中學(xué)生對物理試題情境特點(diǎn)偏好的調(diào)查與教學(xué)啟示

【摘 要】情境化試題是考查學(xué)生必備知識與關(guān)鍵能力的有效形式，學(xué)生對試題情境特點(diǎn)的偏好可能影響試題的診斷作用和教學(xué)導(dǎo)向作用。文章以情境類型學(xué)為基礎(chǔ)設(shè)計問卷，調(diào)查了中學(xué)生對物理試題情境特點(diǎn)的偏好并據(jù)此提出教學(xué)建議。結(jié)果表明，中學(xué)生總體偏向真實(shí)的生產(chǎn)生活情境，期望情境以圖文并茂的方式呈現(xiàn)；情境特點(diǎn)偏好存在一定程度的年級和性別差異。建議教師在教學(xué)設(shè)計和試題命制時要重視學(xué)生的情境偏好并考慮年級及性別特點(diǎn)，合理創(chuàng)設(shè)生活化情境、全球化情境、跨學(xué)科情境，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)知識聯(lián)結(jié)，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 物理試題 情境特點(diǎn) 學(xué)生偏好

【中圖分類號】G633.7" " 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A" "【文章編號】1002-3275（2024）17-66-04

一、問題的提出

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)情境在物理教學(xué)中的重要性。情境不僅被視為知識應(yīng)用的載體，而且在命題、教學(xué)、評價過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。當(dāng)前對于情境化試題的研究多是從教師角度出發(fā)，探討情境化試題對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和問題解決等方面的影響，鮮有關(guān)注學(xué)生的主體感受和需求，尤其缺乏學(xué)生對試題情境特點(diǎn)偏好的細(xì)致探討。當(dāng)教學(xué)內(nèi)容能夠引起學(xué)生興趣時，他們才會更積極地參與學(xué)習(xí)。關(guān)注學(xué)生對情境特點(diǎn)的偏好，能夠有針對性地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)參與度。因此，本文基于情境類型學(xué)理論，結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)和已有分析框架，形成理論框架并編制相應(yīng)的調(diào)查問卷，調(diào)查了解中學(xué)生對物理試題情境特點(diǎn)的偏好及其年級和性別差異，分析可能的原因并提出教學(xué)建議，為情境化試題的命制和教學(xué)提供參考。

二、學(xué)生對試題情境特點(diǎn)偏好的調(diào)查工具開發(fā)

調(diào)查工具分兩個部分，一是包含情境化和非情境化試題的試卷，二是調(diào)查問卷。試卷和問卷同時發(fā)放給學(xué)生并進(jìn)行測試。試卷的設(shè)置是為了幫助學(xué)生理解什么是情境化試題，通過實(shí)際答題體會情境化試題的特點(diǎn)并明確自己的偏好。試題來源于近幾年的中考和高考卷，從中選出學(xué)生當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容，將每道題改編成情境化和非情境化兩個版本，并邀請中學(xué)教師對改編試卷進(jìn)行審查。

情境化試題要求在設(shè)計試題時融入真實(shí)或虛構(gòu)的情境，要求學(xué)生在情境中運(yùn)用所學(xué)知識、技能、思維方法來解決問題或完成任務(wù)。試題情境的評價方式多種多樣，其中比利時教育家易克薩維耶·羅日葉提出的情境類型學(xué)分析框架受到廣泛關(guān)注。［1］本研究在綜合分析已有試題和教材習(xí)題分析框架的基礎(chǔ)上，確定將中學(xué)生通過閱讀題目能夠直接感知到的情境特點(diǎn)作為問卷的主要維度，如表1所示。以框架中的一級維度設(shè)問，二級維度為問題的選項(xiàng)，每道題為單選題，編制學(xué)生對試題情境特點(diǎn)偏好調(diào)查問卷。

設(shè)置問卷主要目的在于了解學(xué)生對試題情境特點(diǎn)的偏好，因此問卷的維度以學(xué)生能直接從試題感知到的情境特點(diǎn)為核心，刪減過于抽象的維度，具體如下：情境來源指試題情境是真實(shí)存在的，還是通過虛擬構(gòu)建的；情境范圍分為四個維度，主要體現(xiàn)試題情境所屬的范圍；情境主題包括五個維度，體現(xiàn)學(xué)生對試題情境具體類型的偏好；情境跨學(xué)科程度分為三個維度，反映學(xué)生對試題情境所涉及的學(xué)科數(shù)量偏好；情境呈現(xiàn)方式包括五個維度，反映學(xué)生對試題情境具體呈現(xiàn)方式的偏好。

三、調(diào)查結(jié)果及統(tǒng)計分析

（一）調(diào)查對象及問卷回收情況

調(diào)查組在廣州市番禺區(qū)選取一所初中的初二和初三年級的學(xué)生與一所高中的高一和高二年級的學(xué)生為研究對象，每個年級分別選取四個班級。初二學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)物理，學(xué)習(xí)任務(wù)較輕；初三學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)一年的物理而且面臨中考的壓力，與初二學(xué)生的偏好可能有所不同。高中階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)一步深入，且高一學(xué)生處于由初中向高中銜接的階段，可能與初中和高二學(xué)生有不同的偏好。總共發(fā)放810份問卷，回收785份問卷，有效問卷753份，回收率為97%，有效率為96%。

（二）情境特點(diǎn)偏好的整體情況及年級差異

對有效問卷進(jìn)行統(tǒng)計分析，包括學(xué)生整體的情境特點(diǎn)偏好、年級差異、性別差異三個方面。在統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在各個維度都表現(xiàn)出對試題情境存在明顯的偏好。采用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)得到年級差異和性別差異，結(jié)果表明年級差異主要體現(xiàn)在情境跨學(xué)科程度和情境呈現(xiàn)方式兩個維度，而性別差異則主要體現(xiàn)在情境主題和情境跨學(xué)科程度兩個維度。

1．情境來源

從不同年級的學(xué)生對情境來源的選擇情況來看（如圖1所示），選擇真實(shí)情境的比例較高，僅有少部分選擇虛構(gòu)情境，說明學(xué)生偏好真實(shí)的物理情境。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)和命題中要創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，將問題立于真實(shí)情境之中，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，這一結(jié)果與課程標(biāo)準(zhǔn)要求相契合。

不同年級的卡方檢驗(yàn)結(jié)果的P值為0.38（大于0.05），說明該維度沒有顯著差異。初二年級選擇虛構(gòu)情境的比例最少，只有16%，相比于高年級的學(xué)生，初二學(xué)生由于剛開始學(xué)習(xí)物理，處于物理學(xué)習(xí)的起步階段，熟悉的真實(shí)情境能夠幫助他們理解物理問題，而虛構(gòu)的情境缺乏直觀性，學(xué)生可能對此較為陌生，難以理解題意。

2．情境范圍

從不同年級的學(xué)生對情境范圍的選擇情況來看（如圖2所示），選擇學(xué)科情境和全球情境的比例較大，表明學(xué)生期望物理問題能夠圍繞與學(xué)科核心概念和全球視野有關(guān)的情境展開，反映學(xué)生對深化學(xué)科理解和通過試題拓寬全球視野的需求。選擇個人情境和區(qū)域情境的比例較小，說明學(xué)生可能對于個人化和局限于特定區(qū)域的情境興趣不大，但并不意味著這些情境不重要。

不同年級的卡方檢驗(yàn)結(jié)果的P值為0.02（小于0.05），說明該維度存在顯著差異。隨著學(xué)生年級的增長，學(xué)科情境的選擇比例逐漸增加，而全球情境卻與之相反，這種現(xiàn)象可能與學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)和興趣特點(diǎn)的發(fā)展等因素有關(guān)。

3．情境主題

從不同年級的學(xué)生對情境主題的選擇情況來看（如圖3所示），學(xué)習(xí)內(nèi)容情境和生產(chǎn)生活情境占據(jù)總比例的一半左右，表明學(xué)生期望試題情境能夠與日常生活和實(shí)際應(yīng)用緊密相連，反映學(xué)生注重知識的實(shí)用性和應(yīng)用性。科技前沿情境和環(huán)境與自然情境占比次之，說明學(xué)生對科技進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)問題也有著較高的關(guān)注度。科技史情境選擇比例最低，說明學(xué)生在面對物理試題時，可能更傾向于關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題和科技未來發(fā)展趨勢，而對科技?xì)v史背景和發(fā)展脈絡(luò)的關(guān)注度相對較低。

不同年級的卡方檢驗(yàn)結(jié)果的P值為0.03（小于0.05），說明該維度存在顯著差異。初二年級的選擇情況相對較為均衡，高一年級對學(xué)習(xí)內(nèi)容情境的關(guān)注最為明顯，高二年級對生產(chǎn)生活情境的關(guān)注最為明顯，高一年級選擇科技史情境的比例最低，不到10%。

4．情境跨學(xué)科程度

從不同年級的學(xué)生對情境跨學(xué)科程度的選擇情況來看（如圖4所示），選擇單學(xué)科情境的學(xué)生占比最多，說明學(xué)生重視對學(xué)科專業(yè)知識的深入理解和學(xué)習(xí)，也可能與物理學(xué)科本身的深度和復(fù)雜度有關(guān)。次之是多學(xué)科情境，表明學(xué)生認(rèn)可和重視跨學(xué)科理念。

不同年級的卡方檢驗(yàn)結(jié)果的P值小于0.01，說明該維度存在顯著性差異。隨著學(xué)生年級的遞增，選擇單學(xué)科情境的比例逐漸增加，而選擇多學(xué)科情境的比例逐漸下降。高年級學(xué)生所學(xué)知識數(shù)量大幅增加，在難度上也進(jìn)一步深化，這可能導(dǎo)致高年級學(xué)生從關(guān)注多學(xué)科情境轉(zhuǎn)變?yōu)閱螌W(xué)科情境。

5．情境呈現(xiàn)方式

從不同年級的學(xué)生對情境呈現(xiàn)方式的選擇情況來看（如圖5所示），選擇“文字+圖片+表格”和“文字+圖片”的學(xué)生占比較多，說明學(xué)生偏向圖文并茂的情境呈現(xiàn)方式。綜合性的呈現(xiàn)方式能夠使情境描述更加生動、直觀、全面，有助于學(xué)生更好地理解和把握試題內(nèi)容。而單一元素呈現(xiàn)方式的情境化試題具有局限性，難以吸引學(xué)生的興趣和注意力，從而影響試題效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

不同年級的卡方檢驗(yàn)結(jié)果的P值小于0.01，說明該維度存在顯著性差異。初二年級選擇“文字”的比例最低，僅有6%，并且選擇三種方式結(jié)合的比例是最高的，超過50%。高二年級選擇“文字+圖片”的比例最高，而選擇“文字+圖片+表格”的比例最低。說明高年級學(xué)生比低年級學(xué)生更能接受純文字的情境呈現(xiàn)方式。

（三）情境特點(diǎn)偏好的性別差異

對每個維度進(jìn)行關(guān)于性別的卡方檢驗(yàn)，結(jié)果表示在情境主題和情境跨學(xué)科程度兩個維度不同性別學(xué)生存在顯著性差異，而在其他維度則沒有明顯差異。

1．情境主題

不同性別的學(xué)生對情境主題和類型的選擇情況如圖6所示。差異較大的主題主要是學(xué)習(xí)內(nèi)容和科技類情境，生產(chǎn)生活情境的選擇比例較為接近。具體來說，女生對與學(xué)習(xí)內(nèi)容、生產(chǎn)生活、環(huán)境有關(guān)的主題情境有著較高的興趣，且明顯高于男生。相比之下，女生選擇科技類情境的比例則明顯低于男生，反映出女生對科技類情境的興趣程度相對較低，而男生則與之相反。

2．情境跨學(xué)科程度

不同性別的學(xué)生對情境跨學(xué)科程度的選擇情況如圖7所示。男生、女生在單學(xué)科情境和多學(xué)科情境的選擇比例存在顯著差距。具體來說，女生明顯偏好單學(xué)科情境，而男生則更偏好多學(xué)科情境，男生更能接受和適應(yīng)在情境中融合多個學(xué)科知識的設(shè)置。

男生、女生在以上兩個維度存在差異的原因可能與思維特點(diǎn)和認(rèn)知風(fēng)格有關(guān)。女生的思維特點(diǎn)傾向于感性思維，對于日常生活和環(huán)境相關(guān)的主題更感興趣，而男生的思維特點(diǎn)傾向于理性思維，對科技類、涉及邏輯推理的情境更有興趣。男生可能更善于綜合分析和解決問題，因此他們更傾向選擇涉及多個學(xué)科知識的情境，而女生可能更注重細(xì)節(jié)和深度，因此更偏好選擇單學(xué)科情境。

四、結(jié)論及啟示

綜上，本文呈現(xiàn)了學(xué)生對物理試題情境特點(diǎn)的偏好調(diào)查情況，并分析了這種偏好的年級差異和性別差異。總體上，學(xué)生偏向于真實(shí)的生產(chǎn)生活和學(xué)習(xí)內(nèi)容情境，希望情境能加入學(xué)科和全球?yàn)楸尘暗膬?nèi)容，同時以圖文并茂的形式呈現(xiàn)。年級差異主要表現(xiàn)在情境的來源、范圍、主題、跨學(xué)科程度、呈現(xiàn)方式方面，而性別差異則主要表現(xiàn)在情境的主題和跨學(xué)科程度方面。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)關(guān)注以下問題：一是在教學(xué)和命制試題時要根據(jù)學(xué)生的偏好合理創(chuàng)設(shè)情境；二是要考慮不同年級和性別的學(xué)生對情境特點(diǎn)的偏好，以便開展更具有針對性的教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。

（一）創(chuàng)設(shè)生活化情境，增強(qiáng)感性認(rèn)識

模型建構(gòu)是從真實(shí)情境過渡到學(xué)科知識的一個重要過程，是學(xué)生理解物理概念和規(guī)律的關(guān)鍵。在課堂導(dǎo)入時，教師可提供與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的真實(shí)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用情境思維，探究問題的本質(zhì)和解決方法，主動參與物理模型的建構(gòu)過程。例如在“超重和失重”一節(jié)的教學(xué)中，教師以生產(chǎn)生活的常見例子“電梯”作為真實(shí)情境，針對電梯的上升和下降過程設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生回憶并思考電梯運(yùn)動與自身感覺之間的聯(lián)系。通過問題引導(dǎo)學(xué)生將電梯運(yùn)動與超重和失重現(xiàn)象聯(lián)系起來。利用學(xué)生偏好的生產(chǎn)生活情境，建構(gòu)電梯上升和下降的物理模型，有助于幫助學(xué)生理解超重和失重的本質(zhì)和規(guī)律。

（二）創(chuàng)設(shè)全球化情境，促進(jìn)知識聯(lián)結(jié)

全球化的背景下存在著許多物理現(xiàn)象，通過觀察和分析，可以發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的物理知識。教師可以利用學(xué)生熟悉的生活情境作為新知識學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)，將生活知識和物理知識相聯(lián)系，幫助學(xué)生從簡單到復(fù)雜、從具體到抽象地掌握物理知識。知識與情境的融合，可以提高學(xué)生對物理知識的理解和應(yīng)用能力。例如在探究“牛頓第一定律”時，首先，可以全球范圍內(nèi)的“交通運(yùn)輸”情境為切入點(diǎn)，介紹不同國家的公共交通工具，再順勢引導(dǎo)學(xué)生回憶自己乘車時啟動和剎車的體驗(yàn)，通過對日常經(jīng)歷的分析，使學(xué)生初步了解和感知慣性的概念。其次，逐漸提高情境的復(fù)雜程度，如探討不同運(yùn)輸工具在加速與減速過程中的體驗(yàn)差異，以此加深學(xué)生對慣性現(xiàn)象的理解。最后，將這些生活情境抽象為物理概念，引入牛頓第一定律的表述，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從具體到抽象的思維跨越，深化對牛頓第一定律的認(rèn)識和理解。

（三）創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

感性認(rèn)知是理性認(rèn)知的基礎(chǔ)，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。教師通過展示具象的知識情境，調(diào)動學(xué)生的多種感官，讓學(xué)生親身體驗(yàn)和感受物理現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行知識建構(gòu)。教師可以在課堂導(dǎo)入時，使用圖片、視頻等形式，展示知識情境，一方面可以吸引學(xué)生的注意力，另一方面可以降低學(xué)生的認(rèn)知難度。以“光的折射”這一知識點(diǎn)為例，學(xué)生在生活中已經(jīng)接觸過許多關(guān)于光的折射的現(xiàn)象，教師可介紹“深海魚類能夠利用光的折射來尋找獵物或避免天敵”這類新穎的例子，讓學(xué)生能夠在生物學(xué)和物理學(xué)結(jié)合的跨學(xué)科情境中，逐步構(gòu)建對光的折射現(xiàn)象的認(rèn)知和理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

【參考文獻(xiàn)】

［1］鐘儀，皮飛鵬．高考評價體系下物理試題情境分析框架構(gòu)建與應(yīng)用：以2020～2022年部分高考物理試題為例［J］．物理教師，2023，44（7）：70-74，77．