中國物理高考試題與NAEP高中物理試題的對比研究

張萱 劉愛芬

摘 ? 要：我國高中物理高考試題注重基礎、聯(lián)系實際、由易到難、強化能力，一直得到教育專家和社會各界的普遍認可。NAEP即國家教育進步評價，是美國唯一的學生學業(yè)評價，其試題編輯、評分方式和評價體制等都有很好的借鑒價值。對比NAEP，我國高中物理試題的設計可以進行以下幾個方面的完善：1.增加動手表現(xiàn)題，完善理論測試的單一性;2.重視診斷反饋功能，彌補考試選拔的片面性;3.引入交互式計算機任務來迎合學生未來發(fā)展的需要;4.增加題目數(shù)量以供學生選做，發(fā)揮學生各自的學習潛能。

關鍵詞：物理試題;NAEP;評價體制

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2019）5-0043-4

1 ? ?問題的提出

物理核心素養(yǎng)的提出概括了學生應當具備的必備品格和關鍵能力，包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任。新課程指出：學校應當對學生進行多維度評價，尤其注重學生的過程評價和檔案評價，不再讓評價僅僅作為一種選拔功能;而是強調評價的主體性，關注評價對學生發(fā)展、促動和指引等方面發(fā)揮的巨大作用。我國高中物理高考試題歷來注重基礎、聯(lián)系實際、由易到難、強化能力，一直得到教育專家和社會各界的普遍認可。但是人無完人，我國物理高考試題設計依然存在一些有爭議的地方，與美國NAEP高中物理科學試題相比[1]，我國物理高考更注重理論考查，缺少嚴格的動手實驗操作題;物理高考評分比較模糊，只有對錯之分，體現(xiàn)不出診斷反饋功能;物理高考沒有與現(xiàn)代化手段結合，例如計算機、手機、PAD等，這導致學生高中三年學習后在物理素養(yǎng)發(fā)展方面后勁不足，不利于學生終身性的發(fā)展。

對比中國高考物理試題和NAEP高中物理試題，有助于發(fā)現(xiàn)不足，取其精華;吸收NAEP高中物理科學評價的先進理念，促進我國高考物理試題設計得到進一步完善。

2 ? ?試題對比分析

縱觀我國物理高考試題，題目類型主要有：單選題、多選題、實驗題、選修題和計算題。

NAEP高中物理科學試題的類型有：

（1）單項選擇題;

（2）建構反應題，其中又分為簡短型建構反應題，擴展型建構反應題和概念圖任務;

（3）組合題，包括試題串、POE項目集、動手表現(xiàn)任務和交互式計算機任務[2]。

下面就挑選不同類型的典型試題加以比較，分析兩種試題的優(yōu)缺點。

2.1 ? ?選擇題

思考：兩道題都要求學生運用“合成與分解”的思想，選擇的模型都來源于生活。

NAEP高中物理試題更注重方法的考查，不少人在生活中都會碰到類似的情況，都需要運用力學知識進行判斷，能否答對完全取決于學生對科學方法的掌握。雖然有三個干擾項，但難度不大，屬于定性分析的問題。每個干擾項基本能反映學生在學習中存在的問題，學生選擇D選項，說明學生沒有理解兩只狗施加大小相同的力;學生選擇A或B選項，說明學生沒有掌握基本方法。如果學生的答案離譜，甚至會被倒扣分。NEAP試卷共有100多道科學試題，所以每道題難度不可能太大，也不太會涉及復雜的計算。學生不要求每題都做，可以選擇做其中的一部分。例如，學生對本題沒有把握，可以做其他題目，因此學生沒有必要亂猜。

我國物理試題注重方法和能力的考查，學生不僅要掌握知識、方法，還必須具備數(shù)學運算、建立模型、審題等能力。問題難度更高，不過考試題目數(shù)量比NAEP少，題目多為必做題，更注重學生選拔的公平性。我國學生長期解答這些問題，能力提升得更快。但在某些方面可以進一步完善：

1.診斷反饋功能不足。三個錯誤選項不能完全反映出學生存在的問題，這與試題難度有關，學生的錯誤會有很多組合，難以作出具體的診斷。

2.選擇題全部是必做題，也存在一定的不公平性。我國物理選擇題為10～20題，不可能涵蓋所有的知識點。如果試題正好是甲學生不擅長的知識，而是乙學生有把握的題目，這就顯得不太公平。

3.選擇題不扣分，學生瞎猜現(xiàn)象嚴重。由于學生做錯不會扣分，所以學生無論懂與不懂都會做完。如果試題比較簡單，優(yōu)等生還是可以脫穎而出;但如果試題難度很大，優(yōu)等生的成績就沒有明顯優(yōu)勢，甚至還不及亂猜的學生。

2.2 ? ?實驗題與動手表現(xiàn)題

我國高中物理實驗題主要分為力學實驗和電學實驗，這里不再舉例，下面敘述NAEP中一道動手表現(xiàn)題的幾個要求。

例3 （1）根據(jù)兩個參考圖像預測哪個地區(qū)的水質更好。（2）使用已有的設備嘗試對樣本檢測，把檢查結果填寫在表格內。（3）分析題目中給出的步驟應用了哪些科學原理，這些措施可以起到什么作用。（4）根據(jù)信息分析哪些地方可以建立新城鎮(zhèn)。

NAEP高中動手表現(xiàn)題并不完全等同于做實驗，其中包含了大量的分析思考過程。學生手腦并用，對學生以后從事具體的研究工作有很好的引導作用。一個具體的問題不可能僅僅是物理、化學或地理問題，往往涉及多個知識領域，所以本題學生需要靈活地運用地理、物理、化學、生物等知識。本題除了考查學生的知識水平，還涉及到學生對水處理的工藝評估水準;從科學內容維度分析，屬于物質特性的知識;從科學實踐維度分析，屬于科學探究和科學原理的能力。一道動手表現(xiàn)題時間為40分鐘，教師根據(jù)學生答案的合理性賦分，沒有唯一答案。

我國的物理實驗題注重考查實驗的基本原理和基本方法，結合物理知識的應用，答案普遍是唯一的，開放性問題較少，突出公平性，以便合理選拔人才。當然也有值得思考的方面：

1.沒有考查學生的動手實驗。實驗題可以結合理論和實踐考查學生，但僅僅是紙上談兵卻不動手做，可能無法區(qū)分學生的實驗能力。

2.沒有考查學生處理實際問題的能力。我國的物理實驗題注重課本實驗和常規(guī)儀器的考查，學生對實驗基礎知識掌握得很扎實，也獲得國內外的肯定[3]。然而，我們的學生面對全新的問題，需要利用綜合知識和發(fā)揮創(chuàng)造力解決問題時，往往束手無策，不盡如人意。

2.3 ? ?計算題和建構反應題

例4 （2018全國卷）一質量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空。當煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E，且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短，重力加速度大小為g，不計空氣阻力和火藥的質量。求：

（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間;

（2）爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度。

例5 （NAEP）兩個相同的燒杯，分別裝有80 mL的A、B兩種液體。經(jīng)過3天，兩種液體均變少，其中B液體減少得更多，如圖4所示。

（1）解釋兩種液體均減少的原因;

（2）分析哪種液體沸點更低;

（3）根據(jù)提供的信息，用分子相互作用力解釋發(fā)生的現(xiàn)象。

NAEP高中科學試題難度較低，前兩問更為簡單，最后一個問題相對復雜。學生想要把各個因素都解釋清楚是比較困難的，教師也因此可以根據(jù)學生答案的準確性和全面性進行賦分。NAEP科學試題非常貼近生活，學生解決這樣的問題很有價值。

我國的物理試題也來源于生產、生活，對知識點考查比較深入，對學生的要求更高，其中還涉及復雜的計算，難度遠遠超過NAEP高中科學試題。問題還是在于試題無法反饋學生的缺陷，學生的錯誤可能在于審題、理解、公式記憶、數(shù)學運算等任意一個方面或多個方面，學生只要犯一個錯誤就不給分，無法區(qū)分學生的差別。

3 ? ?NAEP高中物理試題的啟發(fā)

我國物理高考試題有得天獨厚的優(yōu)勢，某些方面也讓國外的同類命題望塵莫及。然而，任何一套試題的設計理念也都有提升的空間，對比NAEP高中物理試題，我國物理高考試題的設計可以進行以下幾個方面的完善：

1.增加動手表現(xiàn)題，完善理論測試的單一性。物理學習的兩大要點是觀察和實驗，動手實驗應該是每一個理科生應該掌握的基本技能，也應該是考試的一個方面。學生親手做實驗可以進一步熟悉實驗儀器的操作，鞏固實驗原理和方法，從而提高綜合實踐能力。學生獨立進行實驗考查，教師可以根據(jù)學生設計的合理性、實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力酌情打分，區(qū)分不同水平層次的學生。學生解答動手表現(xiàn)題可以完善理論測試的單一性，對于學生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展也更為合理。

2.重視診斷反饋功能，彌補考試選拔的片面性。選拔和診斷是物理考試的兩大功能，都應該得到足夠的重視。教師在設計問題時，針對學生可能犯錯的環(huán)節(jié)精心設計每個選項，診斷學生的學習狀況，根據(jù)學生掌握的情況為以后的教學提供建議。教師根據(jù)學生的選項決定學生得多少分或者扣多少分，讓完全懂和略懂的學生、懂和不懂的學生區(qū)分開來，讓學生不要瞎猜[4]，充分發(fā)揮試題的診斷反饋功能。

3.引入交互式計算機任務以迎合學生未來發(fā)展的需要。計算機已經(jīng)成為人類的必需品，甚至是人類的依賴品，掌握計算機處理科學問題的能力已刻不容緩。引入交互式計算機任務，激勵學生學習現(xiàn)代化技術的核心功能，如Excel的數(shù)學分析功能、PPT的演示功能、SPSS的數(shù)據(jù)收集處理功能等，為學生未來發(fā)展提供幫助。交互式計算機任務還要求學生學習編程，促使我國高中一些課程的正常開設，吻合學生核心素養(yǎng)發(fā)展的需要。當然，我國沒有把計算機任務納入學科考試范圍，還考慮到地區(qū)性的差異，教育存在一定的不公平性。所以在命題時，照顧無法正常開展計算機課程的地區(qū)，可以設計與計算機任務難度相近的問題供學生選做，即突出公平性，還能讓學生發(fā)揮各自的特長。

4.增加題目數(shù)量供學生選做，發(fā)揮學生各自的學習潛能。確保物理考試的公平性，最簡單的方法就是把學生所有的學習內容都進行考查，而我國物理考試試題數(shù)量有限，勢必會有所取舍。借鑒NAEP高中物理試題的方法，可以嘗試加大試題數(shù)量，在一份試卷中涵蓋所有基本知識、方法和技能，供學生選做。學生必須選擇相同數(shù)量的問題，教師根據(jù)學生選擇題目的頻率可以判斷學生學習的喜好;根據(jù)學生不同問題的選項，診斷學生學習的狀況;根據(jù)某一學生某一知識領域的得分情況，分析學生是否具備相應的潛力;根據(jù)不同地區(qū)學生選做的題目可以研究地區(qū)教學的差異性。目前我國的物理高考也已經(jīng)逐步采用選做題，這既照顧了選拔的公平性，同時也能發(fā)揮學生各自的學習潛能。

參考文獻：

[1]馬艷華.美國NAEP科學測評中認知領域的歷史演進及啟示[J].物理教師，2016，37（3）：66-69.

[2]吳俊生.NAEP高中物理科學試題及評分方式的分析和啟示[J].物理通報，2018（7）：102-107.

[3]張宏齊.新課程標準課程結構變化對物理教學的影響[J].物理教學探討，2018，36（11）：12-14.

[4]劉愛芬.論如何使用選擇題考察物理教學[J].物理教師，2013，34（1）：94-95.

（欄目編輯 ? ?陳 ?潔）