初中學業(yè)水平考試物理試題情境類型構建

摘 要：本文通過對試題情境的文獻分析，構建了初中學業(yè)水平考試物理試題情境的分析框架和類型，中考物理試題情境主要類型有情境1.0，即借情境引出話題;情境2.0，即借情境考查知識點;情境3.0，即解決情境中的問題，并通過2020年寧夏初中學業(yè)水平考試物理試題進行了例證.

關鍵詞：物理試題情境;類型構建;學業(yè)水平考試;情景融合

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）06-0041-03

作者簡介：朱行建（1964-），男，安徽宣城人，碩士，中學高級教師，天津市特級教師，教研員，研究方向：中學物理教育測量與評價.

試題由立意、情境、設問三個要素構成，立意是試題的考查的目的，情境是實現立意的材料和介質，設問是試題的呈現形式.因此，情境的設計對考查目標的實現有著重要的作用.下面以情境文獻分析和2020年寧夏初中學業(yè)水平考試（以下簡稱中考）物理試題為例，討論中考物理試題的情境類型.

1 試題情境定義

易克薩維耶·羅日葉（XavierRoegiers，以下簡稱羅日葉）是比利時著名教育學家，他在《學校與評估：為了評估學生能力的情境》提出：“一個情境主要包括兩個組成部分：支持工具和命令.支持工具是一組呈現給考生的物質因素，比如，書面文章、插圖、照片、視頻、音頻材料等.命令是從既定的支持工具出發(fā)，明確向考生提出的一組答題指示.”[1]根據這一觀點，我國學者孔燕將試題情境定義為“情境是對現實情境的再現，一般是命題者運用文字、數據、圖像等方式圍繞某個主題加以營造，為呈現信息提出問題、達成立意（測評目標）提供載體”[2].

2 試題情境類型文獻綜述

羅日葉認為，情境類型由辨別參數、內容參數和裝扮參數三個維度構成[3].辨別參數是包括情境主題、作業(yè)類型及開放程度等要素的外在特征;內容參數是包括運用的知識、使用的方法、技能及價值觀等要素的內在特征;裝扮參數包括情境的呈現方式有關參數等要素的感知情境的方式.

王俊民等根據羅日葉的情境類型理論，以國際五個大規(guī)模測試構建了國際大規(guī)模科學學業(yè)測試的試題情境分析框架[4]，其中，辨別參數主要有情境范圍（學科的、個人的、區(qū)域的、全球的）、情境主題（學習內容、日常生活、科技史、科技前沿、環(huán)境與自然）、學科領域（單學科、多學科、學科間）、所致力于發(fā)展的學生型面（學科問題解決者、環(huán)保主義者、關心日常生活、科技探索者）、期待作業(yè)類型（答案選擇、提供解釋、描述歸納、提出實施建議、設計實驗方案、繪制圖表、選擇+解釋）、情境開發(fā)等級（封閉、開放）.內容參數主要有運用的知識（物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、科學的本質、程序性知識）、使用的能力或素養(yǎng)（解釋現象、科學探究、科學交流、科學推理、解決問題、理解數據與證據、參與和貢獻）、態(tài)度（有、無）、問題之間的關聯(lián)（彼此獨立、后者基于前者）、問題與背景的相關性（高度相關、弱相關）、問題與具體知識的相關性（高度相關、弱相關）、是否涉及數學或公式計算（是、否）.裝扮參數主要有情境的圖形呈現（只有文字、只有圖片、只有視頻、文字+圖片、文字+圖表、文字+視頻、文字+圖片+圖表）.

龔偉等對我國中考化學試題情境進行了分析，構建了中考化學試題情境的分析模式[5]，分為情境來源、呈現方式、試題情境的層次和試題情境的考查功能等四個方面，情境來源從范圍上可以分為“社會與生活”“化學學科知識”“科學技術（含科學史）”“學習方法”“跨學科（從陌生度上可以分為熟悉和新穎）”.呈現方式從種類上可以分為“實驗圖”“模型圖”“數據圖”“關系圖”“實物圖”，從多樣性上除用文字（含化學用語）表述外，各試題情境采用了多種呈現方式.試題情境的層次可以分為“情境與試題考查內容無直接關系”“將要考查的內容融入素材之中”“提供學習性材料供考生考場自學”三個層次.試題情境的考查功能分為“識別考查問題”“提取關鍵信息”“理解并運用信息”三個層次.

孔燕等對國際三大著名測試的分析，構建了科學測試的情境試題的三種層次[2]，即學科情境、生活情境和學術情境.學科情境是用學科符號、語言，按照學科邏輯呈現的形式化的情境，一般與教科書上的典型問題模型一致，學生對模型比較熟悉，學生答題比較順手.生活情境是用淡化學科痕跡的語言、圖像，按照事項發(fā)展內在邏輯呈現的真實情境，一般取材于真實的生產或生活實際，與教科書上的典型模型有距離，由于這些情境貼近學生生活，學生只要認真分析情境就能運用相關物理概念和規(guī)律解決問題.學術情境是指以真實科學情境為背景，按照學術研究一般路徑呈現信息，由于情境既不是教科書上的典型模型，又與學生生活相距較遠，學生需通過仔細分析情境，提取有關信息，合理重組知識才能解決相關問題.

3 中考物理試題情境類型的構建

根據上述文獻，以文獻中的共性和物理學科的特點作為確定中考物理試題情境類型的原則.中考物理試題情境類型采用羅日葉情境分類理論，由辨別參數、內容參數和裝扮參數維度構成.在辨別參數的指標構建中，王俊民等構建的科學試題情境分析框架中的“情境主題”與龔偉等構建的分析模式中的“情境來源”含義一致，我們把情境來源作為辨別參數的一級指標，但其情境來源的具體指標比較適合化學學科，孔燕等構建的情境試題的三種層次，即學科情境、生活情境和學術情境與物理學科特點一致，我們選取它們作為辨別參數的二級指標，并根據學生對情境材料的熟悉程度可劃分為學生陳舊熟悉、新穎熟悉和陌生新穎三個方面.在內容參數的指標構建中，王俊民等構建的科學試題情境分析框架中的 “使用的能力或素養(yǎng)”與龔偉等構建的分析模式中試題情境的考查功能含義一致，我們把試題情境的考查功能作為內容參數的一級指標，其試題情境考查功能“識別考查問題”“提取關鍵信息”“理解并運用信息”的三個層次作為內容參數的二級指標，考查的功能由低到高分別是較低、中等、較高.在裝扮參數的指標構建中，王俊民等構建的科學試題情境分析框架中的“情境的圖形呈現”與龔偉等構建的分析模式中“呈現方式”含義一致，但，情境的呈現更重要的是與問題的契合程度，因此，我們選取龔偉等構建的分析模式中試題情境層次作為裝扮參數的一級指標，情境層次二級指標按照情境與問題的契合程度分為三個方面，分別是情境分離，即“情境與試題考查內容無直接關系”;情境嵌入，即“將要考查的內容融入素材之中”;情境融合，即“提供學習性材料供考生考場自學”.因此，中考物理試題情境類型分析框架見表1.

考慮到在試題情境中裝扮參數容易識別，以裝扮參數中的二級指標為基礎，將辨別參數和內容參數的二級指標任意和裝扮參數中的二級指標組合構成試題情境的類型，我們將這種組合的情境類型稱之情境1.0（借情境引出話題）、情境2.0（借情境考查知識點）和情境3.0（解決情境中的問題），即以“情境分離”為基礎，其他2個參數指標任意組合構成情境1.0;以“情境嵌入”為基礎，其他2個參數指標任意組合構成情境2.0;以“情境融合”為基礎，其他2個參數指標任意組合構成情境3.0.至此，我們建構中考物理試題情境是1.0、2.0和3.0.

4 試題情境類型例證

根據以上建立的試題情境類型，我們選取2020年寧夏的中考物理試題進行說明.

4.1 情境1.0 借情境引出話題

這類情境類試題特征見表2.

例題1 建設具有國際先進水平的空間站，解決較大規(guī)模的、長期有人照料的空間站應用問題，是我國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略中第三步的任務目標.2020年5月5日18時，長征五號B運載火箭在海南文昌首飛成功，正式拉開我國載人航天工程第三步任務的序幕.如圖1所示，是火箭首飛時的情景∶該火箭起飛后，火箭相對于發(fā)射架是的;地面控制中心通過波向它發(fā)出指令;火箭升空過程中，發(fā)動機的工作原理相當于四沖程內燃機的沖程.此過程，火箭箭體與空氣摩擦會發(fā)熱，這是通過改變箭體的內能.

分析：本題前面的背景材料文字太長，且后面的解答與前面的材料完全無關，因此，本題的解決不需要情境材料的支持，情境與考查內容分離.試題的考查內容與教科書的內容基本一致，學生比較熟悉，試題取材于學科情境.試題要求考生從試題情境中識別考查內容，考查能力層次較低.

本例題我們選取的是情境分離、學科素材和對低層次能力考查的組合.情境分離也可以和其他參數組合，均稱為情境1.0.

4.2 情境2.0 借情境考查知識點

這類情境類試題特征見表3.

例題2 人類正面臨能源危機，為了找到更節(jié)能的光源，科學家做了大量的實驗，實驗發(fā)現表4中的IED燈和白熾燈在正常工作時，光照強度相同.請通過計算回答下列問題∶

（1）LED燈正常發(fā)光時的電流是多大？

（2）LED燈正常發(fā)光時的電阻是多大？

（3）正常工作10h，使用LED燈比白熾燈要節(jié)約多少電能？

分析：試題要求學生掌握電流、電阻、電功率、電能等多個物理概念，考查內容鑲嵌情境中.試題情境比較新穎，材料來源于生活.學生能夠很快在情境中提取需要的相關數據運用物理知識去分析問題并解決問題，考查能力層次中等.

本例選取的是情境嵌入、生活素材和對中層次能力考查的組合.情境嵌入也可以和其他參數組合，均稱為情境2.0.

4.3 情境3.0 解決情境中的問題

這類情境類試題特征見表5.

例題3 在中國科技館“探索與發(fā)現”展廳里，有一件十分神奇的展品——磁液寶塔，如圖2甲所示.磁液是一種具有磁性的液體，它既具有液體的流動性，又具有固體磁性材料的磁性.磁液槽中有三個圓錐體，當用手轉動展臺下方的手柄時，磁液就會沿圓錐體爬升，手柄轉動速度越大，磁液爬升的速度也越大，如圖2乙所示.手柄停止轉動后，爬上圓錐體的磁液會落回磁液槽.

請根據以上介紹，從力學或電磁學角度提出一個物理問題，并用所學的物理知識進行解釋.

分析：試題通過磁液寶塔情境的設計，指出當用手轉動展臺下方的手柄時，磁液就會沿圓錐體爬升這一現象，要求學生提出磁液為什么上升這一問題，運用感應電流、電流通過電磁鐵產生磁場等知識，回答磁液沿圓錐體螺旋爬升問題.

試題情境與問題深度融合.試題取材于學術情境，考查內容及知識需要從材料中提取，通過自學遷移解答試題，本題需要學生根據情境自己提出問題，再解決問題，是完全開放的問題，考查能力層次較高.

本例我們選取的是情境融合、學術素材和對層次能力考查的組合.情境融合也可以和其他參數組合，均稱為情境3.0.

參考文獻：

[1]張均.易克薩維耶·羅日葉情境化命題思想的啟示[J].中國考試，2013（06）：26-32.

[2]孔燕，吳儒敏，朱曉果.學術情境試題的目標定位與編制策略[J].中國考試，2016（09）：18-23.

[3]王俊民，盧星辰，唐穎捷.國際大規(guī)?？茖W學業(yè)評估的試題情境比較研究——基于情境類型學的量化分析[J].中國考試，2019，00（02）：32-40.

[4]龔偉，王瑋，丁珣.中考化學試題情境創(chuàng)設的系統(tǒng)研究[J].化學教育，2013，34（05）：49-51.

[5]馮楠，王林.2015年高考物理試題情境分析[J].物理通報，2016，35（02）：88-92.

（收稿日期：2020-12-23）