基于情境類型學(xué)的高考物理試題情境的比較研究
——以2021年各省市高考物理試題為例

戴 亮 須 萍

（蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215006）

1 引言

隨著國內(nèi)外學(xué)者對核心素養(yǎng)的研究不斷深入，情境的地位逐步提升，情境化試題成為命題與考試研究的熱點(diǎn).2019年6月，教育部頒布《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》，第十五條明確提出命題考試改革應(yīng)“加強(qiáng)情境設(shè)計(jì)，注重聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際，增加綜合性、開放性、應(yīng)用性、探究性試題.”［1］2019年11月，教育部考試中心發(fā)布的《中國高考評價(jià)體系說明》中明確提出“將情境作為高考評價(jià)體系的考查載體”.［2］比利時(shí)學(xué)者Xavier Roegiers指出：核心素養(yǎng)是學(xué)生在與真實(shí)情境的互動(dòng)中形成的，只有我們在有意義的情境中將已學(xué)過的東西整合地加以調(diào)動(dòng)的時(shí)候，才能表現(xiàn)出真正的素養(yǎng).［3］因此，通過真實(shí)情境承載知識、能力、素養(yǎng)、價(jià)值觀“四層”考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性“四翼”考查要求，成為高考命題改革的新方向.

2021年是江蘇等8省市正式實(shí)行“3+1+2”新高考改革的第一年，各省市物理試卷由統(tǒng)一命題轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾髅}，其試卷結(jié)構(gòu)、考查內(nèi)容、情境設(shè)置等方面均有較大差異.因此，將全國各省市物理試題進(jìn)行比較研究，對于分析各省市命題特點(diǎn)、把握新高考命題方向具有重要意義.本研究基于情境類型學(xué)的相關(guān)理論，構(gòu)建試題情境評價(jià)框架，從辨別參數(shù)、內(nèi)容參數(shù)、裝扮參數(shù)3個(gè)維度對2021年各省市高考物理試題情境進(jìn)行量化分析，以期得到真實(shí)可靠的試題情境評價(jià)結(jié)果，從而對高考物理情境化試題的命制提出建議.

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 研究對象

本研究選取2021年5個(gè)省市或地區(qū)的高考物理真題進(jìn)行分析，包含河北卷、湖南卷、廣東卷、全國甲卷和全國乙卷.為消除無情境試題對分析結(jié)果的影響，首先刪除試卷中的無情境試題，然后將剩余習(xí)題按順序編號（選修部分每一小題均視為一道獨(dú)立習(xí)題，選取及刪除的試題如表1所示）.之所以選取以上試卷作為研究對象，其原因出于以下兩點(diǎn)：（1）2021年是新高考改革的第一年，將各省試卷與全國試卷進(jìn)行比較，更有利于凸顯自主命題與全國統(tǒng)一命題在情境方面的不同之處；（2）河北、湖南、廣東3省物理試卷在國內(nèi)認(rèn)知度較高，命題風(fēng)格各具特色，對其進(jìn)行比較分析能夠把握各省市命題的情境特征.

表1 選取及刪除的試題

2.2 概念界定與試題分析框架的構(gòu)建

“情境（situation）”一詞在教育學(xué)、心理學(xué)等諸多領(lǐng)域有著不同的定義，其中《中國高考評價(jià)體系》和國外學(xué)者羅日葉對問題情境的界定更具參考價(jià)值.高考評價(jià)體系將問題情境界定為“真實(shí)的問題背景，是以問題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動(dòng)場域.”羅日葉指出，情境是學(xué)生從支持工具出發(fā)所親身體驗(yàn)到的東西.其中支持工具是指呈現(xiàn)給學(xué)生的一組背景化了的因素，包括情境的陳述、插圖說明、命令等.羅日葉認(rèn)為只有將支持工具加工運(yùn)用于一組學(xué)習(xí)中，使其滿足教學(xué)需要，才構(gòu)成完滿的情境.［4］綜合以上兩種觀點(diǎn)，本文將試題情境界定為“圍繞特定問題或任務(wù)，通過文字、圖表等方式呈現(xiàn)的一組背景信息，學(xué)生在完成特定任務(wù)時(shí)需要對背景信息進(jìn)行加工、改組或評估.”

本研究以羅日葉的“情境類型學(xué)”分析框架為基礎(chǔ)，結(jié)合高考評價(jià)體系并參考國內(nèi)已有的試題情境的分析框架，［5，6］設(shè)計(jì)出如表2所示的高考試題情境分析框架，具體做法是：（1）刪除與試題情境分析無關(guān)的維度和主觀性較強(qiáng)的維度，整合邊界模糊、內(nèi)容重復(fù)的維度；（2）進(jìn)行量化分析，對二級維度下的選項(xiàng)進(jìn)行編碼賦值.

由于每個(gè)一級維度下包含的二級維度數(shù)目以及每個(gè)二級維度下的選項(xiàng)數(shù)目各不相同，為簡便計(jì)算，采用我國學(xué)者提出的取平均值的分析方法處理數(shù)據(jù)：［7］即先求出每個(gè)二級維度的加權(quán)平均值，如情境類型然后再將每個(gè)二級維度的加權(quán)平均值求和取平均值，即可得到每個(gè)一級維度的得分，如辨別參數(shù)同時(shí)，為說明二級維度得分的高低，特取編碼賦值的中間值作為基準(zhǔn)值進(jìn)行比較.

3 研究結(jié)果

根據(jù)表2所示的分析框架，從3個(gè)一級維度、11個(gè)二級維度的角度對2021年全國5省市的高考物理試題進(jìn)行比較分析，研究結(jié)果如下.

表2 高考試題情境分析框架

3.1 辨別參數(shù)的分析與比較

辨別參數(shù)是以情境的外在特征為基礎(chǔ)對情境做出的定性判斷，主要反映試題情境的真實(shí)性水平，其數(shù)值越大，表明試題情境越貼近真實(shí)生活.如圖1所示，湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的辨別參數(shù)較高，且明顯高于河北卷、廣東卷，說明湖南卷、全國甲卷、全國乙卷的物理試題更加注重與真實(shí)情境的融合，試題情境化程度較高.

圖1 試題辨別參數(shù)的比較

通過對辨別參數(shù)下的二級維度進(jìn)行比較，可以更清楚地反映出各省市物理試題在情境設(shè)置上的特點(diǎn).如圖2所示，從“情境類型”方面來看，5省市物理試題的情境類型得分均低于編碼賦值的中間值說明當(dāng)前我國高考物理試題情境仍以建構(gòu)型情境為主，而基于真實(shí)情境的物理試題只占少數(shù)部分.從“開放等級”方面來看，湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的開放等級得分高于中間值說明以上 省試題解法靈活多樣，開放性程度較高.而河北卷、廣東卷物理試題在該項(xiàng)得分較低，說明這兩省試題解法較為單一，試題開放性程度較低.從“已知條件性質(zhì)”方面來看，5省市物理試題的得分均低于中間值說明當(dāng)前我國高考物理試題中的已知條件仍以字母型條件和假想數(shù)字為主，而基于真實(shí)數(shù)據(jù)的試題占比較少.

圖2 辨別參數(shù)下二級維度的比較

“期待作業(yè)類型”是引起試卷整體辨別參數(shù)差異的主要原因，體現(xiàn)出各省物理考查要求上的不同.從整體上來看，5省市物理試題在該項(xiàng)上的得分均在3分左右，說明當(dāng)前我國高考物理試題主要考查學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律進(jìn)行計(jì)算的能力，而對設(shè)計(jì)方案和質(zhì)疑創(chuàng)新等較高思維水平的考查較少.進(jìn)而對各省試題進(jìn)行橫向分析可知，湖南卷、全國甲卷物理試題的“期待作業(yè)類型”得分高于中間值說明這兩省試題對考生思維能力的要求較高，試卷難度較大；而廣東卷物理試題在該項(xiàng)上的得分最低，說明該省試題難度最低.

3.2 內(nèi)容參數(shù)的分析與比較

內(nèi)容參數(shù)是學(xué)生在解決情境問題時(shí)需要獲取或調(diào)動(dòng)的內(nèi)容，包括情境對學(xué)生提出的認(rèn)知水平上的考查要求和情境向?qū)W生傳遞的情感、態(tài)度等，其數(shù)值越大，表明試題對學(xué)生綜合能力的考查要求越高.如圖3所示，各省市物理試題的內(nèi)容參數(shù)有明顯差異，其中湖南卷的內(nèi)容參數(shù)最高，而全國甲卷的內(nèi)容參數(shù)最低，說明湖南卷物理試題對知識技能的考查范圍更廣，試題的綜合程度較高.

圖3 試題內(nèi)容參數(shù)的比較

通過對內(nèi)容參數(shù)下的二級維度進(jìn)行比較，可以對各省市物理試題在內(nèi)容設(shè)置上的特點(diǎn)進(jìn)行具體分析.如圖4所示，從“態(tài)度”方面來看，5省市物理試題的態(tài)度得分均低于編碼賦值的中間值1.5），說明我國高考物理試題仍以無態(tài)度試題為主，只有少數(shù)試題能向?qū)W生傳遞清晰的情感或價(jià)值觀（如愛國主義等），試題情境與情感、價(jià)值觀的結(jié)合程度仍需提高.從“解題方法”方面來看，湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的解題方法得分高于中間值而河北卷、廣東卷物理試題在該維度的得分低于中間值.這是因?yàn)楹系热≡囶}普遍要求學(xué)生在既有方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體情境對方法進(jìn)行改組和運(yùn)用，對解題方法的掌握程度上要求更高.

圖4 內(nèi)容參數(shù)下二級維度的比較

“知識技能的整合方式”是影響試題難度的重要因素，從整體上看，五省市試題在該維度的得分均高于中間值說明當(dāng)前我國高考物理試題對學(xué)生知識能力的要求普遍達(dá)到了關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平，［8］即綜合運(yùn)用概念或規(guī)律解決較復(fù)雜的物理問題.其中湖南卷試題的該項(xiàng)得分達(dá)到2.94，說明湖南卷部分試題要求學(xué)生將知識進(jìn)行拓展和抽象，運(yùn)用新方法解決新情境中的復(fù)雜問題，能力要求最高.從“問題間的獨(dú)立性”方面來看，河北卷、湖南卷、廣東卷物理試題在該維度的得分達(dá)到中間值而全國甲卷、全國乙卷在該維度的得分較低，說明河北等3省試題問題間的獨(dú)立性較強(qiáng)，而全國甲卷、乙卷試題問題間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng).

3.3 裝扮參數(shù)的分析與比較

裝扮參數(shù)是情境給學(xué)生提供的幫助與障礙，主要反映試題對情境的描述水平，其數(shù)值越大，表明試題情境的抽象程度越高，學(xué)生理解起來越困難.如圖5所示，湖南卷、全國乙卷物理試題的裝扮程度較高，而河北卷、廣東卷的裝扮程度較低，說明湖南卷和全國乙卷試題與情境的結(jié)合程度較高，學(xué)生在情境中提取信息較為困難，而河北和廣東卷試題情境相對簡單，學(xué)生容易理解.

圖5 試題裝扮參數(shù)的比較

通過對裝扮參數(shù)下的二級維度進(jìn)行比較，可以對各省市物理試題的情境表述方式進(jìn)行具體分析.如圖6所示，從“情境呈現(xiàn)方式”方面來看，5省市物理試題在該維度的得分均遠(yuǎn)低于編碼賦值的中間值說明當(dāng)前我國高考物理試題的呈現(xiàn)方式仍以文字+圖片/圖表為主，以純文字形式呈現(xiàn)的試題較少.從“問題與情境結(jié)合程度”方面來看，5省市物理試題的得分均超過該維度的中間值說明當(dāng)前我國高考物理試題與情境的結(jié)合程度較高，大部分試題都屬于“情境嵌入型”和“情境結(jié)合型”試題，學(xué)生需要在準(zhǔn)確理解情境的基礎(chǔ)上，才能給出問題的正確解答.從“對已知信息的處理”方面來看，各省市物理試題在該維度下的得分有較大差異，其中河北卷和廣東卷得分較低，說明這兩省試題中蘊(yùn)含的信息較為簡單，學(xué)生僅需對信息進(jìn)行簡單改變即可完成解題.而湖南卷、全國甲卷、全國乙卷試題在該維度的得分較高，說明這3省試題中蘊(yùn)含的信息較為復(fù)雜，學(xué)生需要對已知信息進(jìn)行復(fù)雜轉(zhuǎn)換，如設(shè)定未知量、幾何作圖等，才能完成解題.

圖6 裝扮參數(shù)下二級維度的比較

4 研究結(jié)論

通過對2021年各省市或地區(qū)高考物理試題的情境特征進(jìn)行比較分析，可得到如下結(jié)論.

（1）湖南卷、全國甲卷、全國乙卷物理試題的辨別參數(shù)明顯高于河北卷和廣東卷試題，說明湖南等3省試題的情境化程度較高.其主要原因在于湖南等3省試題在“期待作業(yè)類型”維度下的得分較高，即更加關(guān)注設(shè)計(jì)方案、質(zhì)疑創(chuàng)新等高階思維能力的考查.此外，5省市物理試題在“情境類型”和“已知條件性質(zhì)”維度下的得分均低于中間值，說明當(dāng)前我國高考物理試題基于真實(shí)情境、真實(shí)數(shù)據(jù)的習(xí)題數(shù)量仍然偏少.

（2）湖南卷物理試題的內(nèi)容參數(shù)明顯高于其他各省市試題，說明湖南省試題的綜合程度更高.其主要原因在于湖南省試題在“知識技能的整合方式”和“問題間獨(dú)立性”兩個(gè)維度下的得分較高，即試題的考查范圍更廣、對學(xué)生綜合能力的要求更高.此外，5省市物理試題在“態(tài)度”維度下的得分低于中間值，說明當(dāng)前我國高考物理試題中已經(jīng)體現(xiàn)出對情感、價(jià)值觀方面的考查要求，但是試題情境與情感、價(jià)值觀的結(jié)合程度依然不足，需要進(jìn)一步加強(qiáng).

（3）湖南卷、全國乙卷物理試題的裝扮參數(shù)高于其他各省市試題，說明這兩省試題情境的抽象程度較高.其主要原因在于湖南等兩省試題在“情境結(jié)合程度”和“對已知信息的處理”兩個(gè)維度下的得分較高，即情境蘊(yùn)含的信息更復(fù)雜，解題時(shí)需對已知進(jìn)行較復(fù)雜的加工和轉(zhuǎn)換.