學生的錯誤中到底蘊含著什么
——以2021年高考全國甲卷物理34題為例

馮雪媚，張 殷

廣西師范大學物理科學與技術學院，廣西 桂林 541004

高考具有“立德樹人、服務選材、引導教學”的核心功能。對學生典型錯誤進行歸類和推因有助于提升教學效果、引導教學。本研究選取2021年高考全國甲卷物理第34題（以下簡稱“試題”），首先對試題進行屬性界定，并借鑒國際上“雙位編碼”的評分方式，旨在深度剖析學生的典型錯誤，試圖打開學生學習“機械振動、機械波”內容困難的“黑匣子”，以評促教，為核心素養的診斷、培養提供重要的教學資源。

1 評分標準的研究

在傳統的考試中，我們更傾向把目光聚焦在學生作答正確的內容上，很難幫助學生了解“我會什么”“我不會什么”“我距離目標還有多遠”，學生的出錯內容作為一種重要的教學資源和診斷方式，往往被我們忽略了。學習評價分析更應從關注知識掌握的正確性擴展到關注“錯誤”及其引申的價值，幫助學生找到學習困難所在，幫助教師反思自身教學等，從而達到以評促教、以評促學的目的。

國際上影響力較大的三大測評項目——經濟合作與發展組織的國際評估項目（PISA）、國際教育成就評估協會的國際數學與科學趨勢研究項目（TIMSS）和美國國家教育進展評估（NAEP）在對學生作答的評分上，不僅關注了學生思維的多樣性，對學生的錯誤概念、錯誤方法等錯誤內容也給予同樣關注。它們通常采用 “雙位編碼”（double-digit coding）的分級計分方式。所謂“雙位編碼”是指由兩位數組成，每一種編碼即代表一種答案類型，其中第一位數字表示得分情況，第二位數字代表學生完成答案所采用的策略。以TIMSS為例，如表1所示，其評分標準可大致分為三級水平，分別是正確回答（Correct Response）用代碼20、21、22……來表示；部分正確回答（Partial Response）用代碼 10、11、12……來表示；錯誤回答（Incorrect Response）用代碼 70、71、72……來表示，每一級水平的不同代碼代表不同的答案類型。與“雙位編碼”評分方式中的第一位數字相比，第二位數字更容易找到學生解決問題的科學方法與策略，從而使得評分更具可解釋性。現在我國往往采用“采點評分”的評分方式，同樣的分數是無法識別其中的差異的，而完全錯誤的答案是不給予重視的，一般用“0”分表示，這樣的評分方式可解釋性很低，不利于教學的反饋。

表1 TIMSS科學試題評分形式

本研究借鑒國際上的“雙位編碼”的分級計分的研制理念，以學業質量標準為依據，試圖為評分做一種新探索。

2 試題屬性界定與分析

2.1 試題重現與解析

（1）如圖1，單色光從折射率 n=1.5、厚度 d=10.0 cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速為3×10m/s，求該單色光在玻璃板內傳播的速度___________m/s；對于所有可能的入射角，求該單色光通過玻璃板所用時間t的取值范圍是 _________s≤t＜________s，（不考慮反射）。

圖1 光路圖

（2）均勻介質中質點A、B的平衡位置位于x軸上，坐標分別為0和x=16 cm。某簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=20 cm/s，波長大于20 cm，振幅為y=1 cm，且傳播時無衰減。t=0時刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運動方向相反，此后每隔Δt=0.6 s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t時刻（t＞0），質點A位于波峰。求：

2.2 試題屬性界定

高考評價體系是高考命題、評價與改革的理論基礎和實踐指南。為了更好地診斷學生在必備知識、關鍵能力、核心素養上的表現，本文基于高考評價體系和新課標，對試題的第（2）小題從必備知識、關鍵能力、學科素養等方面進行屬性界定，如表2所示。

表2 試題的第（2）小題的屬性界定表

3 測試結果與評分標準制定

3.1 測試工具與施測過程

為了使測試更好地呈現出學生的思維過程，把試題的第（1）小題由填空題改為開放性試題，試題的第（2）小題保持不變，以此作為測試工具。選取廣西兩所公辦學校，分層抽樣選取170名高三學生，其中女生82人，男生88人，作為測試樣本，這部分學生已經復習過一輪機械振動、機械波、光學等內容。回收測試卷共170份，其中有效試卷164份，無效試卷6份。

3.2 評分標準制定

本研究的評分標準以物理核心素養為基準，依據初步擬定的評分標準進行預判斷，再根據學生的具體作答情況修改標準，如表3所示。

表3 試題的第（2）-（ii）小題的評分標準

由圖2可知，學生整體對機械振動和機械波的理解水平較低，科學推理能力有待加強。剔除空白卷后，答案代碼為20、10和11的學生人數達到總作答人數的75%。

圖2 施測結果

以下將結合這三種典型的錯誤答案展開具體分析，如表4所示。

表4 學生典型錯誤作答及分析過程

續表4

4 結語

在以上的測試中發現，164個測試樣本中有51.7%的學生在本題上是空白，處在水平4、水平3、水平2、水平1的學生比例分別為0.6%、1.2%、14.7%和21.8%。在作答的學生中，有75%的學生存在以下三種典型問題：一是重視數學運算結果，忽視物理本質意義，缺乏深度學習；二是過分關注解題技巧，記憶公式，對物理量的量綱、質點簡諧運動公式等內容沒有基本的理解；三是推理過程邏輯混亂，證據意識薄弱。還有部分學生對物理的大概念（Big Ideas）沒有基本的認識。

核心素養的培養已經成為當前基礎教育的共識，基于核心素養的評價成為一項極具挑戰性的任務。本研究從核心素養的視角出發，采用分級計分的評分方式，對學生的不完整作答和錯誤作答進行分類和診斷，發現學生在學習機械振動、機械波內容時不易察覺的錯誤，為反饋教學提供實證的研究。