PISA測(cè)試對(duì)以能力立意中考命題的啟示

周兆富

（佛山市教育局教研室 廣東佛山 528000）

PISA測(cè)試對(duì)以能力立意中考命題的啟示

周兆富

（佛山市教育局教研室 廣東佛山 528000）

PISA評(píng)估理念對(duì)我國基礎(chǔ)教育產(chǎn)生了一定的影響，本文通過PISA公開的測(cè)試題和近年各地市中考的物理試題進(jìn)行對(duì)比，提出了命題應(yīng)從簡(jiǎn)單情景入手考查學(xué)生的觀察與思考能力，從多方面考查學(xué)生的分析與綜合能力，應(yīng)注重對(duì)他們的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的考查等．

觀察與思考 分析與綜合 創(chuàng)新能力

PISA（Program me for International Student Asessment）（國際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目的縮寫）測(cè)試是由經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織統(tǒng)籌的學(xué)生能力國際評(píng)估計(jì)劃，主要對(duì)接近完成基礎(chǔ)教育的15歲學(xué)生每3年舉行一次評(píng)估，評(píng)估分閱讀素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)及科學(xué)素養(yǎng)3個(gè)領(lǐng)域．PISA通過測(cè)試題和評(píng)估過程所滲透出的教育理念對(duì)教育帶來了很大的影響．本文通過PISA和中考試題的對(duì)比對(duì)中考命題的相關(guān)問題進(jìn)行了探討，指出了應(yīng)注意的若干方面．

啟示1：命題應(yīng)從簡(jiǎn)單情景入手考查觀察與思考能力

PISA考試先進(jìn)的命題思想給各地初中教育帶來了一定的影響，特別是PISA測(cè)試命題從簡(jiǎn)單的生活現(xiàn)象出發(fā)，尊重現(xiàn)實(shí)生活，面對(duì)同一現(xiàn)象不斷提出新的問題來啟迪學(xué)生深度思考的命題方式，給命題帶來了影響．

【例1】（2006年科學(xué)）公交車［1］

一輛汽車正在沿著筆直的公路行駛，司機(jī)（名叫Ray）把一杯水放在了儀表盤上面的支架上，突然，他緊急剎車．

圖1 行駛汽車中盛滿水的杯子

問題1：如圖1所示，Ray緊急剎車時(shí)杯子里面的水瞬時(shí)呈現(xiàn)何種狀態(tài)？

A．保持水平

B．從1邊溢出

C．從2邊溢出

D．水會(huì)溢出，但是不能確定從哪邊溢出

問題2：

Ray的汽車和大多數(shù)公共汽車一樣，是以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的，這類汽車導(dǎo)致環(huán)境污染．

Ray的一個(gè)同事在某城市工作，在那里他們使用無軌電車，這類車以電力發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，其所需電能由上面的電線供給（像電氣化火車一樣），這些電能又是火力發(fā)電廠供給的．

支持使用無軌電車的人說這類公交車不會(huì)產(chǎn)生大氣污染．

這些支持者所言正確嗎？發(fā)表你的觀點(diǎn)．

感悟與超越：?jiǎn)栴}2提出了可引發(fā)更多思考且沒有唯一答案的問題．柴油發(fā)動(dòng)機(jī)污染當(dāng)下的環(huán)境，電力發(fā)動(dòng)機(jī)不污染當(dāng)下環(huán)境，但火力發(fā)電廠要用化石能源，這又污染電廠附近的環(huán)境，電線的布局又給當(dāng)?shù)厥腥輲碛绊懀@系列問題可引發(fā)學(xué)生更多的思考．

對(duì)問題2學(xué)生完全可以面對(duì)同樣的實(shí)事寫出支持或不支持的觀點(diǎn)，面對(duì)同樣問題展開不同的思路和方法，這是PISA的妙處，也是培養(yǎng)學(xué)生辯證思維的好方法．

【例2】（2012年佛山市物理競(jìng)賽）請(qǐng)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)解答相關(guān)問題：

（1）如圖2（a）和（b）所示是正常洗手的兩個(gè)動(dòng)作，請(qǐng)你把兩個(gè)手用同樣力的大小壓緊，若每個(gè)手4個(gè)手指之間的相互作用力大小不變，請(qǐng)感受一下，圖（a）和圖（b）兩個(gè)動(dòng)作中哪一個(gè)兩手相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)難一些？為什么？

圖2 人正常洗手的兩個(gè)動(dòng)作

（2）請(qǐng)你把考試用的筆按如圖3所示方式水平放在兩個(gè)伸直的食指上，若筆的質(zhì)量分布不均勻，起初兩指分開一定的距離，筆的位置左右不對(duì)稱．放置時(shí)筆的左端距左側(cè)食指A點(diǎn)的距離較筆的右端距右側(cè)食指B點(diǎn)距離長(zhǎng)一些．在筆不掉下的情況下，緩慢移動(dòng)兩指，縮小其間距離，直到并攏．圖中O點(diǎn)為筆的中點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)中若左邊手指A先移動(dòng)，則會(huì)合處可能在筆______點(diǎn)（選O點(diǎn)或C點(diǎn)），此點(diǎn)就是筆的______；若筆的重力為G，實(shí)驗(yàn)過程中可以測(cè)量出各點(diǎn)間的距離分別為sA O，sA C，sOC，sA B，sO B，sC B，請(qǐng)分別求出A點(diǎn)和B點(diǎn)手受到的壓力FA，F(xiàn)B的大小并寫出推導(dǎo)過程．

圖3 水平放在兩個(gè)伸直食指上的鉛筆

感悟與超越：學(xué)生可通過實(shí)驗(yàn)感受兩手之間相互作用力的變化并用語言來描述．面對(duì)相同的現(xiàn)象可以做出完全不同的解讀，這也正是PISA命題理念的體現(xiàn)和落實(shí)，也是對(duì)各類考試追求同一答案的挑戰(zhàn)，使辯證看待問題的思維形式滲透到命題和教學(xué)之中．

例2中問題（2）學(xué)生可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察與思考的過程中尋找解題的信息．其設(shè)計(jì)與PISA試測(cè)的機(jī)考實(shí)驗(yàn)類試題有異曲同工之妙，機(jī)考的實(shí)驗(yàn)是虛擬的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在虛擬實(shí)驗(yàn)的操作過程中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、提取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制實(shí)驗(yàn)圖像、尋求解決問題所需的各種因素．本題的設(shè)計(jì)比機(jī)考題的理念更先進(jìn)，做法更大膽，更接近學(xué)生生活，也很好地解決了實(shí)驗(yàn)與紙筆考試相結(jié)合的問題．

啟示2：命題應(yīng)從多方面考查分析與綜合能力

生活中的各類現(xiàn)象都同物理知識(shí)有著千絲萬縷的聯(lián)系，面對(duì)同樣的現(xiàn)象可能有不同的解釋，每種解釋都似乎有道理，哪種解釋更具科學(xué)性呢？這就是國內(nèi)外教學(xué)與考試中常用的選擇題．PISA測(cè)試中的選擇題與常見的選擇題不同之處在于，面對(duì)同一情景可能由不同的問題提出，也可能有多種題型混合的現(xiàn)象產(chǎn)生，這同傳統(tǒng)中考命題中規(guī)中矩的方式完全不同．

【例3】（2006年科學(xué)）星光［2］

Toshio喜歡看星星．然而，他在夜晚不能夠很好地觀察星星，因?yàn)樗幼≡谝粋€(gè)大城市．

去年，Toshio到鄉(xiāng)下游玩，在那里他觀察到大量的在城市的時(shí)候所看不到的星星（圖4）．

圖4 夜晚觀察到的天空中星星的示意圖

問題3：為什么在鄉(xiāng)下觀察到的星星數(shù)目比在大城市中觀察到的多許多

A．在城市中月亮的光比較明亮，掩蓋了許多星星放出的光芒．

B．鄉(xiāng)村的空氣中有比城市的空氣中更多的反射光的灰塵．

C．城市中燈光的光亮使許多星星難以被觀察到．

D．由于汽車、機(jī)器和房屋排放的熱量，城市的空氣溫度較熱．

正確回答：C．

問題4：Toshio為了觀察到低亮度的星星，用了一個(gè)大口徑的望遠(yuǎn)鏡．為什么用一個(gè)大口徑的望遠(yuǎn)鏡能夠觀察到低亮度的星星

A．口徑越大接收到的光越多

B．口徑越大放大能力越強(qiáng)C．口徑越大看到的天空越多

D．大的口徑能分辨星星模糊的顏色

正確回答：A．

感悟與超越：本題4個(gè)選項(xiàng)中的每一項(xiàng)都可能是產(chǎn)生問題的原因，學(xué)生必須對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析和思考后，才能找到主要原因并得出正確的結(jié)論，這需要學(xué)生學(xué)會(huì)正確地分析產(chǎn)生問題的條件，評(píng)估各選項(xiàng)對(duì)星光是否明亮的影響程度．

問題3是在用肉眼觀察的基礎(chǔ)上，研究各類條件對(duì)觀察效果產(chǎn)生的影響進(jìn)行評(píng)估；問題4則是在借用大口徑望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察且能看得很清楚“低亮度的星星”這個(gè)實(shí)事進(jìn)行解讀，分析口徑大對(duì)觀察“低亮度星星”產(chǎn)生的影響的原因．從PISA測(cè)試各類試題的難度看，對(duì)學(xué)生的要求并不高，只要學(xué)生學(xué)完小學(xué)科學(xué)規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容，就具備了解決相關(guān)問題所需的知識(shí)，在對(duì)問題分析思維方法的訓(xùn)練方面，這種嘗試有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升．

【例4】（2012年上海市中考）［3］為了研究小球在對(duì)接斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所能到達(dá)的最大高度，小王使小球從AB斜面上高為h處由靜止?jié)L下，小球滾上BC斜面后，能到達(dá)的最大高度為h1，如圖5（a）所示．；逐步減小BC斜面的傾角（α1＜α2＜α3），小球能到達(dá)的最大高度分別為h2，h3，如圖（b）、（c）所示．然后，他換用材料相同、質(zhì)量不同的小球再次實(shí)驗(yàn)，如圖（d）所示．請(qǐng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出初步結(jié)論．

（1）分析比較圖（a）、（b）和（c）中小球在BC斜面上能到達(dá)的最大高度及相關(guān)條件可得，小球從同一高度由靜止?jié)L下時(shí)，______．

（2）分析比較圖（c）和（d）中小球在BC斜面上能到達(dá)的最大高度及相關(guān)條件可得，小球從同一高度由靜止?jié)L下時(shí)，_____．

圖5 研究小球在對(duì)接斜面上運(yùn)動(dòng)

正確回答：（1）BC斜面的傾角越小，同一小球能到達(dá)的最大高度越低．

（2）BC斜面的傾角相同，材料相同、質(zhì)量不同的小球能到達(dá)的最大高度相同．

感悟與超越：學(xué)生需在讀題的同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程圖進(jìn)行觀察、分析和對(duì)比，在對(duì)比過程中尋找規(guī)律，如果學(xué)生在思考為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的規(guī)律時(shí)，就可以把問題逐漸引入深處，使學(xué)生有問題可研究，這是本題可延續(xù)的重要原因．

例4中問題（2）所控制的變量除小球由靜止向下運(yùn)動(dòng)的高度外，還保持另一斜面的傾角不變，用不同的小球做實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論．面對(duì)同一問題從不同的角度、采用不同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到不同的結(jié)論，這正是PISA命題常用的方法之一．由于上海連續(xù)兩次參加PISA測(cè)試，其測(cè)試思想必然會(huì)對(duì)中考命題者產(chǎn)生影響．

啟示3：命題應(yīng)注重對(duì)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的考查

創(chuàng)造性思維是具有開創(chuàng)意義的思維活動(dòng)，是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)［4］，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，在這個(gè)培養(yǎng)過程中除讓學(xué)生完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)、參加創(chuàng)新活動(dòng)外，還需要各類有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的命題．

【例5】（PISA2006年科學(xué)）風(fēng)力發(fā)電廠［5］

很多人認(rèn)為，風(fēng)力應(yīng)該作為一種取代石油和煤炭的能源來發(fā)電．圖6中的設(shè)備是一些風(fēng)車，它們的槳葉會(huì)在風(fēng)力的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)．風(fēng)車槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能．

圖6 風(fēng)力發(fā)電廠的風(fēng)車

問題5：下面的曲線圖表示4個(gè)地點(diǎn)的平均風(fēng)速在一年中的變化情況．哪個(gè)曲線圖表示的地點(diǎn)最適合建設(shè)風(fēng)力發(fā)電廠？

正確答案：C．

“強(qiáng)弩之末”是一個(gè)成語，指威力強(qiáng)大的弩（，古代用來射箭的兵器，類似弓）所發(fā)的箭，已經(jīng)達(dá)到射程的盡頭。比喻再強(qiáng)大的力量已經(jīng)衰弱，起不了什么作用。

問題6：風(fēng)力越強(qiáng)，風(fēng)車槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)就越快，輸出的電能就越多．盡管如此，實(shí)際上風(fēng)速與發(fā)電量并不成正比．以下是某風(fēng)力發(fā)電廠中發(fā)電機(jī)的4種工作狀況：

（1）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到v1時(shí)，風(fēng)車的槳葉開始轉(zhuǎn)動(dòng)；

（2）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到v2時(shí)，風(fēng)車發(fā)電量（electric power output）達(dá)到最大值；

（3）為安全起見，風(fēng)車槳葉的最大轉(zhuǎn)速禁止超過風(fēng)速為v2時(shí)的轉(zhuǎn)速；

（3）當(dāng)風(fēng)速達(dá)到v3時(shí)，風(fēng)車槳葉停止轉(zhuǎn)動(dòng)．

以下哪個(gè)曲線圖能最好地表達(dá)在這些工作狀況下風(fēng)速與發(fā)電量之間的關(guān)系？

圖7 風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量與風(fēng)速關(guān)系曲線圖

正確答案：B．

問題7：在同樣的風(fēng)速條件下，海拔越高的地方，風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越慢．能最好地解釋這種現(xiàn)象的是以下哪個(gè)選項(xiàng)

B．當(dāng)海拔升高時(shí)，氣溫降低

C．當(dāng)海拔升高時(shí)，地心引力變小

D．當(dāng)海拔升高時(shí)，降雨更多

正確答案：A．

問題8：使用風(fēng)力發(fā)電與使用化石燃料（如煤炭、石油等）發(fā)電相比，有哪些具體的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)？請(qǐng)分別寫出一個(gè)．一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：____________________．一個(gè)缺點(diǎn)：____________________．

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：

滿分：描述了一個(gè)具體的優(yōu)點(diǎn)和具體的缺點(diǎn)．

評(píng)分說明：風(fēng)力發(fā)電廠的成本（cost）可能是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，也可能是一個(gè)缺點(diǎn)，這取決于從哪一個(gè)角度來考慮（例如，是建造成本，還是運(yùn)行成本？），因此，提到有關(guān)“成本”的詞，若沒有進(jìn)一步說明，不能作為其描述了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)而得分的依據(jù)．

部分得分：只正確描述了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或者一個(gè)缺點(diǎn)，而沒有把兩者都描述出來．

感悟與超越：?jiǎn)栴}5從4個(gè)地區(qū)每年風(fēng)力變化情況圖像入手，學(xué)生要根據(jù)對(duì)圖像的分析解決選址的問題，此問提示學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析后作出科學(xué)決策，這種決策方法也許會(huì)對(duì)學(xué)生未來面對(duì)各類問題的處理起到良好的示范作用．問題6描述了風(fēng)力發(fā)站運(yùn)轉(zhuǎn)過程的事實(shí)，當(dāng)風(fēng)速在某個(gè)區(qū)間內(nèi)風(fēng)力發(fā)電達(dá)到最大值，超越某值時(shí)風(fēng)力發(fā)電站停止工作．學(xué)生需細(xì)致閱讀與理解，尋找其發(fā)電規(guī)律并作出正確判斷．此問題給學(xué)生的啟示是解決問題必須尊重事實(shí)，要詳細(xì)閱讀相關(guān)資料，否則就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷．

問題8的亮點(diǎn)在于答案的多元性，學(xué)生的思維發(fā)散性給評(píng)卷帶來麻煩，命題者給出多種答案，但對(duì)學(xué)生能力的提升還是有啟發(fā)作用的．

【例6】（2013年佛山市中考）劉爽對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行研究，了解到當(dāng)風(fēng)速在v2和v4之間，風(fēng)車可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，某段時(shí)間內(nèi)甲、乙、丙、丁這4個(gè)風(fēng)力發(fā)電站風(fēng)速與時(shí)間關(guān)系如圖8所示．

（1）根據(jù)圖像請(qǐng)判斷該段時(shí)間內(nèi)哪個(gè)風(fēng)力發(fā)電站效能最大？

正確答案：丙．

圖8 風(fēng)力發(fā)電站風(fēng)速與時(shí)間關(guān)系圖

（2）如圖9所示為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制電路，只有發(fā)電機(jī)與風(fēng)車離合器有電流通過時(shí)，風(fēng)車才能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，當(dāng)風(fēng)速分別為v1，v2，v3，v4時(shí)，擋風(fēng)板帶動(dòng)金屬滑片P分別和下金屬導(dǎo)軌及AE滑道上的A，B，C，D點(diǎn)接觸．

1）判斷AE滑道哪段導(dǎo)電并簡(jiǎn)單說明理由？

2）完成下列控制電路圖．

圖9 風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制電路圖

正確答案：1）BD段導(dǎo)電，當(dāng)風(fēng)速在v2和v4之間滑片P在BD間滑動(dòng)，風(fēng)車帶動(dòng)發(fā)電機(jī)．2）電路圖連接兩種連接方法均可．

（3）丙發(fā)電站有N臺(tái)風(fēng)車，每臺(tái)風(fēng)車車葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為r的圓面，當(dāng)風(fēng)速在v2和v4之間時(shí)，風(fēng)車每平方米葉片在t0時(shí)間內(nèi)接收到的風(fēng)能為W0，如果風(fēng)車能將10%的風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽螅?/p>

1）每臺(tái)發(fā)電機(jī)平均功率P0；

2）發(fā)電站在0～t時(shí)間內(nèi)總發(fā)電量W．

正確答案：每臺(tái)發(fā)電機(jī)平均功率

發(fā)電站在0～t4時(shí)間內(nèi)總發(fā)電量

感悟與超越：本題同例5有些相似，文字說明更加簡(jiǎn)捷，丙圖像和丁圖像中當(dāng)風(fēng)速大于v4時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并不工作，很多學(xué)生會(huì)按風(fēng)速越大，發(fā)電越多的習(xí)慣性想法做出錯(cuò)誤的判斷，這對(duì)學(xué)生閱讀與理解能力要求較高，學(xué)生也會(huì)從自己的選擇中有所感悟．

本題的第（2）問巧妙地設(shè)計(jì)了力的傳感器并通過軌道各段是否導(dǎo)電對(duì)學(xué)生識(shí)圖能力、分析問題和解決問題能力、設(shè)計(jì)能力進(jìn)行考查，對(duì)提升學(xué)生接受新事物、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)有促進(jìn)作用，對(duì)創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新思維能力的養(yǎng)成有啟發(fā)作用．對(duì)于善于思考的優(yōu)秀學(xué)生可根據(jù)實(shí)際需要模仿本題的原理設(shè)計(jì)出實(shí)用的電路圖，對(duì)于本題的深度思考可能使學(xué)生有更多的收獲．

總之，PISA測(cè)試對(duì)基礎(chǔ)教育的影響是深層次的，其命題對(duì)于科學(xué)方法的滲透、科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成有幫助的試題經(jīng)常出現(xiàn)，面對(duì)同一情景從多角度設(shè)問、有多種答案，這類命題的出現(xiàn)是對(duì)教育教學(xué)的改革，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神的有益嘗試．對(duì)于中考等大規(guī)模選拔性考試的命題要以能力立意為核心，發(fā)揮考試評(píng)價(jià)的生成建構(gòu)、激勵(lì)的促進(jìn)的育人功能，使學(xué)生自覺的把考試過程作為成長(zhǎng)的過程，促進(jìn)教學(xué)改革和發(fā)展的過程［6］．

1 http：//se．risechina．org/kspj/stxj/200705/758．html

2 http：//se．risechina．org/kspj/stxj/200803/1488．html

3 http：//www．docin．com/p- 541242908．html

4 http：//baike．baidu．com/lin k？url＝k KGZl Asc Ml Uz2 dwpkDx0J7NZVV- BbvfRtc OCrlytWLyM- IElFs Yu Qn Qy Vr WO

5 http：//se．risechina．org/kspj/stxj/201002/3015．html

6 達(dá)州通川區(qū)中小學(xué)教研室．以能力立意的新課程中考物理命題趨勢(shì)分析．中國教育教學(xué)論壇，2009（6）

2014- 06- 23）