以“情境系數(shù)”描繪試題情境質(zhì)量
——以2019年江蘇中考物理試卷為例

顧 鑫 陸建隆

(南京師范大學(xué)教師教育學(xué)院,江蘇 南京 210097)

目前量化評價試題情境質(zhì)量的方式都不可避免地存在一個缺憾,無法判定整卷質(zhì)量.研究者在質(zhì)性分析中都提出了“真實(shí)性”這一共同期待,似乎這一特性理應(yīng)作為所有試題情境的基本追求.本文基于《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》(以下簡稱“課標(biāo)”),通過“真實(shí)性”來量化評價試題情境質(zhì)量,并將此量化結(jié)果命名為情境系數(shù).

1 情境真實(shí)性及量化基礎(chǔ)

縱觀學(xué)者對情境化試題的評價模式,多是“優(yōu)質(zhì)=真實(shí)情境+綜合能力”的思路,即優(yōu)質(zhì)的試題在外形上具有真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè),在內(nèi)容上考查了學(xué)生的綜合能力.然而對于“何為真實(shí)性”,卻未見有研究者進(jìn)行較為系統(tǒng)的闡述.

1.1 真實(shí)性的內(nèi)涵

在中國知網(wǎng)以“真實(shí)試題情境”為關(guān)鍵詞搜索,得到29條結(jié)果;以“失真情境”“偽情境”為關(guān)鍵詞搜索,得到5條結(jié)果.其中涉及物理的文獻(xiàn)更是少之又少.文獻(xiàn)中大多是對于已有的試題進(jìn)行例談,甚至部分文章根本沒能凸顯出真實(shí)性的意義,可見研究者對“真實(shí)情境”抱有的認(rèn)知還比較模棱兩可.

筆者嘗試對真實(shí)性的內(nèi)涵進(jìn)行剖析,并希望傳遞出一種觀點(diǎn):真實(shí)情境并非一定要真實(shí)發(fā)生,真實(shí)情境并非一定是優(yōu)質(zhì)情境.

首先,情境真實(shí)發(fā)生且出處可考,將此稱為真實(shí)情境毋庸置疑.其次,情境事件及結(jié)果以當(dāng)前的技術(shù)手段可以普遍地重現(xiàn),情境非偶然捏造.試題中有許多虛構(gòu)的人物與場景,例如“小明為了測試某物品的特性”“有兩燒杯盛放了兩種液體”等等.一些簡單實(shí)驗(yàn)或日常生活的事件本就不需要標(biāo)明其出處,但是只要任何人愿意都能多次重現(xiàn),且結(jié)果具有客觀性和普遍性.研究者多將此類情境稱為虛擬情境,[1]但虛擬有“模擬”之意,并不等同于虛構(gòu),總是帶有一定教學(xué)目標(biāo)或測量目標(biāo)的.因此虛擬情境作為“真實(shí)性”的第二層含義,完全具有其存在價值.最后,除觀賞價值外,真實(shí)情境應(yīng)真實(shí)地符合測量目標(biāo).這一層含義實(shí)際上是與教學(xué)情境的真實(shí)性相勾連的,其批評的指向?yàn)椤胺蛛x型”情境.在談及情境創(chuàng)設(shè)的問題時總會有人拿“觀賞價值”作為擋箭牌,意圖證明自己的情境創(chuàng)設(shè)并非一文不值.教學(xué)情境理應(yīng)符合教學(xué)目標(biāo),觀賞價值只是附加屬性.[2]這一思路也可移植于試題情境,不論情境是真實(shí)發(fā)生還是用心創(chuàng)設(shè),最終都是為了測評目標(biāo)服務(wù)的,這也是區(qū)分一些試題情境質(zhì)量高低的重要要素.

1.2 真實(shí)性作為量化基礎(chǔ)

情境化試題是以客觀存在的物理現(xiàn)象或過程為背景對學(xué)生進(jìn)行考查的試題,[3]可以認(rèn)為是一類實(shí)際問題.作答一道“真實(shí)的情境化試題”便可認(rèn)為是真實(shí)地解決一個實(shí)際問題.

何謂“真實(shí)地解決”?解決實(shí)際問題需要一定的過程.以科學(xué)探究為例,課標(biāo)中的科學(xué)探究七要素可以認(rèn)為是一套完整的探究過程.正如美國科學(xué)哲學(xué)家勞丹所言:科學(xué)是一種解題活動,每一次科學(xué)發(fā)現(xiàn)都經(jīng)歷了問題與解答的過程.據(jù)此,筆者將科學(xué)探究的過程概括為:提出問題→通過實(shí)驗(yàn)解決問題→總結(jié)、啟示與反思.生產(chǎn)生活中也有一套類似的過程,且可以概括為:觀察現(xiàn)象→通過理論解決問題→總結(jié)、啟示與反思.此處“理論解決”指的是可以用已知的理論知識進(jìn)行解決的問題,如果無法解決,便需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究了.

試題情境應(yīng)該充分地給予學(xué)生展現(xiàn)自己素養(yǎng)與能力的機(jī)會,究其根本似乎扮演了一個“平臺”的角色.倘若試題情境只考查了一種能力,學(xué)生因此獲得了不全面的評價,便是一種不當(dāng)失敗.[4]因此一道優(yōu)質(zhì)的情境化試題,應(yīng)該充分給予學(xué)生展示的機(jī)會,盡可能避免由于考查設(shè)置不得當(dāng)造成的“誤傷”.

2 情境系數(shù)

2.1 基于課標(biāo)分析

課標(biāo)中指出“紙筆測驗(yàn)的試題和課后的作業(yè)題,應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系的情境,讓學(xué)生從實(shí)際情境中領(lǐng)悟題目所給的物理?xiàng)l件是什么……[5]”為了滿足評價的需要,對試題情境已有多種分類方式,例如“課內(nèi)的與課外的”“生活中的、環(huán)境保護(hù)的、科技成果的”等等.這些分類方式固然體現(xiàn)出了試題情境的某一特質(zhì),但是要據(jù)此進(jìn)行量化仍有難度,且個中界限也尚未分明.

綜合來看,試題情境無非便是兩種命制方向,一種是實(shí)驗(yàn)探究型的,一種是生產(chǎn)生活型的.這也恰恰對應(yīng)了物理研究的兩大方法,實(shí)驗(yàn)證明與理論解釋.實(shí)際上課標(biāo)中早已劃分出“科學(xué)探究”與“科學(xué)內(nèi)容”兩大模塊,良好地詮釋了情境的大類.據(jù)此,筆者將試題情境分為兩類,A類為實(shí)驗(yàn)情境,B類為非實(shí)驗(yàn)情境(囊括但不僅限生產(chǎn)生活).

將1.2節(jié)中的三要素作為3個臨界點(diǎn),把試題情境劃分為4層,每一個臨界點(diǎn)都是科學(xué)探究七要素和認(rèn)知能力結(jié)構(gòu)的對應(yīng),分層判定方法如表1所示.

表1 情境系數(shù)分析框架

其中3級情境具備問題解決的完整過程,0級情境為人為構(gòu)造的抽象物理問題,可認(rèn)為是無情境的試題.

2.2 計算方法

根據(jù)表1可將每道試題進(jìn)行歸類,同時還可根據(jù)問題解決完整性判定試題情境的層級,記為αi,即每一道試題的情境系數(shù),包含類型與層級兩方面.

下面通過兩道例題進(jìn)行判定說明:

圖1

例1.(2019無錫中考第3題)十四個無聲世界的孩子在中央電視臺《經(jīng)典詠流傳》的舞臺上,用一個“啊”字唱出了“整個春天”.如圖1是嘉賓和孩子用手指放在對方的喉結(jié)附近正在相互感知發(fā)出“啊”的情景.用這種方式讓聽不到聲音的孩子感知到發(fā)出“啊”,這是利用了

(A) 聲音是由物體振動產(chǎn)生的.

(B) 聲音是通過空氣傳播的.

(C) 固體傳聲比氣體快.

(D) 聲音的音色可以用手感覺.

說明： 屬現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)事件,為B類.情境所展示的現(xiàn)象是,無聲孩子通過感知“啊”來發(fā)聲,學(xué)生需要體驗(yàn)此過程并解釋其中蘊(yùn)含的物理原理,為2級.情境系數(shù)為B2.試題情境傳遞出優(yōu)秀的價值取向,能引發(fā)社會思考,培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度與價值觀,可酌情加分.

例2.(2019連云港中考第17題)小明為了測量櫻桃酒的密度,實(shí)驗(yàn)過程如下.

圖2

(1) 將空燒杯放在天平上,測出其質(zhì)量為48 g;

(2) 在燒杯中倒入適量的水,將水面的位置標(biāo)記在燒杯壁上.將盛有水的燒杯放在天平上,測出其質(zhì)量為128 g,則燒杯中水的體積為______cm3;

(3) 將水倒出,在燒杯中倒入櫻桃酒至標(biāo)記處,將此燒杯放在天平上,天平平衡時,右盤中砝碼質(zhì)量和游碼的位置如圖2所示,則燒杯和櫻桃酒的總質(zhì)量為________g;

(4) 計算得出櫻桃酒的密度為______kg/m3.

說明： 屬實(shí)驗(yàn)探究型事件,為A類.情境探究的是密度的測量,具有實(shí)際的探究問題與真實(shí)的探究過程,為2級.情境系數(shù)為A2.密度測量方式無明顯創(chuàng)新,且“櫻桃酒”的出現(xiàn)較為突兀,未能看出重要的設(shè)計意圖,可酌情減分.

2.3 必要修正

(1) 權(quán)重.

同一個情境素材改編為選擇題、填空題或解答題體現(xiàn)的內(nèi)涵不同,因?yàn)椴煌}型情境和設(shè)問的邏輯關(guān)聯(lián)是不同的.為了體現(xiàn)命題者在創(chuàng)設(shè)一份優(yōu)質(zhì)情境時下的功夫,理應(yīng)對不同的題型賦予權(quán)重.方便起見,權(quán)重設(shè)置為各試題的分值.此修正僅在多份試卷橫向比較時可以使結(jié)果更加精確和完善,對于少量試卷、試題的比較并無必要.

(2) 失真情境.

既然研究者們普遍倡導(dǎo)情境的真實(shí)性,對應(yīng)地,一定具有“失真的情境”,其判斷方式參照情境真實(shí)性的三層內(nèi)涵.

失真情境首先是具有情境的,因此不能作0級情境處理.但同時由于其現(xiàn)象或結(jié)果的失真,筆者建議將其情境層級取負(fù)值作為情境系數(shù).如本應(yīng)是B3的情境,若發(fā)現(xiàn)其失真,則判定為B-3.

(3) 情境期望.

情境期望值可以直接表明試卷情境質(zhì)量水平，如“優(yōu)、良、中”等.

3 2019年江蘇各市中考物理試卷情境分析

根據(jù)表1的情境系數(shù)分析框架,對2019年江蘇省13個市的中考物理試卷共343道試題進(jìn)行判定分析.

3.1 試題情境系數(shù)

2019年江蘇各市中考物理試卷情境題占比平均值約為81%.具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖3所示.

圖3 情境題占分比

可以看出,江蘇各市普遍非常重視試題情境的開發(fā)與利用,總體來說都能很好地達(dá)成“立德樹人”的命題導(dǎo)向.鹽城、無錫、淮安、鎮(zhèn)江創(chuàng)設(shè)的試題情境較多,在江蘇處于領(lǐng)先地位;揚(yáng)州、連云港、泰州的試題情境創(chuàng)設(shè)略顯薄弱,在今后的命題過程中應(yīng)加強(qiáng)重視.

情境類型分布比例平均值為:0情境19.5%,A類情境30.8%,B類情境49.7%.具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖4所示.

圖4 情境類型分布

各地的情境創(chuàng)設(shè)呈現(xiàn)出一定的特點(diǎn),如鹽城、無錫、淮安、鎮(zhèn)江更加注重實(shí)驗(yàn)情境,試題多從學(xué)生實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)造發(fā)明進(jìn)行取材,使學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)的探究過程,檢驗(yàn)思維能力;蘇州、常州、揚(yáng)州更加注重非實(shí)驗(yàn)情境,試題多從實(shí)際生活與科技成果進(jìn)行取材,體現(xiàn)“生活·物理·社會”的課程理念,檢驗(yàn)學(xué)生應(yīng)用能力.

情境層級的分布比例平均值為:0情境19.5%,1級情境35.7%,2級情境29.0%,3級情境15.8%.具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖5所示.

圖5 情境層級分布

從統(tǒng)計情況來看,多數(shù)試卷仍以1級情境為主,考查或描述簡單的物理現(xiàn)象.部分試卷能充分發(fā)揮2級情境的作用,如南京卷、常州卷,高度展現(xiàn)完整的解決問題的過程,從中考查學(xué)生能力.3級情境考查普遍較少,此情境需要學(xué)生自行設(shè)計與反思,往往會增加試題難度,筆者猜測命題者為了維護(hù)良好的難度結(jié)構(gòu),酌情減少了3級情境的創(chuàng)設(shè).整體來看,絕大部分重視試題情境的類別結(jié)構(gòu),知識點(diǎn)與試題情境的復(fù)雜度匹配良好.情境的層級結(jié)構(gòu)分布得當(dāng),嚴(yán)格遵循物理中考“兩考合一”的功能定位,既注重其基礎(chǔ)性,又適當(dāng)注重其選拔性.

總體而言,探究與理論都是物理學(xué)習(xí)過程中的重要組成部分,只要情境類別比例控制適當(dāng)即可.從情境層級分布來看,當(dāng)前絕大部分單位仍以1級情境的考查為主,只有少數(shù)涉及到3級情境.僅看平均值,三種層級的情境比例沒有過分傾斜,可見試題情境的整體分布較為合理.體現(xiàn)出命題人員注重從現(xiàn)實(shí)生活中搜集素材,把能力考查建立在真實(shí)的問題背景之上.隨著情境層級的增加,試題數(shù)量逐漸減少,這意味著同一情境想要改編成具有更高質(zhì)量的試題具有一定困難,一味追求“每一題都是精品”的理念也不可取.命題者應(yīng)在充分尊重測量目標(biāo)的基礎(chǔ)上,不斷凝煉試題情境的育人價值與實(shí)用價值.

3.2 試卷情境系數(shù)

通過累加試題情境系數(shù),可以得到2019年江蘇各市中考物理試卷整體的情境系數(shù).統(tǒng)計結(jié)果如圖6所示.

從試卷相對情境系數(shù)來看,鹽城卷為0.67處于江蘇省最高水平,無錫卷、常州卷為0.65.根據(jù)筆者計算出的期望值,江蘇目前已有3個市中考試卷達(dá)到優(yōu)秀水平,這是比較可喜的結(jié)果.同時,有個別試卷情境系數(shù)未達(dá)0.5,在今后的命題過程中應(yīng)更加重視試題情境的功能.

圖6 試卷情境系數(shù)

試卷情境系數(shù)較高的地區(qū),情境題占比在全省也處于領(lǐng)先地位.情境覆蓋率低,情境系數(shù)一定低;但情境覆蓋率高,情境系數(shù)卻未必高.原因是并不能通過堆砌“低級”情境來提高總體的情境質(zhì)量,而應(yīng)扎實(shí)地挖掘情境中的物理原理,測量學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.情境質(zhì)量決定了試題情境系數(shù)的高低,應(yīng)以高級情境的考查為主.

A類B類情境并無優(yōu)劣之分,是為了同樣的測量目標(biāo)服務(wù)的,都可以命制出高水平的情境題.如常州B類情境較多,無錫A類情境較多,但最終的相對情境系數(shù)都很高.情境類別影響試題的豐富度,建議適當(dāng)控制二類情境的比例,不出現(xiàn)“顧此失彼”的現(xiàn)象.同時也必須肯定,二類情境對于測量學(xué)生的能力都有著不可替代的意義.

3.3 情境系數(shù)與語境表征

情境系數(shù)的適用范圍不止于考查試題或試卷的情境質(zhì)量,還可用于研究當(dāng)前情境命制的現(xiàn)狀.例如可以研究在不同語境表征下，[6]純連續(xù)文本的情境與帶有非連續(xù)文本的情境其質(zhì)量現(xiàn)狀如何.

為統(tǒng)計方便,將純連續(xù)文本(continuoustext)的試題情境記為C,帶有非連續(xù)文本(discontinuoustext)的試題情境記為D,統(tǒng)計結(jié)果如圖7所示.

圖7 情境系數(shù)——語境表征

圖7給出了C型和D型的情境系數(shù)與占比,意圖是考查不同語境表征對于情境系數(shù)是否有影響.

可以發(fā)現(xiàn),語境表征顯著影響著情境系數(shù)的高低,多數(shù)試卷的D型相對情境系數(shù)甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C型的相對情境系數(shù),僅有徐州與連云港兩份試卷屬特例.于是可以初步得出結(jié)論,非連續(xù)文本的采用一定程度上可以提高試題情境質(zhì)量.當(dāng)然,并不能因此全盤采用非連續(xù)文本,連續(xù)文本的表達(dá)具有簡潔性,需要適當(dāng)控制二者的結(jié)構(gòu).當(dāng)圖片、表格等對情境的表達(dá)更確切的情況下,應(yīng)盡可能采用非連續(xù)文本進(jìn)行描述,以提高試題情境質(zhì)量.

總體而言,試題情境的語境表征現(xiàn)狀可以用“一多一少,一高一低”來形容,即D型多,C型少;D型高,C型低.同時注意到,二者情境系數(shù)差值較大試卷的相對情境系數(shù)反而較高.其中是否真的存在某種關(guān)聯(lián),仍需后期大量的研究.