初中學(xué)業(yè)水平考試物理試題情境類型構(gòu)建

摘 要：本文通過對試題情境的文獻(xiàn)分析，構(gòu)建了初中學(xué)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(diǎn);情境3.0，即解決情境中的問題，并通過2020年寧夏初中學(xué)業(yè)水平考試物理試題進(jìn)行了例證.

關(guān)鍵詞：物理試題情境;類型構(gòu)建;學(xué)業(yè)水平考試;情景融合

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)高級教師，天津市特級教師，教研員，研究方向：中學(xué)物理教育測量與評價.

試題由立意、情境、設(shè)問三個要素構(gòu)成，立意是試題的考查的目的，情境是實(shí)現(xiàn)立意的材料和介質(zhì)，設(shè)問是試題的呈現(xiàn)形式.因此，情境的設(shè)計(jì)對考查目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著重要的作用.下面以情境文獻(xiàn)分析和2020年寧夏初中學(xué)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(xué)家，他在《學(xué)校與評估：為了評估學(xué)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(xiàn)給考生的物質(zhì)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(jù)這一觀點(diǎn)，我國學(xué)者孔燕將試題情境定義為“情境是對現(xiàn)實(shí)情境的再現(xiàn)，一般是命題者運(yùn)用文字、數(shù)據(jù)、圖像等方式圍繞某個主題加以營造，為呈現(xiàn)信息提出問題、達(dá)成立意（測評目標(biāo)）提供載體”[2].

2 試題情境類型文獻(xiàn)綜述

羅日葉認(rèn)為，情境類型由辨別參數(shù)、內(nèi)容參數(shù)和裝扮參數(shù)三個維度構(gòu)成[3].辨別參數(shù)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(nèi)容參數(shù)是包括運(yùn)用的知識、使用的方法、技能及價值觀等要素的內(nèi)在特征;裝扮參數(shù)包括情境的呈現(xiàn)方式有關(guān)參數(shù)等要素的感知情境的方式.

王俊民等根據(jù)羅日葉的情境類型理論，以國際五個大規(guī)模測試構(gòu)建了國際大規(guī)模科學(xué)學(xué)業(yè)測試的試題情境分析框架[4]，其中，辨別參數(shù)主要有情境范圍（學(xué)科的、個人的、區(qū)域的、全球的）、情境主題（學(xué)習(xí)內(nèi)容、日常生活、科技史、科技前沿、環(huán)境與自然）、學(xué)科領(lǐng)域（單學(xué)科、多學(xué)科、學(xué)科間）、所致力于發(fā)展的學(xué)生型面（學(xué)科問題解決者、環(huán)保主義者、關(guān)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(shí)施建議、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、繪制圖表、選擇+解釋）、情境開發(fā)等級（封閉、開放）.內(nèi)容參數(shù)主要有運(yùn)用的知識（物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、科學(xué)的本質(zhì)、程序性知識）、使用的能力或素養(yǎng)（解釋現(xiàn)象、科學(xué)探究、科學(xué)交流、科學(xué)推理、解決問題、理解數(shù)據(jù)與證據(jù)、參與和貢獻(xiàn)）、態(tài)度（有、無）、問題之間的關(guān)聯(lián)（彼此獨(dú)立、后者基于前者）、問題與背景的相關(guān)性（高度相關(guān)、弱相關(guān)）、問題與具體知識的相關(guān)性（高度相關(guān)、弱相關(guān)）、是否涉及數(shù)學(xué)或公式計(jì)算（是、否）.裝扮參數(shù)主要有情境的圖形呈現(xiàn)（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(xué)試題情境進(jìn)行了分析，構(gòu)建了中考化學(xué)試題情境的分析模式[5]，分為情境來源、呈現(xiàn)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(xué)學(xué)科知識”“科學(xué)技術(shù)（含科學(xué)史）”“學(xué)習(xí)方法”“跨學(xué)科（從陌生度上可以分為熟悉和新穎）”.呈現(xiàn)方式從種類上可以分為“實(shí)驗(yàn)圖”“模型圖”“數(shù)據(jù)圖”“關(guān)系圖”“實(shí)物圖”，從多樣性上除用文字（含化學(xué)用語）表述外，各試題情境采用了多種呈現(xiàn)方式.試題情境的層次可以分為“情境與試題考查內(nèi)容無直接關(guān)系”“將要考查的內(nèi)容融入素材之中”“提供學(xué)習(xí)性材料供考生考場自學(xué)”三個層次.試題情境的考查功能分為“識別考查問題”“提取關(guān)鍵信息”“理解并運(yùn)用信息”三個層次.

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

3 中考物理試題情境類型的構(gòu)建

根據(jù)上述文獻(xiàn)，以文獻(xiàn)中的共性和物理學(xué)科的特點(diǎn)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(shù)、內(nèi)容參數(shù)和裝扮參數(shù)維度構(gòu)成.在辨別參數(shù)的指標(biāo)構(gòu)建中，王俊民等構(gòu)建的科學(xué)試題情境分析框架中的“情境主題”與龔偉等構(gòu)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(shù)的一級指標(biāo)，但其情境來源的具體指標(biāo)比較適合化學(xué)學(xué)科，孔燕等構(gòu)建的情境試題的三種層次，即學(xué)科情境、生活情境和學(xué)術(shù)情境與物理學(xué)科特點(diǎn)一致，我們選取它們作為辨別參數(shù)的二級指標(biāo)，并根據(jù)學(xué)生對情境材料的熟悉程度可劃分為學(xué)生陳舊熟悉、新穎熟悉和陌生新穎三個方面.在內(nèi)容參數(shù)的指標(biāo)構(gòu)建中，王俊民等構(gòu)建的科學(xué)試題情境分析框架中的 “使用的能力或素養(yǎng)”與龔偉等構(gòu)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(nèi)容參數(shù)的一級指標(biāo)，其試題情境考查功能“識別考查問題”“提取關(guān)鍵信息”“理解并運(yùn)用信息”的三個層次作為內(nèi)容參數(shù)的二級指標(biāo)，考查的功能由低到高分別是較低、中等、較高.在裝扮參數(shù)的指標(biāo)構(gòu)建中，王俊民等構(gòu)建的科學(xué)試題情境分析框架中的“情境的圖形呈現(xiàn)”與龔偉等構(gòu)建的分析模式中“呈現(xiàn)方式”含義一致，但，情境的呈現(xiàn)更重要的是與問題的契合程度，因此，我們選取龔偉等構(gòu)建的分析模式中試題情境層次作為裝扮參數(shù)的一級指標(biāo)，情境層次二級指標(biāo)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(nèi)容無直接關(guān)系”;情境嵌入，即“將要考查的內(nèi)容融入素材之中”;情境融合，即“提供學(xué)習(xí)性材料供考生考場自學(xué)”.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(shù)容易識別，以裝扮參數(shù)中的二級指標(biāo)為基礎(chǔ)，將辨別參數(shù)和內(nèi)容參數(shù)的二級指標(biāo)任意和裝扮參數(shù)中的二級指標(biāo)組合構(gòu)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(diǎn)）和情境3.0（解決情境中的問題），即以“情境分離”為基礎(chǔ)，其他2個參數(shù)指標(biāo)任意組合構(gòu)成情境1.0;以“情境嵌入”為基礎(chǔ)，其他2個參數(shù)指標(biāo)任意組合構(gòu)成情境2.0;以“情境融合”為基礎(chǔ)，其他2個參數(shù)指標(biāo)任意組合構(gòu)成情境3.0.至此，我們建構(gòu)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(jù)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(jìn)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(shè)具有國際先進(jìn)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(yīng)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(wù)目標(biāo).2020年5月5日18時，長征五號B運(yùn)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(wù)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(jī)的工作原理相當(dāng)于四沖程內(nèi)燃機(jī)的沖程.此過程，火箭箭體與空氣摩擦?xí)l(fā)熱，這是通過改變箭體的內(nèi)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(guān)，因此，本題的解決不需要情境材料的支持，情境與考查內(nèi)容分離.試題的考查內(nèi)容與教科書的內(nèi)容基本一致，學(xué)生比較熟悉，試題取材于學(xué)科情境.試題要求考生從試題情境中識別考查內(nèi)容，考查能力層次較低.

本例題我們選取的是情境分離、學(xué)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(shù)組合，均稱為情境1.0.

4.2 情境2.0 借情境考查知識點(diǎn)

這類情境類試題特征見表3.

例題2 人類正面臨能源危機(jī)，為了找到更節(jié)能的光源，科學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)表4中的IED燈和白熾燈在正常工作時，光照強(qiáng)度相同.請通過計(jì)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(xué)生掌握電流、電阻、電功率、電能等多個物理概念，考查內(nèi)容鑲嵌情境中.試題情境比較新穎，材料來源于生活.學(xué)生能夠很快在情境中提取需要的相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)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(shù)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(xiàn)”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(dāng)用手轉(zhuǎn)動展臺下方的手柄時，磁液就會沿圓錐體爬升，手柄轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動后，爬上圓錐體的磁液會落回磁液槽.

請根據(jù)以上介紹，從力學(xué)或電磁學(xué)角度提出一個物理問題，并用所學(xué)的物理知識進(jìn)行解釋.

分析：試題通過磁液寶塔情境的設(shè)計(jì)，指出當(dāng)用手轉(zhuǎn)動展臺下方的手柄時，磁液就會沿圓錐體爬升這一現(xiàn)象，要求學(xué)生提出磁液為什么上升這一問題，運(yùn)用感應(yīng)電流、電流通過電磁鐵產(chǎn)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(xué)術(shù)情境，考查內(nèi)容及知識需要從材料中提取，通過自學(xué)遷移解答試題，本題需要學(xué)生根據(jù)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(xué)術(shù)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(shù)組合，均稱為情境3.0.

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)術(shù)情境試題的目標(biāo)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)模科學(xué)學(xué)業(yè)評估的試題情境比較研究——基于情境類型學(xué)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(xué)試題情境創(chuàng)設(shè)的系統(tǒng)研究[J].化學(xué)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）