高中物理選擇題難度量化分析研究

朱權龍 韓彩芹

摘 ? 要：針對高中物理選擇題的特點對鮑建生難度量化模型進行了修正。確定修正模型的可行性后，運用該模型對2014年至2018年江蘇省高考物理選擇題進行難度分析，獲得了難度差異和來源。文章可為模擬試卷命題和日常高中物理教學提供參考。

關鍵詞：高考題;試題難度;難度量化模型;試題分析

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2019）11-0037-3

高考后一線教師都會研討試卷的難易程度，并在日常模擬考試后分析試題難度與高考卷的相似度。教師們的分析結論大多是定性的，且存在一定差異，難以說明難度差異的多少，以及體現(xiàn)的具體因素，即缺乏一種難度量化工具。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，目前衡量試題難度的方法多為考試后的成績統(tǒng)計分析，通過得分率衡量考試難度。但僅在考試后確定試卷難度的合理性和有效性不夠全面，所以需要在出卷和考試前對試題難度作預先分析。

1 ? ?研究模型的介紹與修正

美國David Nohara在其工作報告中首次提出總體難度這一概念。從分析一道數(shù)學題的過程中，得出總體難度涉及到的四個難度因素[1]。鮑建生針對數(shù)學增加了探究水平這一因素[2]，并且完善了計算方式，最終確定影響數(shù)學試題綜合難度的五個因素：探究、背景、運算、推理、知識含量。并對每個難度因素及其水平進行了劃分，得到鮑建生難度量化模型。

仔細分析影響因素，不難發(fā)現(xiàn)，這5個因素在影響物理試題難度中也至關重要。之后在薛亮、何穎潔的研究中修正了該模型，使其可以分別適用于高中、初中化學試題的難度量化[3-4]。這些都說明該模型可以經(jīng)過修正后運用于其他學科。在此根據(jù)物理學科的特征，對模型進行修正。

根據(jù)2018年江蘇省普通高中學業(yè)水平測試物理科目說明中對知識內容掌握程度的分類，同時參考杜明榮的研究中對影響物理試題難度因素的研究以及其他的已有研究[5-6]，對模型進行修正和水平劃分細化，最終形成適用于物理學科特點的鮑建生難度量化模型，包含7個難度因素和21個水平劃分，具體內容如表1所示。

在對試題進行難度量化時，第一步按照表1賦值，第二步計算此題在7個難度因素上的子難度與整體難度，計算公式[2]為：

其中，分別表示這一組題目在表1中五個難度因素由上至下的難度取值;nij表示這組題目中第i個難度因素在j水平上所含的賦值次數(shù)，其總和為n，表示總賦值次數(shù);dij表示第i個難度因素的j水平所賦予的值。

2 ? ?模型的可行性檢驗與應用范例

為確定修正后模型的可行性，選取高中物理一線教師、學科教學物理研究生和本科生，分別進行模型講解與運用范例講解，然后獨立對同一份試題進行難度因素的賦值與評估。

2.1 ? ?運用實例

多選題：如圖1所示，輕質彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達B點。在從A到B的過程中，物塊（ ? ? ? ）

第一步：賦值。

本題需要學生綜合運用胡克定律、滑動摩擦、動能定理知識進行解答。

賦值結果整理如表2所示：

第二步：計算這道題在各個難度因素上的子難度及這道題的整體難度。

根據(jù)公式進行計算，其中共賦值9次，n=9。

故這道題的整體難度為：

2.2 ? ?可行性檢驗

在評定者經(jīng)過范例訓練后，都能按照要求進行評定，可見修正后的量化方法是可以被理解和使用的。將數(shù)據(jù)輸入SPSS統(tǒng)計軟件（19.0版本）中，使用Friedman多樣本相關檢驗，發(fā)現(xiàn)評估者得出的數(shù)據(jù)在0.05水平上顯著相關，這說明評估者獨立評估后得出的絕對難度具有較高的一致性，從而說明修正后的量化方法具有一定的可操作性與用于物理選擇題難度量化的可行性。

3 ? ?分析與討論

利用修正后的模型工具，對2014年至2018年江蘇高考物理選擇題進行難度分析，如圖2所示。其中，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7分別表示試題或試卷在背景、探究水平、知識深度（考試說明）、物理過程、數(shù)學技能與運算、知識廣度、情境特征的物理建模難度7個難度影響因素上的子難度，D表示試題或試卷的絕對難度。

從難度分析表格可知，五年的物理卷選擇題的整體難度相當接近，但在各難度因素方面則各有側重。如2017年的選擇題更側重于新背景和物理建模的考查，這兩方面的難度偏大;2018年則非常重視知識點的綜合性運用;2016年與2018年更多考查重點知識;在數(shù)學技能與運算方面，近3年難度都較低;探究水平、物理過程兩方面，則五年的難度浮動較小。這也符合選擇題更多要求學生理解、能分析定性，而不過多強調推理和實驗探究等情況。因為這些方面更適合在實驗題和計算題中進行考查。

物理選擇題的子難度與總體難度

由此可見，近五年選擇題穩(wěn)定考查了學生能力，但又穩(wěn)中求變。在不改變選擇題的最佳考查方向的基礎上，在其他難度因素上稍加不同程度的側重變化，體現(xiàn)出足夠的新意。

4 ? ?總 ?結

（1）鮑建生難度量化模型具有可塑性，在理科方面具有普適性，可以根據(jù)物理試題特點進行修正后用于物理學科試題的難度量化。

（2）該模型可以得到總體難度和具體子難度，可以分析出難度來源。

（3）該模型有較好的可操作性和可行性，可以幫助命題和試卷分析，便于提出更好的教學和復習建議。

參考文獻：

[1]Nohara，D. A Comparison of the National Assessment of Educational Progress （NAEP）， the Third International Mathematics and Science Study Repeat （TIMSS-R）， and the Programme for International Student Assessment （PISA）.NECS Working Papers，2001.

[2]鮑建生.中英兩國初中數(shù)學期望課程綜合難度的比較[J]. 全球教育展望，2002，31（9）：48-52.

[3]薛亮，馬敏娜，付來強，陸聞雪. 基于鮑建生試題難度量化工具的高考試題難度分析——以2016年全國Ⅰ、Ⅱ卷為例[J].化學教學，2017（2）：32-36.

[4]何穎潔.基于難度量化模型的江西省中考化學試題難度分析[D].南京：南京師范大學碩士學位論文，2018.

[5]杜明榮.高中物理試題難度的影響因素研究[D].重慶：西南大學博士學位論文，2008.

[6]曹開奉，王偉群，劉芳.我國高考理科試題難度影響因素的文獻分析[J].考試研究，2018（3）：38-44，31.

（欄目編輯 ? ?陳 ?潔）