借鑒NAEP命題流程的初中物理實(shí)驗(yàn)試題編制①

丁格曼 張軍朋

(華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院，廣東 廣州 510631)

美國(guó)教育進(jìn)步評(píng)估(NAEP)科學(xué)框架從科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)實(shí)踐兩方面評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與學(xué)業(yè)成就，二者是科學(xué)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，相輔相成，不可分割。在科學(xué)實(shí)踐方面，NAEP框架將科學(xué)能力測(cè)試分為4個(gè)維度：明確科學(xué)原理、運(yùn)用科學(xué)原理、運(yùn)用科學(xué)探究、進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，并且將科學(xué)實(shí)踐的評(píng)價(jià)能力維度與學(xué)生的認(rèn)知需求相聯(lián)系。

1 NAEP試題編制一般流程

NAEP試題的編制涉及“科學(xué)內(nèi)容”和“科學(xué)實(shí)踐”等維度，測(cè)評(píng)者首先需要考慮學(xué)生的表現(xiàn)期望，表現(xiàn)期望由科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)實(shí)踐共同決定。隨后以表現(xiàn)期望為中心編制評(píng)價(jià)試題，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對(duì)試題相應(yīng)的反應(yīng)。再根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，判斷學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域中的具體掌握情況。從2015年NAEP試題樣冊(cè)中各年級(jí)科學(xué)測(cè)評(píng)實(shí)踐能力的不同要求，可以發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)，框架逐步側(cè)重“運(yùn)用科學(xué)原理”的要求，運(yùn)用科學(xué)原理來(lái)分析和解決生活實(shí)際問(wèn)題的能力逐漸受到重視。

2 初中物理實(shí)驗(yàn)試題編制一般流程

借鑒NAEP的一般命題流程，參考雷新勇(2006)命題與評(píng)價(jià)的要求，總結(jié)出初中物理實(shí)驗(yàn)考試試題編制的一般流程(圖1)。

圖1

確定實(shí)驗(yàn)考試中學(xué)生的表現(xiàn)要求是試題編制的前提，表現(xiàn)要求可以根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的行為目標(biāo)和課程內(nèi)容來(lái)確定。結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的說(shuō)明，參考NAEP科學(xué)實(shí)踐的能力水平進(jìn)行分類，總結(jié)、概括實(shí)驗(yàn)考試在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ椒矫娴木唧w要求，再結(jié)合課程內(nèi)容和能力水平制定學(xué)生的表現(xiàn)要求，選擇合適的試題類型編制試題。最后，根據(jù)學(xué)生的回答，解釋學(xué)生達(dá)到的能力表現(xiàn)水平。

3 初中物理實(shí)驗(yàn)試題命制分析

通過(guò)對(duì)《課程標(biāo)準(zhǔn)》、廣東省《考試說(shuō)明》、人教版教材等材料的分析，筆者對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)考試的測(cè)量目標(biāo)、行為目標(biāo)、考試的內(nèi)容領(lǐng)域等做了梳理。

3.1 初中物理實(shí)驗(yàn)考試的測(cè)量目標(biāo)

測(cè)量目標(biāo)屬于理論層面，一般是抽象的、不可直接測(cè)量的，是對(duì)考試的總體解釋。測(cè)量時(shí)，目標(biāo)來(lái)源于課程標(biāo)準(zhǔn)，需選擇能在特定考試環(huán)境中可測(cè)的內(nèi)容。因此依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)，將其從基本儀器和技能、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法等方面提出初中物理實(shí)驗(yàn)考試的測(cè)量目標(biāo)：(1)基本儀器和技能：基本儀器的選擇和使用，提出問(wèn)題，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄和處理數(shù)據(jù)，描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果；(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟，掌握實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行信息收集和處理，歸納得出結(jié)論，解釋論證。

3.2 初中物理實(shí)驗(yàn)考試中行為目標(biāo)的確定

行為目標(biāo)一般可以從課程標(biāo)準(zhǔn)的分目標(biāo)來(lái)確定，關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)分目標(biāo)的說(shuō)明體現(xiàn)在課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于科學(xué)探究的說(shuō)明中。本文借鑒NAEP關(guān)于科學(xué)實(shí)踐的維度分類，將實(shí)驗(yàn)探究的行為目標(biāo)按照能力水平要求分為“識(shí)別實(shí)驗(yàn)原理”“運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理”“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究”等三個(gè)維度。如表1所示，結(jié)合NAEP科學(xué)實(shí)踐能力的具體行為要求和課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究要素的基本要求，給出初中物理實(shí)驗(yàn)考試的行為目標(biāo)，即從能力角度分析學(xué)生在實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ā?shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面應(yīng)達(dá)到的具體要求。

表1

3.3 初中物理實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容范圍的確定

在確定考試的考查內(nèi)容范圍時(shí)，首先要抽取課程標(biāo)準(zhǔn)在三級(jí)主題中用“通過(guò)實(shí)驗(yàn)”“探究”“練習(xí)”“使用”等表述的內(nèi)容，參考考試大綱中關(guān)于“科學(xué)探究”“操作”等內(nèi)容和初中物理教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基本儀器的使用和測(cè)量性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)，由此確定初中物理實(shí)驗(yàn)的考查范圍(表2)。

表2

實(shí)驗(yàn)考試的方式主要有筆試和操作考試，二者考查內(nèi)容應(yīng)有所區(qū)別和側(cè)重。如在基本儀器的使用方面，筆試能考查的主要是基本儀器的讀數(shù)以及電學(xué)中電路實(shí)物圖的畫(huà)線連接。而在操作考試中，基本儀器的使用的考查內(nèi)容將會(huì)很豐富，即使筆試練習(xí)得再充分，學(xué)生面對(duì)真實(shí)儀器時(shí)實(shí)際的讀數(shù)也不一定正確，在操作考試中對(duì)真實(shí)的儀器讀數(shù)和規(guī)范操作提出了具體要求。

3.4 試題編制示例

以筆試為例，選擇“水沸騰實(shí)驗(yàn)”作為考查內(nèi)容，結(jié)合行為目標(biāo)的界定，其表現(xiàn)水平如表3所示。

表3

考查學(xué)生“運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理”時(shí)，以表3中P2和E2的表現(xiàn)水平來(lái)組合編制試題，P2采用選擇題讓學(xué)生做出預(yù)測(cè)，E2采用說(shuō)明題讓學(xué)生解釋原因。

編制的試題如下：某同學(xué)在某地做“探究水沸騰實(shí)驗(yàn)”，裝置如圖2所示，加熱一段時(shí)間后，燒杯內(nèi)的水翻騰，有大量的氣泡上升、變大，到水面時(shí)破裂，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)為96℃。

圖2

(1)如果繼續(xù)加熱，溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)發(fā)生什么變化？( )

A.溫度計(jì)示數(shù)保持不變

B.溫度計(jì)示數(shù)變大，一直上升到100℃才保持不變

(2)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋你選擇的原因。

試題背景源于2013年廣州中考題，原題考查了溫度計(jì)的讀數(shù)、水沸騰現(xiàn)象的判斷，難度較小。改編后的題目設(shè)置溫度計(jì)讀數(shù)不為100℃，學(xué)生可能會(huì)根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為水的沸點(diǎn)必須為100℃，從而做出錯(cuò)誤的判斷，這里考查了學(xué)生是否會(huì)根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做出判斷。設(shè)計(jì)的目的在于學(xué)生不僅需要根據(jù)題意提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷水是否已經(jīng)沸騰，同時(shí)還需根據(jù)水沸騰的特點(diǎn)，做出預(yù)測(cè)和解釋。

例題考查了水沸騰溫度變化的特點(diǎn)，關(guān)于原因的解釋包括兩個(gè)部分：一是判斷水已經(jīng)沸騰，二是水沸騰時(shí)溫度保持不變，進(jìn)而做出正確的解釋。結(jié)合SOLO分類理論，分為完整、部分、錯(cuò)誤三個(gè)等級(jí)，分別得2分、1分和0分，具體評(píng)分細(xì)則如表4所示。

表4

4 結(jié)語(yǔ)

物理實(shí)驗(yàn)試題編制應(yīng)依據(jù)行為目標(biāo)和考試內(nèi)容范圍確定，進(jìn)而明確實(shí)驗(yàn)試題的表現(xiàn)水平，再根據(jù)表現(xiàn)要求編制試題，同時(shí)預(yù)判學(xué)生的回答，給出評(píng)分細(xì)則，試題和評(píng)分細(xì)則可通過(guò)抽樣檢測(cè)反復(fù)修改、確定。