初中物理試題命制的情境設(shè)計(jì)

【專家介紹】

葉兵，江蘇省教育科學(xué)研究院省中小學(xué)教學(xué)研究室副主任，正高級(jí)教師。教育部中學(xué)物理教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員，江蘇省教育學(xué)會(huì)物理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)，江蘇省物理學(xué)會(huì)中學(xué)工作委員會(huì)秘書長(zhǎng)，蘇科版初中物理課標(biāo)教材副主編。曾榮獲國(guó)家級(jí)和省級(jí)基礎(chǔ)教育教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)，參與多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省級(jí)課題研究項(xiàng)目。

摘? ?要：試題情境化是當(dāng)前考試命題改革的重要方面。在分析情境化命題重要意義的基礎(chǔ)上，通過(guò)具體實(shí)例闡釋了初中物理情境化命題的五方面基本要求，為初中物理學(xué)業(yè)水平考試命題改革提供參考。

關(guān)鍵詞：初中物理；情境化命題；基本原則

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2023）9-0001-4

當(dāng)前，教育評(píng)價(jià)改革正在深入推進(jìn)之中，考試內(nèi)容改革是其中最為重要的一個(gè)方面，其中利用情境化的試題開(kāi)展測(cè)試得到了國(guó)內(nèi)外普遍重視。2019年，教育部頒布了《關(guān)于加強(qiáng)初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作的意見(jiàn)》，明確提出“充分考慮城鄉(xiāng)學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實(shí)際，增強(qiáng)情境創(chuàng)設(shè)的真實(shí)性、典型性和適切性，提高試題情境設(shè)計(jì)水平”的要求。近幾輪的國(guó)際PISA測(cè)試在各領(lǐng)域的測(cè)評(píng)素養(yǎng)框架中都把情境單列為一個(gè)維度，并與知識(shí)內(nèi)容維度和能力維度并列，在閱讀、數(shù)學(xué)和科學(xué)的測(cè)試卷中結(jié)合各類情境所命制的試題占總題量的四分之三以上，特別突出了在具體情境下解決問(wèn)題能力的考查?？梢?jiàn)，結(jié)合具體情境來(lái)設(shè)計(jì)試題已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外考試命題改革的一個(gè)共同的發(fā)展趨勢(shì)。

1? ? 情境化命題的價(jià)值意義

在紙筆測(cè)試中，情境是指結(jié)合具體的生產(chǎn)生活素材，運(yùn)用文字、數(shù)據(jù)、圖表等形式，圍繞一定主題加以設(shè)置的，為呈現(xiàn)解題信息、設(shè)計(jì)問(wèn)題任務(wù)、達(dá)成測(cè)評(píng)目標(biāo)而提供的載體。一方面，試題通過(guò)情境來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題場(chǎng)景，可以激發(fā)學(xué)生的答題興趣；另一方面，試題的情境也提供了必要的解題信息，明確問(wèn)題指向，滲透了立德樹(shù)人的育人功能，有助于試題考查目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。開(kāi)展情境化命題，其價(jià)值意義在于：首先，一道好的試題情境它本身往往就承載著核心價(jià)值的教育與宣傳功能，可以在考試評(píng)價(jià)中真正落實(shí)立德樹(shù)人的要求；其次，問(wèn)題情境往往具有一定的新穎性，給學(xué)生提出了一些“陌生”的問(wèn)題，學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中往往不能照搬過(guò)去的解題套路來(lái)解答，需要經(jīng)歷收集信息、靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和方法來(lái)分析解決問(wèn)題的全過(guò)程，這樣既可以體現(xiàn)考試的公平性，也有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生能力素養(yǎng)的考查；第三，情境化試題往往都是理論與實(shí)際緊密結(jié)合的問(wèn)題，充分體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念，也體現(xiàn)了物理學(xué)科的學(xué)習(xí)價(jià)值，對(duì)促進(jìn)當(dāng)前課堂教學(xué)改革中由“解題”向“解決問(wèn)題”的轉(zhuǎn)變具有積極的引導(dǎo)作用。

2? ? 試題情境設(shè)計(jì)的要求

2.1? ? 試題情境應(yīng)確保科學(xué)、真實(shí)

試題情境的科學(xué)性指的是場(chǎng)景真實(shí)可靠，符合科學(xué)規(guī)律。即試題所描述的場(chǎng)景是真實(shí)的，有事實(shí)依據(jù)，不是杜撰或道聽(tīng)途說(shuō)的；同時(shí)，情境所涉及的過(guò)程、狀態(tài)、原理等符合科學(xué)的概念和規(guī)律?？茖W(xué)性是一道試題的生命線，這就要求在命題過(guò)程中要嚴(yán)把素材選擇的“源頭關(guān)”，相關(guān)的情境素材必須來(lái)源于權(quán)威資料，如教材、權(quán)威工具書、期刊以及正式出版物等。如對(duì)于涉及物理學(xué)史的內(nèi)容，要引用權(quán)威書籍中的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，依據(jù)公認(rèn)的內(nèi)容來(lái)描述表達(dá)。當(dāng)前，自媒體或網(wǎng)絡(luò)的信息資料良莠不齊、缺乏權(quán)威，因此對(duì)于其中的信息要進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，不可隨意引用，特別是對(duì)境外媒體中的資料更要認(rèn)真審核，不能讓一些不健康的信息污染了學(xué)生的心靈。

此外，試題中對(duì)事實(shí)的描述、問(wèn)題的呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)的選取、解題方法的要求和問(wèn)題解的結(jié)果都應(yīng)符合客觀規(guī)律，條件和解之間存在邏輯關(guān)系，不能與科學(xué)原理相悖。對(duì)于科學(xué)幻想和沒(méi)有定論的科學(xué)猜想情境，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論以提高學(xué)生興趣，但是不能作為既成事實(shí)的情境來(lái)設(shè)置。特別是一定要注意不能將偽科學(xué)的說(shuō)法或戲說(shuō)作為事實(shí)創(chuàng)設(shè)為試題的情境，如武打片中飛檐走壁、騰云駕霧等。

【案例1】 新冠疫情期間，某同學(xué)為商店設(shè)計(jì)了“自動(dòng)測(cè)溫門”，如圖1甲所示，人經(jīng)過(guò)時(shí)能自動(dòng)測(cè)量人的體溫。其測(cè)溫電路如圖1乙所示，R是定值電阻，R1是由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖1丙所示。電源電壓不變。被測(cè)者體溫越高，電流表示數(shù)_________，電壓表示數(shù)_________。

【試題評(píng)析】 試題中所涉及的“自動(dòng)測(cè)溫門”指的是人經(jīng)過(guò)此門就能測(cè)出體溫。顯然，該測(cè)溫門是利用紅外傳感器接收人體紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫的。試題將其描述為利用熱敏電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫，顯然犯了“想當(dāng)然”的錯(cuò)誤，試題提供的條件信息與事實(shí)不相符，屬于是一道錯(cuò)題。

2.2? ? 試題情境應(yīng)體現(xiàn)一定的育人功能

試題情境的創(chuàng)設(shè)服務(wù)于試題立意與考查目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，但我們不能忽視試題情境本身的教育價(jià)值，好的試題情境是落實(shí)立德樹(shù)人體現(xiàn)考試育人的良好載體。這是由于考試，特別是像中考這樣的重要考試，學(xué)生在考試中對(duì)一些試題所涉及材料的印象可能會(huì)比平時(shí)更為深刻，這些材料的價(jià)值意義在潛移默化中會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生更大的影響。同時(shí)，大規(guī)模的考試也往往會(huì)成為社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)，與社會(huì)生活緊密結(jié)合的試題必定會(huì)產(chǎn)生一定的社會(huì)反響。更為重要的是，這些試題在考后就會(huì)成為一類重要的學(xué)習(xí)資源，在新課教學(xué)或復(fù)習(xí)時(shí)會(huì)被不斷地重復(fù)使用，發(fā)揮對(duì)教學(xué)的引導(dǎo)作用。

因此，在設(shè)計(jì)試題的情境時(shí)，要盡可能體現(xiàn)其應(yīng)有的教育意義，如通過(guò)介紹科學(xué)史對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育；通過(guò)介紹我國(guó)的物理學(xué)進(jìn)展和科技成果來(lái)進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育，加強(qiáng)民族自豪感教育；通過(guò)介紹新知識(shí)及物理對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用，進(jìn)行熱愛(ài)科學(xué)的教育；用生活中的好人好事為情境進(jìn)行品德教育；用物理學(xué)中的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)原理進(jìn)行反對(duì)偽科學(xué)等方面的教育等。

【案例2】 “賞中華詩(shī)詞、尋文化基因、品生活之美”，《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》深受觀眾的青睞。關(guān)于詩(shī)句中涉及的物理知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（? ? ? ）

A. “綠樹(shù)陰濃夏日長(zhǎng)，樓臺(tái)倒影入池塘”中的“樓臺(tái)倒影”是樓臺(tái)通過(guò)池塘水面成的虛像

B. “八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅”中“風(fēng)卷屋茅”是因?yàn)榱魉僭酱蟮牡胤綁簭?qiáng)越大

C. “花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹(shù)喜新晴”中“花氣襲人”的原因是花香分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D. “會(huì)挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”中的“挽弓如滿月”是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能

【試題評(píng)析】 本題選用了《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》的相關(guān)素材，要求學(xué)生用所學(xué)物理知識(shí)解釋古詩(shī)詞中相關(guān)的現(xiàn)象，考查了平面鏡成像、壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、分子動(dòng)理論和能量轉(zhuǎn)化等知識(shí)。試題較好地體現(xiàn)了育人功能。從傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化來(lái)看，古詩(shī)詞是其中的典型代表，不僅有古代先哲們豐富的生活智慧，也充分反映了他們對(duì)大自然和身邊事物深刻的認(rèn)識(shí)。巧妙地挖掘古詩(shī)詞中的物理知識(shí)并把它編入試題，有效地弘揚(yáng)了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，讓學(xué)生在解答物理試題的同時(shí)，從古人的智慧和情懷中汲取營(yíng)養(yǎng)，涵養(yǎng)心靈。試題還體現(xiàn)了學(xué)以致用的教學(xué)導(dǎo)向。用物理知識(shí)解釋古詩(shī)詞中相關(guān)的現(xiàn)象，有助于引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)從物理的視角去審視和分析生活中的現(xiàn)象，在具體應(yīng)用中深化知識(shí)理解并提高能力素養(yǎng)。

試題的教育功能不僅體現(xiàn)在試題素材的教育意義之上，有時(shí)還體現(xiàn)在試題本身所創(chuàng)設(shè)的情境之中。讓學(xué)生在答題過(guò)程中有所收獲，有所感悟。

【案例3】 將等體積的熱湯，分別倒在一個(gè)陶瓷湯盆和一個(gè)單層的不銹鋼碗里，如圖2所示，將它們放在室內(nèi)同一處。你認(rèn)為是盆里的湯還是碗里的湯會(huì)涼得快些？請(qǐng)說(shuō)明你的理由。

【試題評(píng)析】 本題所創(chuàng)設(shè)的情境為學(xué)生提供了一個(gè)兩難的選擇，因?yàn)橛绊憻釡岬囊蛩赜袃蓚€(gè)：一是容器的導(dǎo)熱性，二是熱湯在容器中的表面積大小，而單獨(dú)考慮其中一個(gè)因素所得到的答案是不一樣的。其實(shí)，本題的設(shè)計(jì)意圖并不在于回答是哪個(gè)容器，而是考查學(xué)生能否全面客觀地分析相關(guān)影響因素，有理有據(jù)地作出判斷，只要做到這一點(diǎn)，即使回答無(wú)法判斷也是正確的。學(xué)生常見(jiàn)的試題一般都有一個(gè)唯一正確答案，但本題重在考查分析的過(guò)程，這對(duì)學(xué)生實(shí)事求是地進(jìn)行分析和養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)的態(tài)度具有一定的教育意義。

2.3? ? 試題情境所涉及內(nèi)容應(yīng)確?？荚嚨墓叫?/p>

學(xué)生在解答試題時(shí)，試題所創(chuàng)設(shè)的情境是學(xué)生答題的重要信息來(lái)源，經(jīng)過(guò)情境材料刺激后，學(xué)生所表現(xiàn)出的差異應(yīng)只與預(yù)設(shè)的測(cè)量目標(biāo)和相關(guān)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)，而與其他任何因素?zé)o關(guān)。也就是說(shuō)，試題所涉及的情境，不能由于考生在性別、地域、民族、家庭背景、生活經(jīng)歷和背景知識(shí)的不同而產(chǎn)生明顯差異，導(dǎo)致答題的偏向性，從而影響考試的公平性。

【案例4】 如圖3所示的四幅圖選自中國(guó)古代科技著作《天工開(kāi)物》，下列說(shuō)法正確的是（? ? ）

A. “試弓定力”中弓的重力與秤砣的重力是一對(duì)平衡力

B. “趕稻及菽”中牛拉犁的力大于犁拉牛的力

C. “透火焙干”中把濕紙貼在熱墻上可加快紙中水分升華

D. “炒蒸油料”中在同一灶臺(tái)上同時(shí)炒和蒸可提高能源利用率

【試題評(píng)析】 本題取自中國(guó)古代科技著作《天工開(kāi)物》，反映了我國(guó)古代科技發(fā)展。本題的解答關(guān)鍵在于對(duì)試題中四個(gè)選項(xiàng)涉及的技術(shù)過(guò)程的理解，因此本題應(yīng)在配圖的同時(shí)適當(dāng)做一些說(shuō)明，這可以有效避免由于對(duì)古文的理解這類非物理考查要素影響學(xué)生的答題，有效實(shí)現(xiàn)考查目標(biāo)，體現(xiàn)考試的公平性。

2.4? ? 試題情境的內(nèi)容應(yīng)與考查要求相適切

首先，試題情境應(yīng)與課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容與能力要求相吻合，不能出現(xiàn)超出課程標(biāo)準(zhǔn)要求的內(nèi)容，如涉及牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律、非同一直線上的共點(diǎn)力平衡問(wèn)題等。其次，情境應(yīng)服從命題立意，圍繞測(cè)量目標(biāo)展開(kāi)。如果使用的材料學(xué)生很熟悉，或者結(jié)合材料所設(shè)計(jì)的問(wèn)題在平時(shí)的復(fù)習(xí)訓(xùn)練中經(jīng)常遇到，學(xué)生的答題行為可能就轉(zhuǎn)化為根據(jù)過(guò)去的解題經(jīng)驗(yàn)來(lái)答題，這樣試題的測(cè)量效度就會(huì)降低。

因此，在試題命制時(shí)，應(yīng)注意所選擇的情境材料應(yīng)在形式上或在內(nèi)容主題上與學(xué)生復(fù)習(xí)訓(xùn)練中見(jiàn)過(guò)的材料有一些變化，但解答時(shí)涉及的概念、原理以及獲取信息解決問(wèn)題的方法等應(yīng)該是學(xué)生熟悉的，但需要進(jìn)行一定的遷移才能解決。同時(shí)，還應(yīng)注意情境素材所涉及的內(nèi)容要與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)背景、認(rèn)知水平等相契合，不能脫離學(xué)生實(shí)際造成學(xué)生答題的困難。

【案例5】 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)需要進(jìn)行視力矯正的人數(shù)逐年增多，且呈現(xiàn)低齡化趨勢(shì)。保護(hù)視力，刻不容緩。根據(jù)圖4可以判斷：圖中小女孩所戴眼鏡的鏡片是（? ? ? ）

A.凹透鏡，用來(lái)矯正她的遠(yuǎn)視眼

B.凹透鏡，用來(lái)矯正她的近視眼

C.凸透鏡，用來(lái)矯正她的遠(yuǎn)視眼

D.凸透鏡，用來(lái)矯正她的近視眼

【試題評(píng)析】 本題要求考生從照片中捕捉相關(guān)信息來(lái)對(duì)兒童所戴眼鏡鏡片的種類進(jìn)行判斷，進(jìn)而推斷兒童的視力問(wèn)題，考查了學(xué)生對(duì)凸透鏡和凹透鏡成像的情況以及這兩種鏡片對(duì)視力矯正的功能等知識(shí)的了解。實(shí)際測(cè)試結(jié)果顯示，試題的難度大，區(qū)分度較低，測(cè)量學(xué)指標(biāo)并不理想。究其原因，一方面是試題中的“調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)需要進(jìn)行視力矯正的人數(shù)逐年增多，且呈現(xiàn)低齡化趨勢(shì)，保護(hù)視力，刻不容緩”這段文字對(duì)學(xué)生答題有一定的誤導(dǎo)，錯(cuò)誤地引導(dǎo)了學(xué)生應(yīng)用該文字信息去解決問(wèn)題，認(rèn)為試題的答案是近視眼，由此作出錯(cuò)誤選擇。本題更重要的問(wèn)題是照片中所提供的解題關(guān)鍵信息比較隱蔽，且通過(guò)透過(guò)鏡片看到右側(cè)的一部分臉的情況來(lái)判斷透鏡性質(zhì)，這脫離了學(xué)生的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，對(duì)解答此題造成障礙，直接影響試題考查目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.5? ? 試題情境的呈現(xiàn)應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范

首先，試題情境的表述語(yǔ)言準(zhǔn)確，沒(méi)有歧義，盡可能用學(xué)生熟悉的語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行表達(dá)，這有助于學(xué)生理解題意，提高考試測(cè)量的效度。

其次，一份試卷中的各道試題的情境信息應(yīng)盡量避免都用文字表達(dá)，盡可能以多樣化的方式來(lái)呈現(xiàn)，如文字材料、各種數(shù)據(jù)示意圖、原理圖、結(jié)構(gòu)圖、地圖、數(shù)據(jù)表等，這樣做可以使試卷卷面活潑、美觀，增加試卷的親和性，同時(shí)可以使試題以一種最優(yōu)化的方式來(lái)呈現(xiàn)，提高考生應(yīng)答興趣和對(duì)情境的理解，使考生不會(huì)由于閱讀大量的文字材料而感到疲勞乏味，影響水平的正常發(fā)揮。由于學(xué)生間的智力能力傾向存在差異，有的善于文字閱讀理解，有的長(zhǎng)于數(shù)據(jù)圖表的閱讀分析等，試卷中各道試題的情境材料分別以不同形式出現(xiàn)，可以使具有不同智力能力傾向的考生都有發(fā)揮的機(jī)會(huì)，避免造成只對(duì)某一類學(xué)生有利的情況出現(xiàn)，從而確保考試的公平客觀。

最后，在具體描述試題情境時(shí)，遣詞用句及圖示符號(hào)等要與正式出版物（如教材）的要求相一致。要避免用日常用語(yǔ)替代物理術(shù)語(yǔ)，如“物體重量為……”應(yīng)表述為“物體受到的重力為……”；物理術(shù)語(yǔ)應(yīng)使用最新的規(guī)范表達(dá)，如“基本電荷e——元電荷e”“電量——電荷量”“摩擦系數(shù)——?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)”“倔強(qiáng)系數(shù)——?jiǎng)哦认禂?shù)”等；電路符號(hào)要規(guī)范使用，如“電池負(fù)極用粗短線表示，現(xiàn)在用和正極相同粗細(xì)的短線表示”“導(dǎo)線T形交叉相連需加點(diǎn)”等；在非特殊的情況下，要使用法定的物理單位名稱，如不使用“馬力”“斤”等生活中的單位。

3? ? 結(jié)? 語(yǔ)

當(dāng)前，試題情境化已經(jīng)成為考試命題實(shí)踐與研究中共同關(guān)注的熱點(diǎn)，本文主要是從初中物理試題設(shè)計(jì)的角度，總結(jié)了試題所涉情境的內(nèi)容要求及呈現(xiàn)方式等應(yīng)關(guān)注的一些問(wèn)題。此外，關(guān)于試題情境還有很多問(wèn)題有待于進(jìn)一步深化研究，如試題情境如何與問(wèn)題設(shè)計(jì)有機(jī)融合；試題的情境應(yīng)該如何分類；在一份試卷中，試題的情境結(jié)構(gòu)應(yīng)該是怎樣；怎樣的情境結(jié)構(gòu)才能最好地實(shí)現(xiàn)試卷的考查功能等。從而在解決問(wèn)題的過(guò)程中，不斷提高試題情境化命題的質(zhì)量與水平。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部.教育部關(guān)于加強(qiáng)初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作的意見(jiàn)［EB/OL］.（2019-11-22）. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/201911/t20191128_409951.html.

［2］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［3］葉兵，許幫正.立德樹(shù)人 依標(biāo)評(píng)價(jià) 導(dǎo)向教學(xué)——2021年全省物理中考命題情況分析與改進(jìn)建議［J］.江蘇教育，2022（35）：61-65.

［4］雷新勇.大規(guī)模教育考試：命題與評(píng)價(jià)［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，2006.

（欄目編輯? ? 廖伯琴）