核心素養(yǎng)背景下物理學(xué)科科學(xué)命題的借鑒啟示與價(jià)值取向

孫偉河 鄭桂兒

摘要：命題是對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程中的階段性圖式設(shè)計(jì)問題，通過文字、符號、圖表等表征形式將其知識結(jié)構(gòu)、知識邏輯和知識水平掌握的狀態(tài)顯性化地呈現(xiàn)出來，命題的主要成果是問題，通常以測試卷的形式呈現(xiàn)，好的問題必然指向“核心素養(yǎng)”的教學(xué)成效檢驗(yàn)，文章首先闡述了命題的原則，然后借鑒并分析了典型的NAEP試題，提出了命題在學(xué)科知識、學(xué)科思維、學(xué)科核心能力上須在問題中強(qiáng)調(diào)呈現(xiàn)圖式進(jìn)階的意圖，弘揚(yáng)過程化培養(yǎng)的價(jià)值取向。

關(guān)鍵詞：命題;學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);NAEP;POE;圖式

1課程改革背景下教師自主命題的趨向

自主命題則是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)問題的過程，在教育教學(xué)研究工作中，不可避免因涉及評價(jià)、反饋而自主命題，那么，核心素養(yǎng)背景下教師該自主地命制怎樣的問題？它的價(jià)值取向和命制趨向是怎樣的？

1.1命題以“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”為科學(xué)指引

“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”描述和規(guī)定了學(xué)生在完成各學(xué)段學(xué)習(xí)時(shí)，所應(yīng)該具備的關(guān)鍵素養(yǎng)以及在這些素養(yǎng)上的具體水平，在我國現(xiàn)階段的教學(xué)實(shí)踐中，由于“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”尚未建立完善，中學(xué)教育常常以“課程標(biāo)準(zhǔn)”“考試大綱”代之為“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，以上，造成了事實(shí)上“教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)”為主導(dǎo)的教學(xué)以及復(fù)習(xí)備考，該如何科學(xué)地備考就成為了一項(xiàng)“命題”，在每年的學(xué)業(yè)考試之前，各地教研室都會(huì)舉辦各種形式的“備考研討會(huì)”，教學(xué)精英們反復(fù)研討、交流經(jīng)驗(yàn)，總是試圖打探到一些“風(fēng)聲”，搜到一點(diǎn)“有用的信息”來完成最后階段的復(fù)習(xí)指導(dǎo)工作，另一方面，“教學(xué)質(zhì)量高”的學(xué)校，往往聚集了更多的名師，對“考試方向”把握得準(zhǔn)，“怎么考”“考到什么程度”“評卷標(biāo)準(zhǔn)是什么”等等，變帶上了濃重的“經(jīng)驗(yàn)主義色彩”“名校權(quán)威”，名校試卷成了“秘籍”，這也直接反映出事實(shí)上學(xué)校和學(xué)校之間的不平衡，教育教學(xué)水平區(qū)域和區(qū)域之間的不平衡。

這種現(xiàn)狀，無疑成為了我國中學(xué)教育的一道獨(dú)特風(fēng)景，究其本質(zhì)，清晰界定學(xué)生全面發(fā)展所需要的核心素養(yǎng)，建立各學(xué)段學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有效地指導(dǎo)全部學(xué)校的教育教學(xué)、提升教育教學(xué)水平，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展才是改革的核心問題工作，意義重大。

學(xué)業(yè)質(zhì)量是保證教育質(zhì)量、監(jiān)控教育質(zhì)量的客觀參照標(biāo)準(zhǔn)，但在我國，課程標(biāo)準(zhǔn)就是最主要的教育標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)業(yè)質(zhì)量的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，無論學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和制定最終涉及課程標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的哪些方面，各個(gè)層次學(xué)業(yè)水平的學(xué)生，都是“有教無類”的學(xué)習(xí)主體，研究適合異質(zhì)學(xué)生的解題方法和策略都是永恒的研究主題。

1.2命題以“原始物理問題”和“物理習(xí)題”相結(jié)合為原則

原始物理問題的解決需要定向表征、抽象表征、圖像表征、賦值表征、物理表征、方法表征、數(shù)學(xué)表征這七個(gè)表征，而傳統(tǒng)習(xí)題解答只包含物理表征、方法表征、數(shù)學(xué)表征這三個(gè)表征，學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn)形成的認(rèn)知圖式，與教師認(rèn)知圖式是非線性發(fā)展的關(guān)系，因此，面對原始物理問題，學(xué)生必須根據(jù)問題對現(xiàn)象進(jìn)行描述，學(xué)生的思維必須進(jìn)行更為復(fù)雜而豐富的活動(dòng)，整個(gè)過程中，學(xué)生的不同認(rèn)知因素相互協(xié)同，促進(jìn)了學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的非線性發(fā)展，這比傳統(tǒng)習(xí)題更貼合學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，更利于學(xué)生在廣泛領(lǐng)域的適應(yīng)性和解決問題能力的培養(yǎng)。

但是從原始物理問題邏輯加工成物理問題或者物理習(xí)題，這個(gè)過程本身就是一種綜合能力的體現(xiàn)，它必然經(jīng)過從感悟、模仿，然后形成獨(dú)立思考，再到思維創(chuàng)新的過程，堅(jiān)持“原始物理問題”和“物理習(xí)題”相結(jié)合的原則，是符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的體現(xiàn)。

1.3科學(xué)命題需要掌握科學(xué)的命題方法做指導(dǎo)

1.3.1命題網(wǎng)絡(luò)模型理論的啟示

科學(xué)地命題，需要從理論到實(shí)踐全環(huán)節(jié)的專業(yè)化技能，安德森（J，R，Anderson）和鮑爾（G，H，Bower）的對此提出了“命題網(wǎng)絡(luò)模型”，安德森和鮑爾認(rèn)為句子可以被分析成為命題，命題由“情境與事實(shí)”“時(shí)間與地點(diǎn)”“主項(xiàng)與謂項(xiàng)”“關(guān)系與賓項(xiàng)”“概念與實(shí)例”五類聯(lián)想思維組成樹結(jié)構(gòu)，命題樹結(jié)構(gòu)中的交叉點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)用來表征某詞匯的意義，當(dāng)然，也就可以在這些交叉點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)上“有意混淆”某詞匯或概念、規(guī)律來考查檢驗(yàn)，如：牛頓第一定律有關(guān)的命題可采用下圖所示的樹結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解。

1.3.2命題須要針對不同的題型產(chǎn)生特異性的功能差別

“問題、證據(jù)、解釋、交流”是探究式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵要素，探究式學(xué)習(xí)內(nèi)容的命題方向也必然是以此為維度或者策略進(jìn)行設(shè)計(jì)，在題型上：問題可轉(zhuǎn)化成原始物理問題體現(xiàn)在綜合能力的閱讀題目之中，也可轉(zhuǎn)化成物理問題（習(xí)題）體現(xiàn)在填空、計(jì)算題、作圖題中;證據(jù)、解釋可以實(shí)驗(yàn)題為載體，對重點(diǎn)的概念和核心規(guī)律進(jìn)行考查;交流可體現(xiàn)在選擇題、綜合能力題、實(shí)驗(yàn)題中，對學(xué)生在概念的理解程度上進(jìn)行甄別，在程序上須強(qiáng)化過程化的“診斷一培養(yǎng)”態(tài)度，使學(xué)生的知識、能力不斷地進(jìn)階完善，如圖2。

2POE命題策略Γ及對我國科學(xué)教師學(xué)科知識測試編制的啟示

預(yù)測-觀察-解釋策略（predict-observe-ex-plain，縮寫為POE）是1992年由Gunstone和White正式提出的“三階段”教學(xué)策略。

美國國家教育進(jìn)展評價(jià)（National Assessment ofEducational Progress，簡稱NAEP）是美國國家層面上的教育評價(jià)項(xiàng)目，該項(xiàng)目在美國不同區(qū)域陸續(xù)評價(jià)了多個(gè)學(xué)科，對4、8、12年級學(xué)生的學(xué)業(yè)成就進(jìn)行了縱向和橫向比較，以達(dá)到全面了解國家教育質(zhì)量變化情況的目的面上的教育評價(jià)項(xiàng)目，NAEP兩大項(xiàng)目在測評框架的構(gòu)建、工具的研發(fā)以及具體實(shí)施方面已較為完善，參與的國家或地區(qū)數(shù)量不斷增長，得出的結(jié)論對于各個(gè)國家或地區(qū)的教育發(fā)展也具有重大影響，在國際上享有較高的認(rèn)可度。

NAEP2009科學(xué)框架將POE應(yīng)用于試題設(shè)計(jì)上，反映出POE命題策略是一個(gè)被廣泛認(rèn)可的效度良好的科學(xué)的評測方式。

2.1 POE命題策略案例及分析

（1）選擇題

例1（8年級試題）物塊A放入水中會(huì)下沉，如圖3所示，若將物塊A切成不等的兩部分，物塊B是物塊A的2/3.物塊c是物塊A的1/3.將物塊B和物塊c放入水中，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

A，物塊B和物塊C均漂浮在水面上

B，物塊B下沉，物塊c浮在水面上

C，物塊B懸浮，物塊C浮在水面上

D，物塊B和物塊C均下沉

例1對應(yīng)POE策略的預(yù)測環(huán)節(jié)，這個(gè)預(yù)測的環(huán)節(jié)處在一個(gè)原始物理問題到物理習(xí)題的過渡狀態(tài)上，

（2）建構(gòu)反應(yīng)題

建構(gòu)反應(yīng)題（cR）主要分為簡短建構(gòu)反應(yīng)題和拓展建構(gòu)反應(yīng)題兩類，簡短建構(gòu)反應(yīng)題（SCR）一般給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的科學(xué)情境，并要求學(xué)生根據(jù)需求進(jìn)行簡短的問答或計(jì)算;拓展建構(gòu)反應(yīng)題（ECR）給學(xué)生創(chuàng)設(shè)相對復(fù)雜的科學(xué)情境，一般涉及到多個(gè)科學(xué)原理與規(guī)律，設(shè)置若干個(gè)小問題，學(xué)生需綜合運(yùn)用所學(xué)知識才能完成，考查學(xué)生對知識的分析綜合運(yùn)用能力，難度相對較大。

基于POE策略的建構(gòu)反應(yīng)題，設(shè)計(jì)主要的知識應(yīng)用圖式，圍繞解釋環(huán)節(jié)設(shè)置問題，要求學(xué)生對某一情境中出現(xiàn)的現(xiàn)象或與現(xiàn)象產(chǎn)生相對應(yīng)的原因或?qū)嶒?yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋，如例2所示。

例2（4年級試題）珍妮有四個(gè)相同的容器，每個(gè)容器中有200克不同顏色的彩砂，砂子顆粒尺寸相同，如下圖4所示。

一開始所有砂子溫度相同，珍妮將4個(gè)容器放在陽光下三個(gè)小時(shí)，然后她測量每個(gè)容器中砂子的溫度，測量結(jié)果見上表1所示，請解釋：為什么每個(gè)容器中砂子的溫度是不同的。

例2對應(yīng)POE策略的解釋環(huán)節(jié)，對溫度與陽光的吸收和反射之間的關(guān)系進(jìn)行考查，學(xué)生做出合理的解釋是建立于對題意的分析以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的觀察分析基礎(chǔ)之上的。

（3）選擇題及建構(gòu)反應(yīng)題的組合

例3（12年級試題）如下圖5所示，兩個(gè)一樣的杯子都裝有30攝氏度的水，杯子A水的質(zhì)量為20g，杯子B水的質(zhì)量為40g，請問在室溫為25攝氏度環(huán)境中，哪個(gè)杯子會(huì)釋放更多的熱量？

A，杯子A

B，杯子B

C，兩個(gè)杯子釋放一樣的熱量

解釋你選擇的答案：——

例3為單項(xiàng)選擇題及建構(gòu)反映題的組合，分別涉及預(yù)測和解釋2個(gè)環(huán)節(jié)，是POE在紙筆測試中常見的呈現(xiàn)形式，不單要求學(xué)生“運(yùn)用科學(xué)原理”做出預(yù)測，進(jìn)一步要求學(xué)生對預(yù)測的原因給出合理正當(dāng)?shù)慕忉尅?/p>

NAEP則將認(rèn)知過程分為“陳述性知識”“程序性知識”“圖式知識”“策略性知識”四種類型，見表3.

從上面分析可以看出，“預(yù)測一觀察一解釋”試題編制策略是建立在學(xué)生具有知識、方法基礎(chǔ)之上的，因此，試題的命制以客觀試題和主觀試題相結(jié)合的命題方式出現(xiàn)，命題創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生對原始物理問題或物理問題進(jìn)行識別，使考生能夠根據(jù)自己現(xiàn)有的知識、方法結(jié)構(gòu)對問題進(jìn)行陳述，提出適當(dāng)?shù)捏w現(xiàn)解決問題的程序，還要求學(xué)生會(huì)運(yùn)用合理的圖式對實(shí)際問題進(jìn)行求解、解釋和解決，這與2014年廣東省初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試（物理）第23題的命題思路不謀而合，這也說明我國科學(xué)教育評測體系建立是存在國際化、標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)的。

2.2POE命題策略對命題改革的啟示

（1）POE策略的預(yù)測（predict）環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)以內(nèi)容圖式為主體的解題訓(xùn)練

如果說信息概括功能是歸納性的，那么信息具體化（information specification）功能就較傾向于演繹性了，Holland等人（1986）解釋說，演繹法（也就是具體化）是通過兩種類型的規(guī)則實(shí)施的：共時(shí)與歷時(shí)，對其列表，如表4所示。

從圖式理論可以清晰地看出，上述過程實(shí)質(zhì)上為內(nèi)容圖式教學(xué)的一種有效分解，內(nèi)容圖式是所研究的信息內(nèi)容的背景知識，它包括新信息在客觀上和其他信息的相互關(guān)聯(lián)，也包括學(xué)習(xí)者對研究主體的主觀體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)沉淀，它存在于把概念從抽象還原到具象、從知識的描述轉(zhuǎn)換成情境然后再現(xiàn)的過程，存在于相關(guān)概念的相互關(guān)聯(lián)之中。

能否對某事件進(jìn)行清晰的預(yù)測并做出描述，很顯然，就是在考查學(xué)生內(nèi)容圖式建立的結(jié)果是否科學(xué)、合理，很顯然，特別是物理概念教學(xué)中，對概念和概念之間，以及概念所輻射出來的相關(guān)關(guān)聯(lián)，有必要進(jìn)行物理習(xí)題訓(xùn)練，使學(xué)生對物理學(xué)科內(nèi)容圖式有扎實(shí)牢靠的認(rèn)知基礎(chǔ)，促使學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)快速地識別研究對象，并對其做出準(zhǔn)確的客觀判斷。

（2）POE策略的解釋（explain）環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)學(xué)生運(yùn)用形式圖式進(jìn)行解題

命題的目標(biāo)是針對學(xué)生的思維形態(tài)和階段進(jìn)行診斷，通過解題，使其在頭腦中建立起的“圖式”進(jìn)行強(qiáng)化或者重組，形式圖式對內(nèi)容圖式模塊產(chǎn)生預(yù)測、分類、歸納、演繹等組織方法和組織策略，是科學(xué)方法結(jié)構(gòu)的特殊存在形式，學(xué)生掌握了一定量的形式圖式，就具備了對應(yīng)的處理信息的基本能力，就可以整合新材料給出的信息，豐富個(gè)體的知識和經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)，為知識的內(nèi)化打下基礎(chǔ)，形式圖式以內(nèi)容圖式為基礎(chǔ)，如果學(xué)習(xí)者對信息的背景知識內(nèi)容掌握不夠，就在該問題“是什么”的階段產(chǎn)生障礙，阻隔了如“為什么”“怎么樣”的高級思維（形式圖式）的進(jìn)一步生成和處理，因此，要在解釋（explain）環(huán)節(jié)取得良好的評價(jià)結(jié)果，就必須強(qiáng)化形式圖式的教學(xué)和解題訓(xùn)練，以形成良好的思維模式，掌握科學(xué)方法。

解題和命題相輔相成，命題時(shí)須要考量如何解題，解題又反過來促進(jìn)命題變得更加科學(xué)、合理、有品質(zhì)，綜上，命題的終極目標(biāo)，是為了學(xué)生的學(xué)進(jìn)行服務(wù)，教學(xué)的達(dá)成度，取決于“教師圖式”和“學(xué)生圖式”的交互對話，除了規(guī)范化的命題規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，命制習(xí)題的質(zhì)量高低，關(guān)鍵是與“教師圖式”和“學(xué)生圖式”這個(gè)對話過程的品質(zhì)好壞高度相關(guān)，命制出來的習(xí)題是將“學(xué)生圖式”的知識結(jié)構(gòu)、知識邏輯和知識水平階段通過文字、符號等在紙面上呈現(xiàn)出來的一種教學(xué)診斷工具，教師憑借其專業(yè)能力和素養(yǎng)，對學(xué)生的頭腦中學(xué)習(xí)內(nèi)容所建立起的“圖式”階段進(jìn)行診斷、評估，然后通過紙筆測驗(yàn)的形式輔助教學(xué)，在此過程中追求教的藝術(shù)不斷升華、學(xué)的品質(zhì)不斷提升。