基于核心素養(yǎng)的初中物理開放性試題的命制與評價策略

戴岳為 王海輪 莫洪全

【專家介紹】

戴岳為，長沙市教科院基教室副主任、中學物理教研員，湖南師范大學兼職碩士研究生導師，湖南省物理學會常務理事，湖南省戴岳為中學物理名師網(wǎng)絡工作室首席名師。

摘? ?要：開放性試題能有效考查學生核心素養(yǎng)發(fā)展水平，引導教學對學生探究能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在闡述開放性試題的內(nèi)涵、命題原則及命題策略的基礎(chǔ)上，初步建立初中物理開放性試題的評價流程，依據(jù)SOLO分類理論對物理學科核心素養(yǎng)的部分維度進行水平劃分并建立評分等級表格，通過對典型開放性試題的命題評析及評價，形成基于核心素養(yǎng)的初中物理開放性試題的命制與評價策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；開放性試題；命制；評價策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（202３）8-0001-5

隨著新時代教育評價改革的深入推進，學習評價正在由關(guān)注知識和技能立意轉(zhuǎn)向核心素養(yǎng)立意?！读x務教育物理課程標準（２０２２年版）》提出“堅持核心素養(yǎng)導向，注重以評價促進學生發(fā)展”［１］。在《教育部關(guān)于加強初中學業(yè)水平考試命題工作的意見》中也提出“合理設置試題結(jié)構(gòu)，減少機械記憶試題和客觀性試題比例，提高探究性、開放性、綜合性試題比例”［2］。開放性試題靈活多變，在考查學生科學思維、科學探究等核心素養(yǎng)和解決實際問題能力等方面有積極作用。因此，對開放性試題的命制與評價的研究，既有助于全面客觀地評價學生的科學思維發(fā)展情況，又能引導教學對學生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

基于此，本文將對初中物理開放性試題的命制及評價策略進行探討，以期為初中物理學科核心素養(yǎng)評價提供一些幫助。

１? ? 開放性試題的內(nèi)涵

開放性試題是指題設條件不確定、沒有固定答案或具有多種解題思路的一類試題。這類試題多以社會熱點、生產(chǎn)生活及科技成就等作為情境，問題的提出靈活多變，答案具有非唯一性的特點，能在解決問題的過程中有效考查學生的科學思維和科學探究水平，鼓勵學生自主探索、多角度地分析問題。

從結(jié)構(gòu)要素來分析，開放性試題一般可歸結(jié)為條件開放型、策略開放型和結(jié)論開放型等。條件開放型試題中給予的條件不全或者未知，需從結(jié)論出發(fā)，補充關(guān)鍵性的條件和信息，逐步探求，最后得出符合結(jié)論的條件。策略開放型試題中的已知條件和設問往往比較明確，一般通過設計方案或方法來解決題目中的問題，可通過多種思路或者方法得出結(jié)論。結(jié)論開放型試題的條件一般已充分給定，但是學生作答時的結(jié)論不唯一，具有多種可能，需從多角度討論和思考得到可能的結(jié)論。除了以上幾種分類情況，某些開放性試題還具有多種情況交叉融合的特點。

２? ? 開放性試題的命制原則和策略

開放性試題以考查學生核心素養(yǎng)為導向，對學生學習、教師教學、教育評價有著指導作用。那么，如何進行開放性試題的命制？我們通過調(diào)查研究、命題實踐、反思總結(jié)等方式得出開放性試題的命制原則和策略。

2.1? ? 開放性試題的命題原則

2.1.1? ? 導向性原則

試題的命制要以立德樹人育人導向為根本，以考查學生核心素養(yǎng)為立意，充分發(fā)揮考試評價對學生學習和教師教學的導向作用。

2.1.2? ? 科學性原則

試題命制的情境、問題的創(chuàng)設、答案的預設、評價的標準要以課程標準為依據(jù)，確保考查的知識內(nèi)容、難度水平等符合課標的要求、符合測量的指標。從貼近學生真實的學習和生活實際出發(fā)科學地創(chuàng)設試題情境，創(chuàng)新試題設問，落實核心素養(yǎng)的全面考查。

2.1.3? ? 規(guī)范性原則

試題命制的情境、素材、圖像、數(shù)據(jù)等信息要準確無誤，題干的語言表達要清晰，問題創(chuàng)設要表述準確，答案預設要有層級，真正測評學生核心素養(yǎng)的水平。

2.2? ? 開放性試題的命題策略

2.2.1? ? 注重情境的開放性

從優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化中創(chuàng)設試題情境。中華文化源遠流長，在歷史長河中孕育了諸多優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，促進了人類生產(chǎn)生活方式的變革，對人類的思維方式、價值觀等都產(chǎn)生了深遠影響，為人類文明和社會進步作出了巨大貢獻。從優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中創(chuàng)設試題情境，可以引導學生在利用所學知識解決實際問題的同時弘揚中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強民族自信心和凝聚力。例如，千百年來一直使用的桿秤可算作華夏“國粹”。它制作輕巧、經(jīng)典，使用也極為便利，作為主要度量工具，活躍在大江南北，代代相傳。制秤需要經(jīng)歷大大小小共三四十道工序，傳承的不僅是工匠精神，還有公平公正的價值觀。以桿秤的制作和使用為情境考查學生的模型建構(gòu)和科學推理能力，學生在解答問題的過程中，感受中國古人的智慧，增加民族自信和自豪。

從學生的學習和生活實踐中創(chuàng)設試題情境。物理與學生的學習和生活息息相關(guān)，很多現(xiàn)象蘊含著物理知識，可以挖掘很多素材。這類試題可以引導學生“從生活走向物理，從物理走向社會”，以實踐經(jīng)驗為情境，運用所學知識解決實際問題，加強理論與實踐的聯(lián)系，體現(xiàn)學科的實用價值。例如，當用手拎著裝有較重物品的塑料袋行走時，時間長了會覺得手很疼，如何解決這個問題？這類情境的運用可以加強物理學習與生活實踐的聯(lián)系，在熟悉的情境中開拓思維，考查核心素養(yǎng)。

從我國科技的發(fā)展前沿中創(chuàng)設試題情境，弘揚社會主義先進文化。中國科技發(fā)展迅速，從問天到探月工程，上天摘星攬月；從蛟龍?zhí)柕綂^斗號，劈波蹈浪擒龍；從大飛機到中國高鐵，跑出世界速度，科技發(fā)展的背后是日趨強大的祖國。注重聯(lián)系社會實踐、科技前沿的熱點問題，將現(xiàn)實問題通過構(gòu)建物理模型來創(chuàng)設情境，有利于加強學習與社會發(fā)展的聯(lián)系，引導學生關(guān)注社會，增強科學態(tài)度與責任等核心素養(yǎng)。

2.2.2? ? 強調(diào)設問的開放性

設問指向知識的多樣性。不拘泥于單個知識的問題解決，要求學生利用多個知識進行全面的分析。例如，司馬遷在《史記》中描述了古人利用杠桿建造了壯麗輝煌的咸陽宮，巍然矗立于八百里秦川，教材通過插圖展示了當時的勞作場景。根據(jù)抬巨木的情境創(chuàng)設問題：說一說人們在勞動過程中所用到的物理知識。情境中有撬、壓等動作，涉及杠桿、壓強、摩擦力等多個知識，考查學生對知識的綜合運用能力。開放的情境和開放的問題，讓學生在情境中不斷探索，感受中國古建筑的魅力，同時領(lǐng)略古人的勞動智慧。

設問指向方法的綜合性。不僅在知識點的考查方面有多樣性，還在問題解決的方式上有多樣性，如需要利用控制變量法、轉(zhuǎn)換法、科學推理等科學研究方法進行綜合求解。例如，可以用古人利用杠桿建造咸陽宮時抬起圓木的情境創(chuàng)設問題：如何更輕松地抬起圓木？方法一：在不改變支點位置的情況下，讓壓杠桿的人遠離支點移動或掛圓木的位置靠近支點移動以增大動力臂。方法二：利用控制變量法，繩子和人不動，讓支點靠近繩子移動以減小阻力臂。方法三：減小阻力，可以讓部分人想辦法將大圓木抬起一部分。三種方法可以綜合使用，得出解決問題的多種方式。

設問指向素養(yǎng)考查的多維性。不局限于核心素養(yǎng)四維度十四要素的單方面考查，設問更多的是兼顧多維度、多要素對學生的核心素養(yǎng)進行全方位、多層次的考查，重點考查學生解決實際問題的能力。例如，在“如何更輕松地抬起圓木”問題中，考查了學生物理觀念的運動與相互作用要素、科學探究的證據(jù)和解釋要素，科學思維的模型建構(gòu)和科學論證要素、科學態(tài)度與責任的科學態(tài)度等要素。

2.2.3? ? 突出評價的開放性

（1）預設答案的開放性

由于不同學生審視問題的角度和解題的方法不同，開放性試題往往有兩種不確定性。

一是過程不確定。例如，“用手拎著裝有較重物品的塑料袋行走時，時間長了會覺得手很疼，如何解決這個問題？”在提繩位置墊一塊布或者將物品分成兩份裝等方式均可達到目的。解決本題要用到壓強知識，學生可以根據(jù)影響壓強的因素，通過減小壓力、增大受力面積等多種方式解決問題。

二是答案不確定。例如，“說一說古人在建造壯麗輝煌的咸陽宮情境中所用到的物理知識?！庇捎趩栴}的開放性，學生解答的過程和答案都有不確定性。一是利用杠桿抬起巨木，利用杠桿可以省力的特點抬起巨木。二是在巨木下面墊圓木，利用滾動摩擦力小于滑動摩擦力的特點移動巨木。三是在支架下墊石塊，利用增大受力面積的方式減小支架對地面的壓強，防止支架下陷等。

（2）評價等級的開放性

由于開放性試題的答案具有開放性，評價的標準也應與這一特點相對應。

基于ＳＯＬＯ分類理論制訂初中物理開放性試題的評價量表，可以根據(jù)學生解決問題的層級和能力水平來制訂評價策略、進行賦分，對學生的思維水平、能力水平和核心素養(yǎng)水平作出量化的評價，促進教學評一體化發(fā)展。

3? ? 開放性試題的評價策略

《義務教育物理課程標準（２０２２年版）》中有提到“綜合性、探究性和開放性試題的參考答案，要充分考慮不同學業(yè)水平學生的作答情況”［１］。因此，為全面客觀地評價學生的核心素養(yǎng)的發(fā)展情況，應注重對開放性試題的評價研究。ＳＯＬＯ分類理論是分層評價最常用的方式，接下來將闡述如何基于ＳＯＬＯ分類理論制訂初中物理開放性試題的評價量表。

3.1? ? ＳＯＬＯ分類理論闡釋

ＳＯＬＯ分類理論是由澳大利亞教育心理學家約翰 ·比格斯和卡利斯提出的一種以等級描述的質(zhì)性評價方法。ＳＯＬＯ是英文Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｂｓｅｒｖｅｄ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｏｕｔｃｏｍｅ的縮寫，意思是可觀察的學習成果結(jié)構(gòu)，即可以對學生在解決某個實際問題時所表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)進行測量，因此ＳＯＬＯ分類理論主要是評價不同水平的學生在解決實際問題時的表現(xiàn)，五個層級代表了學生對解決某個具體問題的認知水平和思維能力［3］。

3.2? ? 制訂開放性試題評價量表的流程

開放性試題的解答過程及最終答案具有不確定性和靈活性，且學生的學業(yè)水平及核心素養(yǎng)的發(fā)展水平處于不同層級。因此，要根據(jù)不同學業(yè)水平學生的作答情況制作出可操作的評價量表，即將概括性的學業(yè)質(zhì)量水平轉(zhuǎn)化為可測評的學習結(jié)果。制訂開放性試題評價量表的流程如圖1所示。

首先，是評分標準的確定，根據(jù)課程標準厘清題目所考查的知識內(nèi)容及其對應的認知要求，明確考查的核心素養(yǎng)維度及對應的發(fā)展水平，預估可能出現(xiàn)的各種合理答案，然后對答案結(jié)果進行分類并劃分出相應的等級。其次，在學業(yè)質(zhì)量標準的基礎(chǔ)上，根據(jù)所考查的認知要求，把試題答案劃分到ＳＯＬＯ分類理論對應的層級。如某試題的考查能夠達到第４層級“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次”，則將試題的總分數(shù)分配到４個層級中，即對每個層級進行賦分，從而對學生的回答情況進行評分，以此類推。如果對某些學生的答案不能非常清晰地將其劃分到某個層級，學生的答案介于兩個層級之間，即比某一層級的水平要高，但又未達到更高的層級，則在評價的過程中可劃分更為細致的層級并賦予細分。最后，對等級進行賦分后，需對每一個層次的評分標準進行精準描述。

3.3? ? 依據(jù)ＳＯＬＯ分類理論確定各維度表現(xiàn)水平的評分等級

通過ＳＯＬＯ 分類理論可對核心素養(yǎng)各維度的發(fā)展水平進行等級描述，使得開放性試題的解答過程及結(jié)果便于賦分。因ＳＯＬＯ分類理論更適合于對思維的測量，所以表1僅對物理核心素養(yǎng)中的物理觀念、科學思維、科學探究三個維度進行水平等級劃分。

4? ? 初中物理開放性試題評價實例

4.1? ? 試題案例

生活中導線與插座連接時，有人會將直導線的裸露端直接插入接線孔，但更好的接法是先將導線裸露端折成“Ｕ型”再插入，如圖2所示。這種“Ｕ型”接法可以增大連接處的接觸面積，會更安全。請你用學過的物理知識解釋其中的道理。

答案：“Ｕ型”接入法可以增大連接處的接觸面積，在長度、材料不變時，連接處的電阻小，根據(jù)Q=I2Rt可得，當電流、通電時間一定時，連接處產(chǎn)生的熱量少，更安全。

4.2? ? 參考評分細則

本題考查影響電阻的因素和焦耳定律的應用等知識內(nèi)容，知道“Ｕ型”接入法可以增大連接處的接觸面積是本題的關(guān)鍵，根據(jù)課程標準中的學業(yè)質(zhì)量描述“在面對日常生活中的實際問題時，能運用所學物理概念、規(guī)律進行簡單的演繹推理，得到結(jié)論”［１］。根據(jù)SOLO分類理論，該試題的考查達到了第４個層級“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次”，評分細則如表2所示。

4.3? ? 試題評析

試題是考查有關(guān)影響電阻的因素與影響電熱的因素的開放性試題，命制過程堅持做到了依標命題，兼顧適切性和科學性的原則?？疾閮?nèi)容符合課程標準要求，試題情境貼近學生的學習和生活實際，具有科學性，考查了學生的科學思維及科學態(tài)度與責任的核心素養(yǎng)，樹立了安全用電的責任意識，培養(yǎng)了學生實事求是的科學態(tài)度，提高了運用知識解決問題的能力。

試題的命制注重情境的開放性，從學生的學習和生活實踐中創(chuàng)設試題情境。通過生活中導線與插座連接時，“直插”和“Ｕ型插”兩種不同接法造成不同結(jié)果來創(chuàng)設情境，引導學生“從生活走向物理，從物理走向社會”，以實踐經(jīng)驗為情境，運用所學知識解決實際問題，加強理論與實踐的聯(lián)系，體現(xiàn)學科的實用價值。

試題的命制注重設問的開放性，設問指向知識的多樣性和學生的核心素養(yǎng)。通過設問“請你用學過的物理知識解釋其中的道理”，實質(zhì)是解釋關(guān)鍵詞“增大連接處的接觸面積”和“會更安全”。設問指向“影響電阻的因素”和“影響電熱的因素”等多個知識，同時指向?qū)W生的科學思維、科學態(tài)度與責任等核心素養(yǎng)。

總體來看，開放性試題以考查學生應用物理知識綜合分析和解決問題的能力為基點，通過對判斷能力、理解能力、推理能力等高階思維能力的考查，提高學生的實踐創(chuàng)新能力，提升學生的核心素養(yǎng)。不同能力層次的學生解決問題能力的表現(xiàn)不同，因此需在學業(yè)質(zhì)量標準的基礎(chǔ)上科學制訂開放性試題的評價量規(guī)，依據(jù)ＳＯＬＯ分類理論的五個結(jié)構(gòu)層次對試題的評分標準進行精準描述及賦分，從而通過對學生思維能力的分級來評定學生的成績。

參考文獻：

［１］中華人民共和國教育部． 義務教育物理課程標準（２０２２年版）［Ｓ］．北京：北京師范大學出版社，２０２２．

［２］中華人民共和國教育部． 教育部關(guān)于加強初中學業(yè)水平考試命題工作的意見［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１９－１１－１２）． ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｅ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｓｒｃｓｉｔｅ／Ａ０６／ｓ３３２１／２０１９１１／ｔ２０１９１１２８＿４０９９５１．ｈｔｍｌ.

［３］孫錦煜．ＳＯＬＯ分類理論：統(tǒng)編教材習作評價變革的實踐路徑［Ｊ］．華夏教師，２０２３（２）：５３－５5．

（欄目編輯? ? 廖伯琴）