新高考評價體系下5省物理試題考查載體的評價

戴驛歡 鄧 磊 蔣 敏

（1.西南大學科學教育研究中心，重慶 400700；2.西南大學附屬中學，重慶 400700）

物理課程標準中提到“情境的創設對核心素養的形成起著重要作用，情境創設的質量直接影響到試題的評價效果.”［1］由此可見，情境創設在物理試題命制中至關重要.首先，試題情境對試題整體起著很好的“粘合”作用，試題情境能將考查知識點進行有機整合，使試題內部關系更為緊密；其次，試題情境可以提供問題解決的關鍵信息，引領學生建構及應用知識，測評其科學素養及理論聯系實際的能力；此外，恰當的試題情境還能傳遞正確的價值觀，激發學生對于物理學科的熱愛，對物理學科的教學有著較好的導向作用.［2］

本文擬通過確定物理試題考查載體的創設類別，劃分物理試題考查載體創設水平，結合考查載體系數對我國2021 年新高考5 省物理試題考查載體進行分析，更好地推進物理學科考試內容改革.

1 物理試題考查載體的類型、水平及考查載體系數

1.1 物理試題考查載體類型

結合“一核四層四翼”的新高考評價體系，聯系學科考試實際，本研究將考查載體分類為生活實踐類和學習探究類，每類還有3類子載體，共6種子載體類型.

1.1.1 生活實踐類

生活實踐類載體可以分為自然類、生產生活類和科技前沿類3種子載體類型（表1）.該類載體既能夠增加試題真實性、趣味性，又能較好地考查學生知識遷移的能力，是落實物理學科素養考查的重要途徑.［3］

表1 生活實踐類載體內涵及試題樣例

1.1.2 學習探究類

學習探究類載體是以真實的物理科學情境為背景，涵蓋學習探索與科學探究過程中所涉及的情境，具體可劃分為物理學史類、課標和教材類、科學探究類3種子載體類型（表2）.

表2 學習探究類載體內涵及試題樣例

1.2 物理試題考查載體水平

基于考查載體對試題難度的影響，將其劃分為簡單水平載體與復雜水平載體（表3）.

表3 不同載體水平內涵及樣例

1.3 考查載體系數

2 5省新高考物理試題考查載體的比較研究

本研究選取2021年新高考遼寧、湖北、湖南、河北、廣東5省自命題物理試卷作為研究對象，比較其考查載體的類型、水平及考查載體系數.由于湖南、河北、廣東相對于遼寧、湖北在試題結構上增加了選修3 3、3 4的選考試題，為了保證滿分為100分的一致性，本研究將這3 省試卷按不同選考試題分別組合成兩套試卷，共計8套試卷.

2.1 考查載體類型的比較

2.1.1 考查載體類型的描述統計

本研究首先對5省試題的兩大類考查載體類型進行了分數統計，其結果顯示：5省試卷中生活實踐類載體的總分（3 3：165分；3 4：151分）高于學習探究類 試 題 總 分（3 3：106 分；3 4：112分）.為了進一步了解5省試卷中兩大類載體類型的差異，本研究將分別對其進行比較研究.

（1）生活實踐類載體.

由圖1可知，5省試題在生活實踐類載體上的分數由高到低排序為：廣東卷、遼寧卷、河北卷、湖南卷、湖北卷.單樣本t檢驗顯示：廣東卷的生活實踐類總分（3 3：t=-4.323，p=0.023；t=-3.512，p=0.039）顯著高于其他4 省，而湖北卷的總分（3 3：t=3.833，p=0.031；3 4：t=3.265，p=0.047）顯著低于其他省份.

圖1 生活實踐類載體試題分數分布

具體到各個子載體類型，除了廣東卷和河北卷，其他試卷均未使用自然類載體.獨立樣本t檢驗顯示：遼寧卷和廣東卷的生產生活類試題分數（3 3：t=-4.951，p=0.016；3 4：t=-12.533，p=0.002）非常顯著高于其他省份試卷.單樣本t檢驗顯示：湖南卷的科技前沿類試題分數（3 3/3 4：t=-16.189，p=0.001）非常顯著高于其他省份試卷.

（2）學習探究類載體.

由圖2可知，學習探究類試題總分由高到低排序（選考3 3）為：河北卷，湖南卷，遼寧卷，湖北卷（廣東卷并列）.選考3 4時為：河北卷，湖南卷，遼寧卷（廣東卷并列），湖北卷.單樣本t檢驗顯示：河北卷的學習探究類試題總分（3 3：t=-5.166，p=0.014；3 4：t=-5.154，p=0.014）顯著高于其他4省試卷；若選考3 4，湖北卷的學習探究類試題總分（t=4.753，p=0.018）顯著低于其他試卷.

圖2 學習探究類載體試題分數分布

具體到各個子類，在物理學史類子載體上，5省試卷中只有遼寧卷和湖南卷3 4有相關試題.單樣本t檢驗顯示：河北卷在課標和教材類試題的分 數 上（3 3：t=-13，p=0.001；3 4：t=-7.667，p=0.005）非常顯著高于其他試卷；只選考3-3 時，湖南卷的科學探究類試題分數（t=-16.189，p=0.001）非常顯著高于其他試卷；而選考3-4時，遼寧卷的科學探究類試題分數（t=5.196，p=0.014）顯著低于其他試卷.

2.1.2 考查內容的載體分布比較

5省物理試卷中每道試題的考查內容及其考查載體類型分布如圖3、圖4所示.

圖3 不同考查內容的生活實踐類載體試題分數分布

圖4 不同考查內容的學習探究類載體試題分數分布

（1）生活實踐類載體.

選考3-3時，生活實踐類載體總分由高到低排序為：力學、熱學、原子物理、電磁學、光振波.選考3 4時為：力學、原子物理、電磁學、光振波、熱學.單樣本t檢驗顯示：力學的生活實踐類試題總分（3 3：t=-16.25，p=0.001；3 4：t=-27.081，p=0.000）非常顯著高于其他考查內容.

具體到各個子類，除了原子物理，其他考查內容均未使用自然類子載體設題.單樣本t檢驗顯示：力學的生產生活（3 3：t=-9.2，p=0.003；3 4：t=-48.333，p=0.000）和 科 技 前 沿 類（3 3：t=-8.727，p=0.003；3 4：t=-8.727，p=0.003）試題分數非常顯著高于其他考查內容.

（2）學習探究類載體.

由圖4可知，基于不同考查內容的學習探究類試題總分由高到低排序在選考3-3時為：電磁學、力學、熱學、原子物理、光振波.選考3 4時為：電磁學、力學、光振波、原子物理、熱學.單樣本t檢驗顯示：電磁學試題的學習探究類總分（3-3：t=-5.399，p=0.012；3 4：t=-5.145，p=0.014）

非常顯著高于其他考查內容.

具體到各個子類，只有原子物理無論選考3 3或3-4時都使用了物理學史類子載體.單樣本t檢驗顯示：電磁學的課標和教材類（3 3：t=-13，p=0.001；3 4：t=-4.6，p=0.019）與科學探究類（3-3：t=-3.644，p=0.036；3 4：t=-3.686，p=0.035）試題分數顯著高于其他考查內容.

2.2 考查載體水平的比較

2.2.1 不同考查載體類型的水平分布

通過分析5省物理試卷中不同類型試題考查載體的水平，可以統計出5 省試卷中各類載體不同水平分布的試題分數，如圖5-圖7所示.

圖5 生活實踐類載體不同水平試題分數分布

圖6 學習探究類載體不同水平試題分數分布（3 3）

圖7 學習探究類載體不同水平試題分數分布（3 4）

（1）生活實踐類載體.

單樣本t檢驗顯示：生活實踐類載體簡單水平和復雜水平的試題總分沒有顯著性差異.

具體到各個子類，自然類全部處于簡單水平.單樣本t檢驗顯示：生產生活類在簡單水平和復雜水平的試題分布上沒有顯著性差異，而科技前沿類簡單水平的試題分數（3-3：t=21，p=0.03；3 4：t=21，p=0.03）顯著低于復雜水平的試題分數.

（2）學習探究類載體.

單樣本t檢驗顯示：簡單水平的學習探究類載體試題分數（3 3：t=50，p=0.013；3 4：t=25，p=0.025）顯著低于復雜水平的.

具體到各個子類，科學探究類全部處于復雜水平.單樣本t檢驗顯示：簡單水平和復雜水平的物理學史類與課標和教材類試題分數都沒有顯著性差異.

2.2.2 不同考查內容的考查載體水平分布

統計5省物理試卷中不同考查內容的考查載體水平，如圖8所示.

由圖8可知，各考查內容簡單水平的載體分數由高到低排序在選考3-3時是：力學（原子物理并列）、熱學、光振波（電磁學并列）.選考3-4 時是：力學（原子物理并列）、光振波、電磁學（熱學并列）.獨立樣本t檢驗顯示：在簡單水平載體中，力學和原子物理的載體分數（3 3：t=-6.971，p=0.006；3 4：t=-14，p=0.005）都非常顯著高于其他考查內容.

圖8 不同考查內容的考查載體水平分布

各考查內容復雜水平的載體分數由高到低排序在選考3-3時為：力學、電磁學、熱學、光振波（原子物理并列）.選考3-4時為：力學、電磁學、光振波、熱學（原子物理并列）.單樣本t檢驗顯示：在復雜水平載體中，力學的載體分數（3-3：t=-5.192，p=0.014；3 4：t=-5.548，p=0.012）顯著高于其他考查內容.

2.3 考查載體系數的比較

由表4 的考查載體系數分析框架判定分析2021年新高考5省物理試卷中每道試題，并比較研究不同試卷、不同考查載體類型及不同考查內容試題載體之間的載體系數情況.

表4 考查載體系數分層判定標準

2.3.1 5省試題考查載體系數的描述統計

通過累加試題考查載體系數，可以得到2021年5省高考物理試卷整體的情境系數，統計結果如圖9所示.

圖9 5省試卷考查載體系數分布

從試卷考查載體系數來看，廣東卷為0.67處于5省最高水平，5省中只有廣東省物理試卷達到優秀水平.遼寧卷和河北卷考查載體系數大于（等于）0.5，其考查載體質量相對較好；另外，湖北卷和湖南卷考查載體系數遠低于0.5，其考查載體質量有待提高.

2.3.2 不同考查載體類型的載體系數分布

通過累加各類型考查載體的系數，可以得到不同載體類型的考查載體系數分布，統計結果如圖10所示.

圖10 不同類型載體的考查載體系數分布

由圖10可知，所有類型的考查載體均達到優秀水平，其中課標和教材類與科學探究類的考查載體系數為1，處于所有類型載體的最高水平.總體而言，學習探究類的考查載體系數高于生活實踐類的.

2.3.3 不同考查內容的載體系數分布

通過累加各考查內容試題載體的考查載體系數，可以得到不同考查內容試題載體的考查載體系數，統計結果如圖11所示.

圖11 不同考查內容的考查載體系數分布

由圖11可知，除了原子物理的考查載體系數處于0.65 以下，未達到優秀外，其他考查的載體系數都很優秀.電磁學與熱學試題的考查載體系數為1，處于所有載體的最高水平.

3 啟示

3.1 結論

3.1.1 考查載體類型

（1）考查載體的類型在試題中不均衡.

生活實踐類的試題總分多于學習探究類.具體到各個子類，以生產生活類和科學探究類分數最多，自然類和物理學史類子載體少有涉及.

（2）考查內容所使用的考查載體類型不均衡.

力學、原子物理以及熱學內容更多地使用生活實踐類載體設題，電磁學、光振波試題則傾向于使用學習探究類載體設題.

（3）各省試題中考查子載體的類型不均衡.

遼寧卷和廣東卷側重使用與實際生活聯系的載體設題，而河北卷、湖南卷和湖北卷則側重使用與科學研究相關的載體設題.

3.1.2 考查載體水平

（1）考查載體水平分布差異較大.

兩大類載體復雜水平的試題總分都遠大于簡單水平的試題總分.具體到各個子類：自然類子載體全部處于簡單水平；科學探究類子載體全部處于復雜水平；除了科技前沿類子載體，其他子載體在兩種水平的分數分布上沒有顯著差異.

（2）考查內容載體的水平分布差異較大.

電磁學內容的載體全部處于復雜水平；原子物理內容的載體全部處于簡單水平；其他考查內容的載體在簡單水平和復雜水平的分數分布上沒有顯著差異.

3.1.3 考查載體系數

（1）5省試卷的載體系數存在差異.

僅廣東卷考查載體質量處于優秀水平；湖北卷以及湖南卷考查載體質量較差.

（2）考查載體類型的載體系數存在差異.

學習探究類載體的載體系數高于生活實踐類載體.具體到各個子類，課標和教材類與科學探究類子載體質量最好；自然類和物理學史類子載體質量較差.

（3）考查內容的載體系數存在差異.

電磁學和熱學內容考查載體的質量最好，除原子物理以外，其余考查內容的載體質量均達到優秀.

3.2 命題啟示

3.2.1 考查載體類型方面

（1）豐富各考查內容載體的類型.

建議豐富原子物理、熱學及光振波考查載體的類型，可以適當增加物理學史類、科技前沿類及生產生活類子載體的使用.

（2）及時更新考查載體，注重考查載體類型及水平的多樣性.

考查載體的更新可以從考查載體的類型切入，自然類和物理學史類子載體一直以來在高考試題的命制中使用較少，具有非常大的發掘空間；考查載體的更新也可以從各類考查載體的水平切入，使用科學探究類子載體時適當增添其簡單水平的試題，使用自然類子載體時適當提高其載體水平，推陳出新，為高考物理試題注入新活力.

3.2.2 載體水平方面

關注各考查內容載體水平的層級性.考查載體的水平不同，學生解決問題時需要調用的知識和能力綜合程度就不同，因此，試題呈現的考查載體要繁簡得當，具有一定層級性，才能切合不同程度學生的作答能力和作答意愿，利于分層次評價.［6］另外，與其他考查內容的載體相比，原子物理的考查載體全部處于簡單水平，且只有原子物理的載體質量未達到優秀.由此可見，并不能一味地簡單化考查載體，試題的命制需要適當增加復雜水平的考查載體才能提高總體的考查載體質量.在今后的高考試題命制中，可以適當復雜化原子物理內容的考查載體.

3.2.3 載體系數方面

重視挖掘試卷考查載體中的物理原理，提升考查載體的質量.由上述結論可知，使用考查載體命題分數高的試卷，其考查載體系數不一定高.這說明并不能通過堆砌一些僅簡單描述物理現象、不涉及物理原理的考查載體來提高試卷總體的載體質量，反而應該重視挖掘考查載體中的物理原理，提高考查載體的功能性，使用需要學生調動多方面知識以及綜合性能力解題的考查載體來更好地測試學生，真正地做到提升試卷考查載體的質量.