基于情境類型學的高考物理試題情境的比較研究
——以2021年各省市高考物理試題為例

戴 亮 須 萍

（蘇州大學物理科學與技術學院，江蘇 蘇州 215006）

1 引言

隨著國內外學者對核心素養的研究不斷深入，情境的地位逐步提升，情境化試題成為命題與考試研究的熱點.2019年6月，教育部頒布《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》，第十五條明確提出命題考試改革應“加強情境設計，注重聯系社會生活實際，增加綜合性、開放性、應用性、探究性試題.”［1］2019年11月，教育部考試中心發布的《中國高考評價體系說明》中明確提出“將情境作為高考評價體系的考查載體”.［2］比利時學者Xavier Roegiers指出：核心素養是學生在與真實情境的互動中形成的，只有我們在有意義的情境中將已學過的東西整合地加以調動的時候，才能表現出真正的素養.［3］因此，通過真實情境承載知識、能力、素養、價值觀“四層”考查內容，實現基礎性、綜合性、應用性、創新性“四翼”考查要求，成為高考命題改革的新方向.

2021年是江蘇等8省市正式實行“3+1+2”新高考改革的第一年，各省市物理試卷由統一命題轉變為自主命題，其試卷結構、考查內容、情境設置等方面均有較大差異.因此，將全國各省市物理試題進行比較研究，對于分析各省市命題特點、把握新高考命題方向具有重要意義.本研究基于情境類型學的相關理論，構建試題情境評價框架，從辨別參數、內容參數、裝扮參數3個維度對2021年各省市高考物理試題情境進行量化分析，以期得到真實可靠的試題情境評價結果，從而對高考物理情境化試題的命制提出建議.

2 研究設計

2.1 研究對象

本研究選取2021年5個省市或地區的高考物理真題進行分析，包含河北卷、湖南卷、廣東卷、全國甲卷和全國乙卷.為消除無情境試題對分析結果的影響，首先刪除試卷中的無情境試題，然后將剩余習題按順序編號（選修部分每一小題均視為一道獨立習題，選取及刪除的試題如表1所示）.之所以選取以上試卷作為研究對象，其原因出于以下兩點：（1）2021年是新高考改革的第一年，將各省試卷與全國試卷進行比較，更有利于凸顯自主命題與全國統一命題在情境方面的不同之處；（2）河北、湖南、廣東3省物理試卷在國內認知度較高，命題風格各具特色，對其進行比較分析能夠把握各省市命題的情境特征.

表1 選取及刪除的試題

2.2 概念界定與試題分析框架的構建

“情境（situation）”一詞在教育學、心理學等諸多領域有著不同的定義，其中《中國高考評價體系》和國外學者羅日葉對問題情境的界定更具參考價值.高考評價體系將問題情境界定為“真實的問題背景，是以問題或任務為中心構成的活動場域.”羅日葉指出，情境是學生從支持工具出發所親身體驗到的東西.其中支持工具是指呈現給學生的一組背景化了的因素，包括情境的陳述、插圖說明、命令等.羅日葉認為只有將支持工具加工運用于一組學習中，使其滿足教學需要，才構成完滿的情境.［4］綜合以上兩種觀點，本文將試題情境界定為“圍繞特定問題或任務，通過文字、圖表等方式呈現的一組背景信息，學生在完成特定任務時需要對背景信息進行加工、改組或評估.”

本研究以羅日葉的“情境類型學”分析框架為基礎，結合高考評價體系并參考國內已有的試題情境的分析框架，［5，6］設計出如表2所示的高考試題情境分析框架，具體做法是：（1）刪除與試題情境分析無關的維度和主觀性較強的維度，整合邊界模糊、內容重復的維度；（2）進行量化分析，對二級維度下的選項進行編碼賦值.

由于每個一級維度下包含的二級維度數目以及每個二級維度下的選項數目各不相同，為簡便計算，采用我國學者提出的取平均值的分析方法處理數據：［7］即先求出每個二級維度的加權平均值，如情境類型然后再將每個二級維度的加權平均值求和取平均值，即可得到每個一級維度的得分，如辨別參數同時，為說明二級維度得分的高低，特取編碼賦值的中間值作為基準值進行比較.

3 研究結果

根據表2所示的分析框架，從3個一級維度、11個二級維度的角度對2021年全國5省市的高考物理試題進行比較分析，研究結果如下.

表2 高考試題情境分析框架

3.1 辨別參數的分析與比較

辨別參數是以情境的外在特征為基礎對情境做出的定性判斷，主要反映試題情境的真實性水平，其數值越大，表明試題情境越貼近真實生活.如圖1所示，湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的辨別參數較高，且明顯高于河北卷、廣東卷，說明湖南卷、全國甲卷、全國乙卷的物理試題更加注重與真實情境的融合，試題情境化程度較高.

圖1 試題辨別參數的比較

通過對辨別參數下的二級維度進行比較，可以更清楚地反映出各省市物理試題在情境設置上的特點.如圖2所示，從“情境類型”方面來看，5省市物理試題的情境類型得分均低于編碼賦值的中間值說明當前我國高考物理試題情境仍以建構型情境為主，而基于真實情境的物理試題只占少數部分.從“開放等級”方面來看，湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的開放等級得分高于中間值說明以上 省試題解法靈活多樣，開放性程度較高.而河北卷、廣東卷物理試題在該項得分較低，說明這兩省試題解法較為單一，試題開放性程度較低.從“已知條件性質”方面來看，5省市物理試題的得分均低于中間值說明當前我國高考物理試題中的已知條件仍以字母型條件和假想數字為主，而基于真實數據的試題占比較少.

圖2 辨別參數下二級維度的比較

“期待作業類型”是引起試卷整體辨別參數差異的主要原因，體現出各省物理考查要求上的不同.從整體上來看，5省市物理試題在該項上的得分均在3分左右，說明當前我國高考物理試題主要考查學生運用物理規律進行計算的能力，而對設計方案和質疑創新等較高思維水平的考查較少.進而對各省試題進行橫向分析可知，湖南卷、全國甲卷物理試題的“期待作業類型”得分高于中間值說明這兩省試題對考生思維能力的要求較高，試卷難度較大；而廣東卷物理試題在該項上的得分最低，說明該省試題難度最低.

3.2 內容參數的分析與比較

內容參數是學生在解決情境問題時需要獲取或調動的內容，包括情境對學生提出的認知水平上的考查要求和情境向學生傳遞的情感、態度等，其數值越大，表明試題對學生綜合能力的考查要求越高.如圖3所示，各省市物理試題的內容參數有明顯差異，其中湖南卷的內容參數最高，而全國甲卷的內容參數最低，說明湖南卷物理試題對知識技能的考查范圍更廣，試題的綜合程度較高.

圖3 試題內容參數的比較

通過對內容參數下的二級維度進行比較，可以對各省市物理試題在內容設置上的特點進行具體分析.如圖4所示，從“態度”方面來看，5省市物理試題的態度得分均低于編碼賦值的中間值1.5），說明我國高考物理試題仍以無態度試題為主，只有少數試題能向學生傳遞清晰的情感或價值觀（如愛國主義等），試題情境與情感、價值觀的結合程度仍需提高.從“解題方法”方面來看，湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的解題方法得分高于中間值而河北卷、廣東卷物理試題在該維度的得分低于中間值.這是因為湖南等三省試題普遍要求學生在既有方法的基礎上，結合具體情境對方法進行改組和運用，對解題方法的掌握程度上要求更高.

圖4 內容參數下二級維度的比較

“知識技能的整合方式”是影響試題難度的重要因素，從整體上看，五省市試題在該維度的得分均高于中間值說明當前我國高考物理試題對學生知識能力的要求普遍達到了關聯結構水平，［8］即綜合運用概念或規律解決較復雜的物理問題.其中湖南卷試題的該項得分達到2.94，說明湖南卷部分試題要求學生將知識進行拓展和抽象，運用新方法解決新情境中的復雜問題，能力要求最高.從“問題間的獨立性”方面來看，河北卷、湖南卷、廣東卷物理試題在該維度的得分達到中間值而全國甲卷、全國乙卷在該維度的得分較低，說明河北等3省試題問題間的獨立性較強，而全國甲卷、乙卷試題問題間的關聯性較強.

3.3 裝扮參數的分析與比較

裝扮參數是情境給學生提供的幫助與障礙，主要反映試題對情境的描述水平，其數值越大，表明試題情境的抽象程度越高，學生理解起來越困難.如圖5所示，湖南卷、全國乙卷物理試題的裝扮程度較高，而河北卷、廣東卷的裝扮程度較低，說明湖南卷和全國乙卷試題與情境的結合程度較高，學生在情境中提取信息較為困難，而河北和廣東卷試題情境相對簡單，學生容易理解.

圖5 試題裝扮參數的比較

通過對裝扮參數下的二級維度進行比較，可以對各省市物理試題的情境表述方式進行具體分析.如圖6所示，從“情境呈現方式”方面來看，5省市物理試題在該維度的得分均遠低于編碼賦值的中間值說明當前我國高考物理試題的呈現方式仍以文字+圖片/圖表為主，以純文字形式呈現的試題較少.從“問題與情境結合程度”方面來看，5省市物理試題的得分均超過該維度的中間值說明當前我國高考物理試題與情境的結合程度較高，大部分試題都屬于“情境嵌入型”和“情境結合型”試題，學生需要在準確理解情境的基礎上，才能給出問題的正確解答.從“對已知信息的處理”方面來看，各省市物理試題在該維度下的得分有較大差異，其中河北卷和廣東卷得分較低，說明這兩省試題中蘊含的信息較為簡單，學生僅需對信息進行簡單改變即可完成解題.而湖南卷、全國甲卷、全國乙卷試題在該維度的得分較高，說明這3省試題中蘊含的信息較為復雜，學生需要對已知信息進行復雜轉換，如設定未知量、幾何作圖等，才能完成解題.

圖6 裝扮參數下二級維度的比較

4 研究結論

通過對2021年各省市或地區高考物理試題的情境特征進行比較分析，可得到如下結論.

（1）湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的辨別參數明顯高于河北卷和廣東卷試題，說明湖南等3省試題的情境化程度較高.其主要原因在于湖南等3省試題在“期待作業類型”維度下的得分較高，即更加關注設計方案、質疑創新等高階思維能力的考查.此外，5省市物理試題在“情境類型”和“已知條件性質”維度下的得分均低于中間值，說明當前我國高考物理試題基于真實情境、真實數據的習題數量仍然偏少.

（2）湖南卷物理試題的內容參數明顯高于其他各省市試題，說明湖南省試題的綜合程度更高.其主要原因在于湖南省試題在“知識技能的整合方式”和“問題間獨立性”兩個維度下的得分較高，即試題的考查范圍更廣、對學生綜合能力的要求更高.此外，5省市物理試題在“態度”維度下的得分低于中間值，說明當前我國高考物理試題中已經體現出對情感、價值觀方面的考查要求，但是試題情境與情感、價值觀的結合程度依然不足，需要進一步加強.

（3）湖南卷、全國乙卷物理試題的裝扮參數高于其他各省市試題，說明這兩省試題情境的抽象程度較高.其主要原因在于湖南等兩省試題在“情境結合程度”和“對已知信息的處理”兩個維度下的得分較高，即情境蘊含的信息更復雜，解題時需對已知進行較復雜的加工和轉換.