基于情境類型學的物理試題量化分析

賈原潔

摘? ?要：本研究以近十年高考物理試題、全國中學生物理競賽試題以及原始物理問題為研究對象，基于情境類型學的辨別參數、內容參數、裝扮參數重構二級維度，并進行量化分析。結果表明，近十年的高考物理試題情境大多為建構，其中A、B、D試卷試題情境化程度相對穩定，近兩年有些許上升趨勢;C試卷波動較大，但整體情境化程度略大于其余試卷。每道題所考查的知識模塊綜合程度與公式數量有緩慢增加的趨勢，但對于態度的考查依然欠缺，問題的開放性也較小。現有物理問題情境的呈現大多結合圖像或圖表，已知條件較為外露，情境與問題的結合程度還有待提高。

關鍵詞：情境類型學;高考物理試題;試題情境

1? ? 研究緣起

《普通高中物理課程標準（2017年版）》明確指出，評價學生的物理學科核心素養應創設類型多樣、具有一定復雜程度的、開放性的真實情境作為試題的任務情境[1]。Wesselink等對核心素養的本質進行探討后提出，基于素養的學習和評價過程要加強對知識、技能和態度的整合，學習活動要發生在多種真實情境中[2]。比利時學者Xavier Roegiers指出，如果我們希望學校培養學生面對生活的復雜性，那就應該優先注重在復雜的情境中獲取信息，既可以是直接的觀察，也可以是對復雜情境的模擬[3]。總之，學者們認為復雜、真實的試題情境更有利于學科核心素養的考查。

高考物理試題情境的發展與現狀如何，是否存在一個科學、有效的分析框架，是本研究需要解決的問題。因此，本研究基于情境類型學構建試題情境評價框架，并對已有的各類經典試題進行量化分析，以期為試題情境的評價提供一個穩定的方法，并得到對已有試題情境評價的可靠的結果。

2? ? 研究設計

2.1? ? 研究對象

本研究選擇2010年至2019年間四個省市或地區（后面分別用A、B、C、D四個字母表示）的高考物理試卷，包含A試卷25套、B試卷10套、C試卷10套、D試卷10套，全國中學生物理競賽理論決賽試題（后面簡稱“奧賽題”）10套，以及8道具有代表性的原始物理問題進行分析。之所以選取以上試卷作為研究對象，一是因為四地高考卷各具特色，且近十年均為自命題;二是因為全國中學生物理競賽是國內認知度高且被公認為難度較大的競賽;三是因為原始物理問題是自然界及生活、生產中客觀存在的未被加工的物理問題，也可以稱作實際問題，物理情境最接近實際存在，因此作為一個參考。以上三種題均各具風格，便于比較。

2.2? ? 概念界定與框架構建

情境（situation），通常指一個人或一群人和某個已有背景所維系的關系，主要取決于這些人所置身的環境。Xavier Roegiers提出的情境類型學分為辨別參數、內容參數、裝扮參數三個維度。辨別參數指可以從外部觀察到的情境特征。內容參數是當我們解決情境的時候才顯現出來，它獨立于情境呈現的方式，主要是反映有關學習的參數，涉及到學生將要獲取的以及將要調動的信息。裝扮參數反映的是原始情境與教學情境之間的差距的所有參數，包括情境的圖形式呈現、表述架構、對已知條件的處理等。

本研究框架基于情境類型學，但該理論的部分二級維度稍顯模糊和主觀性，特別是涉及到與學生本身能力與思維過程有關的參數，難以定量分析。因此，本研究在一級維度分類與界定的基礎上，依據我國高考物理試題、奧賽題與原始物理問題本身的情境分析，結合物理試題本身的特征，構建了如表1的試題情境分析框架。

由于每個一級維度的二級維度數量不同，為能進行量化分析，采取求平均值的方法處理數據：即先求出每個二級維度的加權平均值，如情境特征a，然后再求出每個一級維度的平均值，如辨別參數S1，最后得到三個維度的數據結果。

3? ? 研究結果

3.1? ?各類物理試卷縱向發展

由于A試卷每年試題數量不等，因此采用計算平均值的方法。對近十年的A試卷數據處理結果如圖1所示，辨別參數有較小波動，近四年有略微下滑的趨勢;內容參數總體呈緩慢上升趨勢，2019年有所下降;裝扮參數起伏較小，趨于平穩。

B試卷近十年除2011年內容參數有一次大的波動以外，其他年份均較為穩定，且內容參數與其他兩個參數整體較為接近，如圖2所示。

由圖3可知，C試卷三個維度整體波動都較大。前五年內容參數較高，辨別參數與裝扮參數相對平穩;后五年內容參數整體大幅度下滑，辨別參數與裝扮參數波動較大，但基本維持在一個水平上下。

由圖4可知，D試卷內容參數逐年上升，但2019年有較大回落;辨別參數與裝扮參數變化幅度較小，近三年有上升趨勢。

由圖5可以明顯看出，近十年奧賽題的內容參數極高且有明顯上升趨勢，辨別參數與裝扮參數高度吻合且十分平穩，基本沒有變化。

總體而言，近十年的A試卷、B試卷、D試卷、奧賽題的辨別參數與裝扮參數變化較小，尤其是奧賽題基本趨于平穩，C試卷有相對明顯的起伏。分析內容參數可以看出A試卷、D試卷、奧賽題有平緩上升的趨勢，但2019年內容參數均比去年低。C試卷波動最為明顯。

3.2? ? 各類物理試卷橫向比較

如圖6所示，A試卷、B試卷與奧賽試卷習題的辨別參數差別相對較小，C試卷雖波動較大但整體而言辨別參數大于其余試卷，D試卷處于中等水平。

如圖7所示，奧賽題的內容參數遠大于高考卷，且從2011年開始便呈穩步上升的趨勢。高考卷相互比較可發現，B試卷內容參數最小，A試卷、C試卷略大，D試卷最大。

如圖8所示，各試題的裝扮參數與辨別參數相似，D試卷整體較大，C試卷波動大，極低與極高都存在，A試卷、B試卷、奧賽題接近，處于中等水平。