對75 min選擇性學考的測量學思考

黃紅波

（江蘇省教育考試院，江蘇 南京 210024）

第3批進入高考綜合改革的8省市，將普通高中學業水平選擇性考試（以下稱“選擇性學考”）各科目的考試時長縮短到75min，減少考試時長有利于減輕考生的學業負擔，有利于統籌考試的組織管理.但是，這又無疑會減少試卷題量，一線教學對此存在一些疑慮，主要一是可能會降低考試的知識覆蓋率，不利于完整落實課標內容；二是可能會降低試題的復雜度，不利于深刻考查科學思維；三是可能會降低考試的效度信度，不利于可靠使用考試結果.

作為頂層設計的考試制度，需要在總體上協調教育改革的各個方面，75min時長在全局上應當具有合理性，相關理論或實踐論述已經非常充分.作為政策的實施者，我們還需要更多地從考試測量學的規律思考，結合教學和考試經驗，設計好新學考的試卷試題，力求避免產生消極影響，消除疑慮.

1 試卷的測量學要求

簡單地說，測量就是依據一定法則使用量尺對事物的屬性進行定量描述的過程.［1］教育考試也是一種測量，是用試卷作為量尺，把學生的學業成就用分數或等級表示出來的數量化過程.從考試測量學的基本原理考慮，試卷應當滿足效度、信度和區分度三方面的基本要求.

效度，是指考試實際能測出所要測量的學業成就的程度，也就是分數能在多大程度上表示學生的實際學業水平.選擇性學考基于具體課程內容，實際測到的內容與所要測量的內容之間的吻合程度取決于知識點的覆蓋率和學業要求的適綱性.一般要求選拔性考試的知識點覆蓋率超過50%，涉及所有要求的學業能力類型和學業水平等級.

信度，是指考試結果的穩定性程度，反映試卷的可靠性.眾所周知，多次反復測量可以減小物理測量的誤差，增加結果的可靠性.同理，試題給考生心理刺激，多道試題反復刺激可以減小測得心理反應的誤差，提高考試的信度.謝小慶對題量與信度關系的研究指出，在一定范圍內，增加題量能夠明顯提高考試的信度.［2］

區分度，是指試題對不同學業水平考生的區分程度和鑒別能力.區分度與難度密切聯系，理論和實踐都表明，試題難度接近0.50時的區分度最好.［3］教育部考試中心曾經在《考試大綱》中規定高考卷的易中難試題占分比例控制在3∶5∶2左右，整卷難度期望控制在0.50—0.60之間.

2 對試卷結構的思考

不謀全局者，不足謀一域.試卷結構是試卷命制的藍圖，無疑是考試設計應當首先考慮的重要問題，主要包括題量（即卷長）、題型、內容和難度等.設計試卷結構的基本出發點是要滿足考試的效度、信度和區分度等的要求.尤其對于選擇性學考這種高利害性大規模教育考試，效度、信度和區分度也是考試公平的前提條件.

（1）保證充足的題量.題量主要影響考試的信度，對效度也有影響.無論知識點覆蓋率或學業要求適綱性，都要以一定的題量為前提.當考生能力層次差異較大時，相對充足的題量也有利于實現區分度.

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》規定選擇性學考內容有6個模塊、共87個知識點條目，江蘇省2019年學測（選修科目）《考試說明》列出88個知識點，兩者在知識點總數上一致.以此參照，當覆蓋率不低于50%時，知識點至少為44個.若按易中難題的比例為3∶5∶2、知識點負荷量至少分別為1、2、3個估算，則題量為從八省的適應性考試看，江蘇省的問題量為22個，其它七省市也在22—25個.鑒于試題實際的知識點負荷量會更大一些，知識點覆蓋率一般可以達到70%以上.選擇性學考主要考查水平3和水平4，除掉少數試題兼顧水平1和水平2的考查外，題量已經相對充分.

（2）采用有效的題型.題型和考試的效度與信度都有相當強的關系.不同題型對不同行為目標的刺激作用不同，發生反應的效果可能完全不同，試題難度也會不同.［4］豐富多樣的題型，有利于調動考生答題興趣和考試參與度.全國和各地物理卷的常用題型有選擇題、填空題、作圖題、論證題和計算題等，又可歸納為選擇題和非選擇題兩大類，其中非選擇題包括填空、作圖、簡述和計算等多種形式.各地的高考實踐表明，這些題型已經能很好地滿足從識記、理解到綜合、創新等各個能力層次的考查需要，而且也是教學習題和復習訓練的常見題型.考慮到選擇性學考題量減少，還可以精簡一些功能重復或效果不佳的題型，例如一些省市就舍棄了多項選擇題.

各地由于生源質量、試卷風格、難度設計等方面的不同，試卷文字量的差異較大.改革前，江蘇物理卷的文字量較適宜，100min時長約4000字左右，意在減少閱讀時間增加思維時間.等比例折算，選擇性學考的文字量可以3000字左右為宜.若按選擇題平均120字/題、實驗題平均500字/題、計算題平均300字/題估算，x道選擇題、1道實驗題和y道計算題的文字量關系滿足：120x+500+300y=3000.則x=10或11、y=4比較合理，即10或11道選擇題、1道實驗題、4道計算題，八省市適應性考試的實際情況與之大體相符.

（3）設置適當的難度.在輿論作用下，難度常當成重要指標被夸大，甚至被誤用和濫用.在經典測量理論中，考試難度只能反映考生對試題應答的平均水平，它既不能獨立表示考生的學業水平，也不能獨立表示試卷的難易度.［5］

理論上，中等難度試題的區分度好，在試卷中所占比重最大是合理的.R.L.Ebel［6］對比不同難度分布的測驗發現，在試題難度都集中在0.50附近時，分數方差較大；若試題不是太難就是太易，難度分散在兩端時，分數方差最小.考慮到高考生源的學業水平差異比較大，試卷難度布局通常應當從易到難呈現變化，在每個難度區間上都設置有一定數量的試題，一般認為易中難試題占分比例控制在3∶5∶2左右最為適當.事實上，我國各地高考大多遵循這一比例.

需要注意，在選擇性學考時長減少到75分鐘后，需要更精確地發揮每一道試題的區分功能.容易題對學業相對薄弱的考生也要有區分作用，避免幾乎人人得分的“送分題”.難題要做到難中有易，淺入口，多層次.同時，整卷保持一定難度，有利于教學落實課標要求，有利于高校選拔合適人才，有利于考生形成積極心態.

（4）協調試卷的結構.雖然充足的題量、豐富的題型、適當的難度是高的效度、信度和區分度的重要條件，但是在一份試卷中，題量、題型和難度彼此聯系，綜合產生作用.這就需要以一定的形式將這些要素組織起來，協調一致，以免顧此失彼，該組織形式就是試卷結構（或試卷框架）.試卷結構通常包括題量、題型結構、內容結構、難度結構等，一般在考試大綱、考試說明或相關考試文件中做出規定.［7］在將試題組織成為試卷時，根據試卷結構制定一份雙向細目表往往是不可或缺的.

選擇性學考的內容結構要依據課標.基于學科核心素養理念，在必備知識上，按物理學科體系劃分為力學、電磁學、熱學、光學和原子物理學等五大領域，知識結構上突出主干內容和大概念，破除各領域之間的壁壘.內容結構不宜把五大領域再細分為課程模塊或知識主題，以保持學科體系的完整性和知識結構的系統性.［8］在關鍵能力上，教育部考試中心提出新的五大能力包括理解、推理論證、模型建構、創新和實驗探究等，能力結構上側重綜合性和應用性，特別是重要的物理概念與規律的理解與運用，同時兼顧基礎性和創新性.在試題情境上，按照《中國高考評價體系》分為生活實踐情境和學習探索情境兩類，每類情境又可以根據復雜程度分為簡單情境和復雜情境兩種.研究表明，情境熟悉程度、復雜程度和抽象程度對試題難度的影響很大，因此試題情境的選擇和裁剪要與難度目標結合起來.［9］

3 對試題內容的思考

組織好試卷結構后，編寫試題便是重要的一環.試題內容如何實現考查目標的命題技術問題已經超出本文討論范圍，這里不做闡述.在75分鐘考試時長條件下，試題內容主要是處理好與題量、題型、難度等試卷結構的關系.

（1）控制試題的表面特征.試題的表面特征是主要與試題呈現形式有關的特征，例如文字量、圖表量和答題量等.試題通過文字和圖表等表達題意，考生解題時首先要通過閱讀將問題情境轉化為認知圖式理解的物理情境，即轉譯.嚴格控制每道試題的閱讀量，減少花費在閱讀題干和理解題意上的時間，有利于考生在規定時間內完成給定的題量.

編寫試題時利用好轉譯的兩個心理特征：一是信息加工的主動性.在閱讀試題和整合試題信息時，考生的認知圖式會主動參與轉譯過程，考生會將已有的情境經驗自覺地映射到待加工的具體情境上.例如，除非特別說明，會自然地認為桌面水平、地面粗糙、降落傘下落時受到空氣阻力等.這些情境經驗主要源于真實生活體驗或書本學習獲得.試題表述應充分利用這一特性，情境經驗已經明確的試題條件可以少交待，甚至不交待.二是信息加工通道的有限性.考生能同時加工信息的數量總是有限的，過多的信息提示反而容易加重轉譯的認知負荷.試題表述要明確每一句的重點，避免把多個重要信息集中在一個句子中，避免題干文字重復表述圖表等非連續文本已經提示的試題條件.

例1.如圖1所示的電路中，理想變壓器原線圈接在交流電源上，調節滑動觸頭Q可以改變副線圈接入電路的匝數.R0為定值電阻，燈泡L和滑動變阻器R串聯，P為滑動變阻器的滑片，A為交流電流表.開關S閉合，電流表A的示數為I.則

圖1

（A）僅將P向下滑動，I增大.

（B）僅將Q向下滑動，燈泡變亮.

（C）僅將開關S斷開，燈泡變亮.

（D）僅將開關S斷開，變壓器的輸入功率增加.

題干用100多字詳細描述了電路的構成和工作狀態，選項要求對電路操作后可能的狀態變化做出判斷.閱讀時會發現，電路圖中相關器件的符號規范，其實無須再在題干中重復說明.電路圖清楚地顯示變壓器原線圈接在交流電源上、燈泡和滑動變阻器串聯，題干的相關表述顯得冗余.4個選項中的“僅”字都是多余的，按照科學規范，討論物理量之間關系時，默認其他條件不變是習慣，例如，教材表述牛頓第二定律“物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同”，是默認質量相同時，加速度大小與作用力成正比；作用力相同時，加速度大小與質量成正反比.考慮到控制文字量的要求，可以改編為例2（省略示意圖）如下.

例2.如圖1所示，調節滑動觸頭Q可以改變理想變壓器副線圈接入電路的匝數.開關S閉合時，交流電流表的示數為I.則

（A）滑片P向下滑動時，I增大.

（B）觸頭Q向下滑動時，燈泡變亮.

（C）開關S斷開后，燈泡變亮.

（D）開關S斷開后，變壓器的輸入功率增加.

（2）發揮好試題的題型功能.根據試題的考查目標選擇合適的題型，充分發揮不同題型的考查功能.選擇題主要考查對物理概念和規律及其相互關系的理解，文字量小，可以提高試卷考查內容的覆蓋面和考試的信度.非選擇題能呈現學生的解答過程，主要深入考查解決具體問題時的模型建構、實驗探究和創新等較高層次的學科能力.一題多問的遞進設計時，個別問題也可兼顧考查理解和推理論證能力.

有觀點認為選擇題考不出核心素養，張厚粲［10］反對認為一個試題能否考查綜合運用能力，不在于其形式是選擇題還是論述題，而在于其內容，良好的選擇題同樣可以考查這種能力.選擇性學考需要繼續加強選擇題命制技術的研究，注意糾正兩種不良傾向：一是選項拼盤化.選項要緊密圍繞題干所提供的信息，體現從試題條件到結論判斷的理解或推理關系，避免選項所考查的知識點過于分散.二是解題計算化.解題過程宜以定性和半定量判斷，以及簡單的邏輯推理為主，避免復雜的定量計算.

例3.如圖2所示，傾角為θ的斜面MN段粗糙，其余段光滑，PM、MN長度均為3d.4個質量均為m的相同樣品1、2、3、4放在斜面上，每個樣品（可視為質點）左側固定有長度為d的輕質細桿，細桿與斜面平行，且與其左側的樣品接觸但不粘連，樣品與MN間的動摩擦因數為tanθ.若樣品1在P處時，4個樣品由靜止一起釋放，則（重力加速度大小為g）

圖2

（A）當樣品1剛進入MN段時，樣品的共同加速度大小為gsinθ.

（B）當樣品1剛進入MN段時，樣品1的輕桿受到的壓力大小為3mgsinθ.

（C）當4個樣品均位于MN段時，摩擦力做的總功為9d m gsinθ.

（D）當4個樣品均位于MN段時，樣品的共同速度大小為

試題的連接體問題涉及4個物體，在運動的不同階段，4個物體與斜面的摩擦力發生變化，問題情境比較復雜.解題過程需要綜合運用力的分析、牛頓運動定律和動能定理等多個知識點進行字母運算，計算過程比較復雜，很可能由于數學計算失誤而非物理概念不清造成誤選.選項涉及的知識點有速度、加速度、相互作用力和摩擦力做功等，多次從不同角度進行判斷需要花費較多的時間.這些不利因素都很難發揮好選擇題的題型功能.

（3）利用好情境的背景信息.選擇性學考遵循核心素養的理念，用有價值的真實問題情境進行考查.按照羅日葉的情境觀，情境循著“整合的”邏輯，將學業獲得整合在具體情境中，在問題情境的具體任務中，要求學生能聯結起一組背景化的信息.［11］情境化試題要運用好那些與問題情境相聯結的背景信息作為解題的已知條件，具體有兩層含義：一是舍棄冗余信息.在某個具體情境下解決問題時，已經包含在情境背景中的信息可作為已知條件，試題無須再做表述.例如“一束光線射入方形玻璃磚，并在磚中傳播”，情境的背景信息已經接受玻璃磚表面平整、無其他物質的涂層、玻璃介質均勻等條件.當考查目標定位在物理學科素養，問題情境的背景必然是常規的、無驚訝的，反對腦筋急轉彎式的理解.二是進行必要剪裁.試題具有特定的考查目標，答案具有收斂性和確定性，而真實素材往往比較復雜，信息量超出考查目標所需.所以，試題必須依據考查目標剪裁素材，清除與問題解決無關的信息，避免干擾考生準確理解題意和有效獲取信息.例4是江蘇省第一次適應性考試的一道試題：

例4.某生態公園的人造瀑布景觀如圖3所示，水流從高處水平流出槽道，恰好落入步道邊的水池中.現制作一個為實際尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度應為實際的

圖3

瀑布是常見景觀，考生或有親身體驗，或在影視中見過，比較熟悉，容易利用瀑布的背景知識把問題情境轉化到平拋運動模型上，所以，試題并不需要再多費筆墨加以提示.而且，作為理論模型的估算問題，省去了忽略空氣阻力的條件，使得試題表述更加簡潔、自然.

4 結論

選擇性學考的時長縮短到75分鐘的確給考試的效度、信度和區分度等提出了不小挑戰.實際命題操作時，需要從考試測量學的基本要求思考，在試卷結構設計和試題內容編寫兩個方面加強命題控制，盡可能地避免不利影響，發揮好選擇性考試選拔人才、引導教學的功能.

日常教學測驗的試題改編和組卷也離不開考試測量學的指導，提高題型選擇的合理性，加強情境化試題編制的科學性，使用好問題情境將情境經驗與問題解決緊密聯結起來，整合學業所得，并改變一些不合理的習慣做法，任重道遠.

本文僅從考試測量學的基本原理討論了命題的路徑和策略，實際效果還需要進一步的實證研究和實踐檢驗.隨著選擇性學考的實施，更多更成熟的命題技術將會繼續涌現.