例析初中科學(xué)試題情景的有效性

王武平+邵萬亮

[摘 要]

試題情景是設(shè)計(jì)考查問題的基礎(chǔ)。通過試題具體實(shí)例為背景，從試題情景必須關(guān)注的基礎(chǔ)性、干擾性、真實(shí)性、科學(xué)性等方面展開分析，旨在說明試題情景設(shè)計(jì)的重要性。

[關(guān)鍵詞]

初中科學(xué)；試題情景；有效性

試題編制質(zhì)量直接影響教學(xué)評(píng)價(jià)的效度與信度，也直接影響著學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的構(gòu)建。影響試題質(zhì)量的因素除了需要準(zhǔn)確的目標(biāo)定位外，還需要關(guān)注情景的優(yōu)選、考點(diǎn)的梯度、問題的設(shè)計(jì)、答案及評(píng)分的合理性等多種要素，其中適合的情景是試題不可或缺的一個(gè)重要組成部分。

一、試題情景的基本涵義

幾乎所有的試題都要在一定的情境中設(shè)計(jì)問題，一旦離開了試題情境，問題設(shè)計(jì)也就無從談起。因而，選擇合適的試題情境，是設(shè)計(jì)考查問題的重要基礎(chǔ)?！扒榫撑c情景同義”，《現(xiàn)代漢語詞典》釋為具體場(chǎng)合的情形、景象或境地。從概念中可以看出，無論是什么情形、景象或境地，都必須是具體的，具體可感性是情境的特質(zhì)。目前，雖然對(duì)試題情境還沒有統(tǒng)一的定義，但對(duì)試題情境的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)基本上是統(tǒng)一的。筆者認(rèn)為，科學(xué)試題情境是科學(xué)試題立意的材料和介質(zhì)，情景設(shè)置的目的是反映試題立意，實(shí)現(xiàn)考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)科能力的目的?？茖W(xué)試題情景創(chuàng)設(shè)的方法具有多種形式，根據(jù)其表達(dá)方式主要可分為語言文字或圖文結(jié)合兩種形式。心理學(xué)認(rèn)為，情境是對(duì)人的直接刺激作用，同樣的內(nèi)容通過不同的情境表達(dá)，其效果會(huì)有很大的差別。例如，用文字或圖解表達(dá)某一情景時(shí)，理解的結(jié)果往往會(huì)因?qū)ο蟮牟煌胁煌慕Y(jié)果。因此，科學(xué)試題的編制中，必須考慮情景設(shè)置的合理性、有效性、真實(shí)性、新穎性、貼近性、科學(xué)性等問題。就此，下面通過具體的實(shí)例進(jìn)行分析說明。

二、科學(xué)試題情景實(shí)例分析

（一）情景設(shè)置須建立在學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上

例1（原題） 如圖是寧波某小區(qū)一種單元防盜門門鎖的原理圖。其工作過程是：當(dāng)有人在樓下按門鈴叫門時(shí)，樓上的人閉合開關(guān)，門鎖上的電磁鐵通電具有 吸引銜鐵，銜鐵脫離門扣，這時(shí)來人拉開門，進(jìn)入樓內(nèi)。在關(guān)門時(shí)，開關(guān)是斷開的，銜鐵在彈簧作用下，合入門扣。圖中電磁鐵通電時(shí)左端磁極是 極。

例1（改編） 圖為某小區(qū)單元樓梯口的防盜門門鎖原理示意圖，當(dāng)有人在樓下按門鈴時(shí)，樓上的人可通過閉合延時(shí)開關(guān)（一種預(yù)先設(shè)定通電時(shí)間的開關(guān)）把門打開。

（1）閉合延時(shí)開關(guān)能打開樓梯門的原因，是電磁鐵在通電后產(chǎn)生的 吸引銜鐵，克服彈簧的彈性勢(shì)能而使銜鐵脫離門扣把門打開。當(dāng)圖中的電磁鐵通電時(shí)，左端為 極磁極。

（2）當(dāng)開關(guān)斷開后，銜鐵在彈簧的作用下，重新插入門扣而將門關(guān)閉。在該過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了銜鐵的 能。

分析：本題利用生活中常見的小區(qū)門鎖為情景，考查學(xué)生對(duì)電磁鐵原理的了解情況，有利于學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)關(guān)注生活問題。但是，因不同學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的差異，使他們對(duì)生活情景的認(rèn)知不同。如有些學(xué)生沒見過這種門鎖，見過這種鎖的學(xué)生也不了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，許多學(xué)生無法從例1原題的圖中獲得開門或關(guān)門與銜鐵運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，以及彈簧對(duì)銜鐵的具體作用情況等。結(jié)果，部分學(xué)生即使掌握了電磁鐵原理，也無法正確解答，這會(huì)大大降低試題的信度。而改編題的題圖中增加了門框、門等背景，明確了彈簧的具體作用，使銜鐵位置與鎖的開關(guān)清晰呈現(xiàn)，這不但有利于大多數(shù)學(xué)生了解開、關(guān)門的原理，也有利于他們根據(jù)門鎖的具體結(jié)構(gòu)作出正確的判斷，從而大大提高試題評(píng)價(jià)的信度。可見，用于測(cè)評(píng)的試題情景須建立在學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)之后，應(yīng)力避學(xué)生對(duì)情景解讀產(chǎn)生的障礙。此外，完善情景后的試題有利于學(xué)生進(jìn)一步了解具體應(yīng)用的結(jié)構(gòu)或原理，為他們今后從事相關(guān)行業(yè)的工作打下經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，并潛移默化地養(yǎng)成對(duì)身邊事物進(jìn)行有效觀察和研究的習(xí)慣。

（二）情景設(shè)置須避免背景資料不清產(chǎn)生干擾

例2（原題） 某風(fēng)力報(bào)警器的風(fēng)力探頭通過中心滑桿可帶動(dòng)下端的金屬片上下移動(dòng)。當(dāng)風(fēng)速較小時(shí)，僅綠燈亮，電鈴不響；當(dāng)風(fēng)速增大到一定程度后，綠燈不亮，電鈴響發(fā)出警報(bào)。下列四幅風(fēng)力報(bào)警器的原理圖符合要求的是

A B C D

例2（改編） 某人設(shè)計(jì)的風(fēng)力報(bào)警器的風(fēng)力探頭有如圖兩種結(jié)構(gòu)，探頭下方連著一細(xì)長(zhǎng)的中心滑桿（一種硬質(zhì)絕緣棒），中心滑桿下連接一導(dǎo)電性能良好的金屬片。將該探頭裝入下列電路中的目的，是在風(fēng)速發(fā)生變化時(shí)，探頭帶動(dòng)中心滑桿而上下移動(dòng)。在風(fēng)速較小時(shí)，探頭下方的金屬片與B、B接觸，綠燈亮，電鈴不響；當(dāng)風(fēng)速增大到一定程度后，探頭下方的金屬片與A、A接觸，綠燈熄滅，電鈴發(fā)出警報(bào)。符合該報(bào)警器要求的原理圖是

A B C D

分析：通過對(duì)例2（原題）做錯(cuò)學(xué)生的錯(cuò)因分析，可知許多學(xué)生不了解風(fēng)力探頭的具體結(jié)構(gòu)及作用原理，結(jié)果不知道風(fēng)力探頭在此所起的開關(guān)作用，導(dǎo)致非知識(shí)結(jié)構(gòu)問題的失分。例2經(jīng)改編后，最大的變化是增加了風(fēng)力探頭的圖解和文字描述，使學(xué)生能從所增加的相關(guān)信息中進(jìn)一步了解探頭在風(fēng)力變化過程中的變化情況，從而明白其所起的開關(guān)作用。這樣，學(xué)生只要具備流體壓強(qiáng)、電路組成等基礎(chǔ)性知識(shí)，就能根據(jù)所給信息正確作答。同時(shí)，學(xué)生在解題過程中，還能從所增加的題目信息內(nèi)容中獲得課堂中沒有學(xué)到的一些知識(shí)，從而有利于提高他們的學(xué)科素養(yǎng)。筆者用例2原題與例2改編題在兩個(gè)平行班中進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)改編題得分率比原題提高了16%左右，說明在這兩個(gè)平行班中至少有16%左右的學(xué)生，是因非知識(shí)性問題所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

（三）情景設(shè)置須與科學(xué)學(xué)科基本性質(zhì)相一致

例3 俗話說：“魚兒離不開水”，這主要是因?yàn)?/p>

A.魚的體形與水中生活相對(duì)應(yīng)

B.魚用鰓呼吸，用鰭運(yùn)動(dòng)

C.魚繁殖時(shí)，在水中受精和發(fā)育

D.魚有鱗片和側(cè)線

例4 判斷下列詩詞所描述的月相是上弦月的是

A.今宵沉酒醒何處？楊柳岸，曉風(fēng)殘?jiān)?

B.月落烏啼霜滿天，江楓漁火對(duì)愁眠

C.月上柳梢頭，人約黃昏后

D.春江潮水連海平，海上明月共潮生

分析：例3利用俗語中的“魚水情”關(guān)系作為試題情景，分析魚兒離不開水的原因。由于學(xué)科性質(zhì)的差異，導(dǎo)致“魚”所指含義的不同。例如，科學(xué)學(xué)科中“魚”既可指?jìng)€(gè)體，也可指種群；既可指物種，也可指類群。若從個(gè)體的角度分析，答案為B；若從種群的角度分析，答案B和C都是。例4用詩詞作為試題情景，旨在文理學(xué)科的整合，但問題出在考查的目標(biāo)上。若是考查科學(xué)學(xué)科的月相知識(shí)，就需要克服詩詞含意解讀的目標(biāo)干擾，明確詩詞所表達(dá)的具體情景，否則會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生因不了解詩詞含意而錯(cuò)答，這樣的結(jié)果與月相知識(shí)的測(cè)評(píng)就會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，從而會(huì)降低本題考查目標(biāo)的信度。此外，若從科學(xué)角度解讀詩詞含意，有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，如“月上柳梢頭”涉及觀察者的位置問題，若在遠(yuǎn)處看，月在天際邊；若在樹下看，月在頭頂上，“黃昏月在頭頂上”就成了“上弦月”，結(jié)果極易產(chǎn)生科學(xué)性問題?？梢?，在科學(xué)試題編制過程中，若要應(yīng)用俗語或詩詞等情景，須增加情景含意的解讀，以避免不必要的干擾。

（四）情景設(shè)置須避免背景資料不清產(chǎn)生干擾

例5 上海世博園中一些場(chǎng)館的外墻上種植了很多綠色植物，讓游人頓覺空氣濕潤而清新，這是由于綠色植物能進(jìn)行

A.光合作用和呼吸作用

B.蒸騰作用和光合作用

C.呼吸作用和蒸騰作用

D.光合作用和蒸騰作用

分析：本題以當(dāng)時(shí)的熱點(diǎn)新聞材料為素材，命題本意是考查學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決情景問題（空氣濕潤而清新）的能力。但問題出在“空氣清新”所指的含意上，因?yàn)榭諝馇逍虏粌H僅代表含氧豐富，更重要的是“污染性氣體、塵埃、PM2.5”等含量低。植物光合作用雖能有效提高空氣中的氧氣含量、減少二氧化碳含量，但卻難以影響其他成分的含量。學(xué)生雖能從選項(xiàng)中找出答案，但卻是通過解題技巧得到的，這樣的題目不但不利于評(píng)價(jià)，還會(huì)影響學(xué)生的思維定勢(shì)，產(chǎn)生“光合作用能清新空氣”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。此外，場(chǎng)館中的綠化能否達(dá)到人體直接感覺出來的效果？若不能，這樣的描述也就不利于學(xué)生對(duì)科學(xué)思維嚴(yán)謹(jǐn)性的養(yǎng)成。

（五）情景設(shè)置須關(guān)注生產(chǎn)實(shí)際和學(xué)科素養(yǎng)問題

例6 漁民遠(yuǎn)洋作業(yè)時(shí)，遇到淡水用完怎么辦？

A.渴海水 B.趕快返航

C.將海水蒸餾成淡水 D.吃海生動(dòng)物得到水

分析：初看題目，首先的感覺是容易排除選項(xiàng)A，但B、C、D三個(gè)選項(xiàng)顯得糾結(jié)，因?yàn)檫@三項(xiàng)都是可行的辦法，問題在于三種辦法涉及“優(yōu)選法”的問題。從成本上看，D選項(xiàng)較低；從直接目的看，C選項(xiàng)最佳；從真實(shí)情況看可能B更正確。問題出在哪？這涉及學(xué)科素養(yǎng)的問題：一般遠(yuǎn)洋作業(yè)，淡水準(zhǔn)備是有余量的，正常情況下不會(huì)出現(xiàn)這種情況，除非事故等原因?qū)е碌孤?，考慮到船上設(shè)備、安全、人員數(shù)量、作業(yè)時(shí)間等問題，船老大一般會(huì)航行到碼頭修理并補(bǔ)充淡水。當(dāng)然，在緊急情況下的短時(shí)間內(nèi)，C、D都是維持生命的方法?？梢?，命題不只簡(jiǎn)單的對(duì)錯(cuò)問題，而必須考慮對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的影響。此外，選擇題的表述一般不宜采用疑問句的形式。結(jié)合以上分析，可將題目改為“漁民在遠(yuǎn)洋作業(yè)中，盛放淡水的裝置意外損壞而導(dǎo)致淡水流失。在這種緊急情況下，不宜采用的方法是”，答案選A，若考慮難度太低，可采用組合選擇題的形式。

（六）情景設(shè)置須關(guān)注學(xué)科特質(zhì)和科學(xué)性問題

例7 小明與媽媽去街上買西瓜，看到媽媽將西瓜拎起后輕輕敲擊它，根據(jù)敲擊聲來判斷西瓜是否成熟，進(jìn)行判斷的根據(jù)是聲音的

A.音調(diào) B.音色 C.響度 D.波形

分析：生西瓜與成熟西瓜的不同與一般材料的不同是有區(qū)別的，它們的不同包括組成成分的種類及含量差異、內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布或細(xì)胞間緊密度的不同等。如：成熟西瓜水分、糖分等含量增加，細(xì)胞緊密度下降，韌性減小，脆性增大。當(dāng)我們用相同的力敲擊西瓜時(shí)，成熟西瓜緊密度小，產(chǎn)生的振幅較大、頻率較低。由于響度與振幅有關(guān)，音調(diào)由頻率決定，音色與材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此本題中的A、B、C三個(gè)選項(xiàng)內(nèi)容都與判斷西瓜是否成熟有關(guān)。通過本題分析可知，由學(xué)科綜合而成的許多科學(xué)問題不能用單學(xué)科思維研究，而應(yīng)運(yùn)用綜合知識(shí)進(jìn)行具體分析，否則就易導(dǎo)致科學(xué)性問題。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李金波.讓考試更科學(xué)[M].武昌：武漢大學(xué)出版社，2012.

[2]浙江省教育廳教研室.浙江省初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試研究[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2005.

（責(zé)任編輯：張華偉）