教育科學研究院物理學科教研員，福建省物理教學專業委員會理事、廈門市物理學會副秘書長、廈門市高中新課程指導組成員、市初中物理學科指導組組長、市名師講學團成員、物理學科帶頭人。近幾年主編或參與編寫《初中新課程物理學科教學指導意見》、《高中物理新課程教學設計與評析》、《初中物理教師資格考試學習參考書》、《初中物理實驗手冊》、《暑假學伴》、《寒假學伴》等書籍，在全國CN級刊物上發表論文20余篇。曾擔任全國中學物理青年教師教學大賽評委，并作現場點評。多次應邀在全省中考命題培訓班、全省教研員專業發展研修班上開設關于命題技術和課堂教學評價等專題講座。近5年共指導4位教師參加全國教學大賽獲一等獎，2位教師包攬福建省首屆教師技能大賽初、高中組第一名。

根據課程內容標準條目的“動詞”表述的認知技能命制試題，是基于標準的考試命題的基本要求。初中物理學科認知技能主要包括以下五種：識記、理解、簡單應用、問題解決、實驗與探究。下面結合試題實例，具體說明如何根據各種認知技能的內涵，編制考查相關認知技能的試題。

1 識記

能知道有關的物理名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述，是低層次的要求。主要包括回憶、再認、識別等方面。這些行為的基本特征是復述，即把已經學過的知識，通過回憶，按問題的要求陳述出來。

例題1

下列物品中，通常情況下屬于導體的是

A.布筆袋 B.鉛筆芯

C.橡皮擦 D.塑料尺

內容標準

了解物質的一些物理屬性，如彈性、磁性、導電性和導熱性等。

認知技能 識記(識別)。

難易程度 容易題。

物質的導電性在課程標準上的要求是“了解”，本題各選項是否屬于導體，考生只需通過回憶加以識別，因此其認知技能是識記。

例題2 如圖1所示，為了使道路交通更加通暢，仙岳路架設了全程高架。高架路面鋪設“海綿”瀝青，部分路段兩側設有高3m左右的透明板墻。鋪設“海綿”瀝青和安裝這些板墻的主要目的是

A.保護車輛行駛安全

B.減小車輛噪聲污染

C.增加高架道路美觀

D.阻止車輛廢氣外泄

內容標準

知道防治噪聲的途徑。

認知技能

識記(在具體事例中辨認)。

難易程度

容易題。

本題提供的情景材料與課堂教學時呈現的材料非常接近，考生幾乎不做或很少做遷移思考，就可以進行辨認，因此屬于識記層次。

“識記”類試題的認知技能與初中物理課程標準行為動詞“了解”、“認識”相對應，由于此類試題考查的是低層次的能力要求，因此試題的難易程度多為容易題。

2 理解

在了解的基礎上，能全面把握物理概念、物理規律、基本分析方法，能掌握有關概念、規律、方法的區別與聯系，是較高層次的要求。主要包括解釋、舉例說明、歸類、概括、推理、比較、論證、診斷、重新設計、預測等方面。理解行為的基本特征是轉化，即能夠轉用各種不同的方式來呈現知識的本質特征。

例題3 酒精測試儀可檢測駕駛員是否酒后駕車，如圖2是它的原理簡圖。圖中酒精氣體傳感器電阻的倒數與酒精氣體的濃度成正比，如果測試到的酒精氣體濃度越大，那么

A.傳感器的電阻越大

B.通過傳感器的電流越小

C.傳感器兩端的電壓越大

D.電壓表的示數越大

內容標準 理解歐姆定律。

認知技能 理解(推理)。

難易程度 中檔題。

本題提供了酒精測試儀原理簡圖，傳感器電阻與酒精氣體濃度的關系等信息，需要考生對其進行解碼，并根據串聯電路的特點和歐姆定律進行邏輯推理。如果測試到的酒精氣體濃度越大，則傳感器電阻越小，電路總電阻越小，總電流越大，R。兩端電壓越大，所以電壓表的示數越大。試題緊密結合當前大力查處酒后駕駛這個社會熱點，具有一定的教育功能，同時讓考生體會到物理知識的應用價值。

“理解”水平的試題考查的均為初中物理的重點主干內容，如密度、壓強、歐姆定律、電功和電功率等。

3 簡單應用

在理解的基礎上，能運用一兩個學過的知識點分析和解決有關的實際問題。主要包括簡單作圖、估算、簡單計算、科學方法應用、信息收集處理等方面。

例題4廈門快速公交系統(BRT)建成后，運行速度約為42km／h，從第一碼頭到大學城只需40min。如圖3所示，假如質量為50kg的小鷺要乘坐BRT公交車時，先用30s走上高5m的人行天橋，再用15s從天橋乘坐自動扶梯到達BRT站臺，站臺比天橋高4m。試求：

(1)第一碼頭到大學城的大約路程；

(2)小鷺走上天橋的過程中克服重力所做的功；

(3)小鷺從地面到BRT站臺過程中克服重力做功的平均功率。

內容標準 能用速度公式進行簡單計算，結合實例認識功、理解功率的概念。

認知技能 簡單應用(簡單計算)。

難易程度 中檔題。

快速公交系統(BRT)是市民高度關注的重點民生工程。本題涉及的知識有路程公式、質量、克服重力做功、平均功率等等。這是一道聯系實際生活的力學綜合題，旨在重點考查學生分析整個物理過程和簡單的建模能力，要求學生把所學物理知識與身邊熟悉的生活背景相結合，在讀題解答的同時，還增長了知識，感受城市發展成就。

“簡單應用”試題的特點是“執行”，考生已經知道應該采用什么方法完成解題任務，只要根據題意，按照程序化的方法就可完成這類試題。

4 問題解決

指綜合應用已學過的多個知識點分析解決問題，是較高層次的要求。

例題5如圖4是小林家里電熱水器的工作原理簡圖，熱水器有高、中、低三檔功率。小林發現熱水器高檔位不能工作，其他檔位能正常工作。小林猜想造成故障的原因有以下四種，你認為可能是

A.a處接觸不良

B.b處接觸不良

C.某電熱絲短路、

D.某電熱絲開路

內容標準

認識串并聯電路、理解歐姆定律，理解電功率。

認知技能 問題解決(實施)。

難易程度 較難題。

要找出造成故障的原因，考生首先要能辨別開關處于不同狀態下電路的連接情況，然后判斷不同連接情況下電路總功率的大小，根據題意對電路的故障做出有依據的猜想，根據猜想下的電路狀態進行分析，驗證自己的猜想。

“問題解決”試題的特點是“實施”，對這一類試題，考生沒有現成的方法套路來解決問題，必須先確定解決問題的方法，然后按照一定的程序解決問題，因此對考生有較高的能力要求?！皢栴}解決”類試題可以是客觀題，也可以是主觀題，但以主觀題居多。

5 實驗與探究

實驗與探究能力是新課程標準提出的重要能力，因此將其單獨列出。實驗與探究能力涵蓋《初中物理課程標準》中技能性目標行為動詞“會”，體驗性目標行為動詞“經歷”和“認同”，主要包括觀察、使用器材、提出問題、猜想與假設、設計實驗、分析論證、評估等方面。

例題6 小華用圖5所示的電路，研究通過導體的電流與電阻的關系。電源電壓不變。

(1)實驗過程中，小華每次改變電阻箱R的阻值后，

通過調節_u，始終保持_u示數不變。

(2)下表是小華實驗過程記錄的數據，可以初步得出的實驗結論是_u。

(3)小華做第4次實驗時，將電阻箱R的阻值從30Q調為40Q后，就直接記錄電流表示數。這個示數可能是()。

A.O.2A B.0.17A C.0.15A D.0.13A

(4)小華對表格數據進行轉換處理后，在坐標系中畫出一條正比例函數圖線。該坐標系是以電流I為縱坐標，以_u為橫坐標建立的。

內容標準

通過實驗探究電流、電壓和電阻的關系。

認知技能

實驗與探究(實驗條件控制、分析論證、評估、創造)。

難易程度

較難題。

本題分別考查用滑動變阻器改變電路電壓的基本操作能力，控制變量、分析數據得出結論的能力，誤差分析反思評價的能力，以及巧妙處理實驗數據直觀得出實驗結論的創新能力。試題的4個設問分別對應4個不同的探究環節，層次分明，逐層提高，有效考查考生的各種實驗探究能力。

考查實驗與探究能力時，往往還會與內容標準中的其它認知技能的考查相交叉。

實際命題過程中，一道試題通常不只考查單獨的認知技能，真實的物理試題往往都是同時考查多種認知技能的。我們在進行歸類時，一般按照試題所考查的核心認知技能為依據。命題中要根據試題考查的核心認知技能選擇題干的材料信息，設置選項或作答要求。

總的說來，低端認知技能考查的基本要求是，試題提供給考生的情景信息與考生在課堂學習過程中學習的材料應該一致或相近，不做或很少做擴展或改動。而高端認知技能考查的基本要求是，提供的試題情景信息應該是與課堂教學提供的材料不一樣的新情景。如果提供的試題情景信息不是新的，而是與教材或課堂練習提供的信息相同，那么命題的立意就不能得到保證。本想考查考生的高端認知技能，實際考查的可能是考生的“識記”。所以，創新試題的情景材料，是實現高端認知技能的基本要求。此外，內容標準、認知技能和難易程度三者之間要有良好的一致性，認知技能要服從內容標準，試題的難度設置要與所考查的認知技能的層次相吻合。

(欄目編輯 廖伯琴)