高考評價體系下物理試題情境分析框架構建與應用
——以2020～2022年部分高考物理試題為例

鐘 儀 皮飛鵬

(廣州大學物理與材料科學學院,廣東 廣州 510006)

1 問題的提出

《中國高考評價體系說明》明確指出,情境是實現“四層”考查內容和“四翼”考查要求的載體,對考查和培養學生的物理學科核心素養具有關鍵作用.[1-2]而對物理試題情境的評價研究需在深化物理科考試內容改革的實踐中進行完善.[3]試題情境的評價方式多種多樣,[4-5]其中比利時學者羅日葉提出的“情境類型學”分析框架[6]因其理念及操作方式與國內觀點相契合,受到了越來越多學者的關注.[7-9]

2021年是廣東、江蘇等8個省市正式實行3+1+2新高考改革的第一年,物理試題隨之由統一命題轉變為自主命題,其考查內容、方式及試題情境的設置等都有較大的改變.對改革時間節點前后、不同省市地區統一命題及自主命題的高考試題情境進行比較,分析不同試題情境的設置特點,有利于了解物理學科高考對“四層”“四翼”的落實情況.本文將構建試題情境分析框架,對2020—2022年全國甲卷、全國乙卷、廣東卷及江蘇卷進行量化分析,試圖從情境類型學的視角解構試題的情境化水平,分析不同試題之間的異同.

2 試題情境分析框架的構建

比利時教育家易克薩維耶·羅日葉提出了以“情境”為核心的整合教學理論.他認為教學要在情境的基礎上進行,對學生的評價也必須將學過的知識融入具有實際意義的問題情境中,通過知識整合以及運用,才能評價學生的能力及素養.[6]為此,羅日葉構建了描述情境的參數框架——“情境類型學”分析框架.

本文以羅日葉的分析框架為基礎,結合中國高考評價體系以及物理學科特點,參考已有的試題和教材習題情境分析框架,[7-9]對各參數維度進行了修訂和設計.在具體試題分析中,對框架不斷調整,通過修正或刪減部分二、三級維度提高其內容效度,最終得到包含3個一級維度、9個二級維度和27個三級維度的分析框架,如表1所示.

表1 試題情境分析框架

維度參數設置具體解釋如下:(1) 辨別參數通過對情境來源真實與否、設問方式(期待的作業類型)靈活程度及問題開放程度等的分類,得出試題情境的真實性及靈活性.該值越高,說明試題設計的背景信息更貼近于真實生活,對學生的抽象建模及綜合解題能力有更高的要求.(2) 內容參數涉及試題對物理學科核心素養的考查、問題關聯程度及學生尋找解題方法的難易程度.該值越高,越能體現試題考查學科素養和關鍵能力的綜合性和應用性.(3) 裝扮參數是對試題情境呈現的衡量,針對同一個情境、圖文等不同呈現形式會產生不同的情境化程度.該值越高,對學生獲取整合信息及學以致用的能力就有越高的要求.

3 高考試題情境的比較分析

本文選擇2020至2022年間的部分高考物理試卷作為研究對象,包含全國甲卷、全國乙卷、廣東卷及江蘇卷.

全國卷由教育部考試中心組織命制,新高考的全國甲卷為原全國卷Ⅲ,全國乙卷由原全國卷Ⅰ、Ⅱ合并,而江蘇省及廣東省作為第三批實施新高考的省份,其試題的情境創設具有較高的參考價值.參照全國卷使用地區的劃分,廣東省在2021年改革前使用全國卷Ⅰ,因此將2020年的全國卷Ⅰ歸入廣東卷,全國卷Ⅱ歸入全國乙卷進行分析.另外,試題選考部分的大題都包含兩個小題,每小題所考查的內容和題型有所區別,所以將每小題都單獨作為一道完備的試題進行量化.

根據前文構建的試題情境分析框架,對2020～2022年的高考物理試題進行逐題分析,結合加權平均的方法量化所得數據,研究結果如下.

3.1 試卷情境化程度縱向比較分析

對2020～2022年的12套試卷數據處理的結果如圖1所示.

圖1 高考試題2020～2022年發展

整體上看,全國甲卷在經歷新高考調整后的2021年,3個參數變化幅度較明顯,2022年3個參數都有所提升,呈現出情境化的發展趨勢.其中辨別參數(S1)和裝扮參數(S3)逐年上升;內容參數(S2)則在實行新高考后有小幅度下降,隨后有所上升.

全國乙卷(2020年為全國卷Ⅱ)3個參數的波動較大,存在明顯的起伏.辨別參數相較其余兩個參數較為平穩,但在2022年達到低值;內容參數和裝扮參數在2021年都存在最低點,隨后在2022年有了較大幅度的提升.

廣東卷與全國乙卷的3個參數整體上的走勢相對接近,但波動幅度較小.辨別參數在2021年較高,3年來基本維持在同一水平;內容參數和裝扮參數則都在經歷新高考后有逐年上升的趨勢.

江蘇卷的辨別參數和裝扮參數起伏較小,其中裝扮參數在2021年新高考實施后有所增高,且連續兩年持平;內容參數在實行新高考后有較大回落.

總體而言,近年的全國甲卷和廣東卷的辨別參數變化較小,尤其是廣東卷基本趨于平穩,全國乙卷和江蘇卷辨別參數有相對明顯的起伏.分析內容參數,可以看出除全國甲卷外的試卷都有一定波動,其中全國乙卷和廣東卷逐年升高;全國甲卷及江蘇卷的裝扮參數有上升的趨勢,全國乙卷和廣東卷的波動較明顯.

3.2 試卷情境化程度橫向比較分析

將不同試卷的3個參數分別制成雷達圖,可以更直觀地比較其在不同年份的情境化程度.

如圖2所示,全國甲卷和廣東卷的辨別參數3年來較為穩定,情境化程度呈現平緩上升的趨勢.全國乙卷和江蘇卷波動較大,但4套試卷的辨別參數在2022年的試題設計中差別達到最小,均集中在1.53～1.58之間.

圖2 2020～2022年試題辨別參數及其二級維度比較

如圖3所示,全國乙卷和廣東卷的內容參數相對較大,且在2022年達到最大,超過其他兩套試卷的內容參數值.廣東卷的內容參數3年來均保持在較高的數值;全國甲卷在2020～2021年幾乎與全國乙卷重合,2022年略有增長但較穩定,增幅小于全國乙卷;江蘇卷2022年內容參數較低.

圖3 2020～2022年試題內容參數及其二級維度比較

如圖4所示,全國甲卷和江蘇卷的裝扮參數較穩定且數值較大,全國乙卷和廣東卷數值較小.4套試卷都在2022年達到較高的裝扮參數,說明試題與問題情境的結合程度越來越高,需要學生調動更多的物理知識和學科方法來完成題目.

圖4 2020～2022年試題裝扮參數及其二級維度比較

4 討論

辨別參數代表試題所設置情境的真實、復雜程度和設問方式的靈活程度.具體來看,各試卷中“建構(a1)”的試題情境占大多數,建構型情境通常提供學生熟悉的物理模型以考查其知識基礎,不同于靜態知識的考查,作為可遷移知識的物理模型可以關聯必備知識與關鍵能力這兩個考查內容,表明高考評價體系“四翼”中的基礎性考查要求已反映至目前的試題編寫中.根據評價體系,試題有必要設置更貼近生活的真實情境,從而提升其應用性.同時,試題中跨學科的題目設置多呈現逐年上升的趨勢,體現了不同學科內容融會貫通,相互關聯的全面發展教育導向.從整體上看,各試卷辨別參數多處于1.4～1.6之間,全國甲卷、廣東卷和江蘇卷情境化程度穩中有進,呈現上升的趨勢.全國乙卷波動較大,可以調整“建構”與“真實”情境的占比,增加真實的情境來考查學生應對生活事件的整體素質,提高綜合性,讓學生感受課堂所學內容中蘊含的應用價值.各試卷題目設問方式多對應“四層”的“必備知識”和“關鍵能力”,可以適當增加“提出實施建議”“設計實驗方案”“質疑創新”等類型的題目,以“核心價值”和“學科素養”為導向,調動學生主動思考,提高對思維方法的考查.

內容參數反映學生在問題解決的過程中綜合應用知識與方法的程度.不同試卷的內容參數有所區別,且波動較大;但大趨勢相同,即不斷提升對核心素養的綜合考查,加強問題的關聯性并適當提升學生自主建構模型、創設解題方法的可能性.全國乙卷和廣東卷通過對知識模塊的綜合考查,和對學生建模解題能力提出的較高要求,提高了內容參數.全國甲卷注重凸顯核心素養考查的多樣性,將內容參數值維持在穩定的水平上.參照融合了各學科課程標準中核心素養要求的高考評價體系,可知目前的試題已能夠在強調綜合、應用性基礎上考查學生學科核心素養.“科學態度與責任”作為核心素養的其中一個方面,與“四層”中的“核心價值”息息相關,其考查方式還需在實踐中不斷豐富完善,以促進素質教育德育目標的實現.

裝扮參數越高,說明試題的情境設置更接近生活的實際,且已知條件和信息更加隱蔽,學生需自己尋找選擇有用信息,以便整合構建解題方法.全國甲卷、乙卷、廣東卷和江蘇卷試題的真實情境大多來源于生產生活、最新科技成果和時事熱點.可以看出,高考試題重視將情境真正融入解題過程中,提高求解試題答案與情境本身設置的相關性,貼合“四翼”中的應用性和創新性要求,貼近時代社會和生活實踐,體現了對學生主動思考,遷移課堂所學、理論聯系實際,完成開放性任務水平的測量與評價.

5 結論

本文通過構建基于情境類型學的試題情境分析框架,結合加權平均方法,對全國甲卷、全國乙卷、廣東卷及江蘇卷的情境化程度進行了比較分析,得出了以下結論.

(1) 高考物理試題的情境化程度呈現出逐步上升的趨勢,情境來源的真實性提高,題目的設問類型逐漸豐富.

(2) 高考物理試題對“物理觀念”及“科學思維”核心素養的考查豐富,問題間的關聯性增強了對學生知識整合程度的考查,知識考查從靜態知識轉向了可遷移知識,能較好地體現“四層”“四翼”的考查內容和要求,但可適當加強“科學態度與責任”的考查.

(3) 高考物理試題多結合圖表進行呈現,尋找已知條件的難度適中,問題與情境的結合程度逐年提高,體現了試題的應用性和創新性.

不同層級的情境化試題可以使學生發揮不同水平的必備知識、關鍵能力和學科素養,從而考查學生在“四層”內容上的表現水平.我國高考物理試題要“情境化”,也要達到在有限的時間內測試選拔高層次人才的目的,因此需在實踐過程中不斷優化各層各類情境化試題的結構及形式,以達成“立德樹人、服務選才、引導教學”的最佳效果.本文基于情境類型學分析框架對高考試題情境進行量化統計,是選取一種角度對試題情境化程度做分析,為探求高考試題的最佳情境化程度提供參考.