基于綜合難度模型的高考物理試題難度對比分析

摘 ""要：依據高考物理試題特點，對傳統綜合難度模型進行適當調整，從物理情境、知識含量、認知水平、閱讀量、推理難度、運算水平６個因素，對２０２３—２０２４年高考物理廣東卷進行試題難度對比分析。研究發現，相比２０２３年，２０２４年試題綜合難度較高；試題情境設計更加均衡，認知水平的考查更偏向于運用與分析；文本閱讀量大幅度增加，運算水平考查有所下滑。

關鍵詞：綜合難度模型；高考物理試題；廣東卷

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1003-6148（2025）3-0048-6高考是有效反映和評估學生學習能力的選拔性考試，其核心功能是“立德樹人、服務選才、引導教學”［１］。在設計試卷時，應該多方面、多角度綜合考慮物理學科核心素養，物理知識的深度、廣度，設置問題情境的合理性、針對性等，科學合理地設計試題難度［２］。其中，試題難度的設計是高考命題中的關鍵因素，對命題的科學性和公平性具有重要影響。

隨著高考改革的進行，２０２１年，廣東省高考物理試題開始采用自主命題模式。而２０２３年廣東省普通高考是實施“新課程”“新課標”“新教材”“新方案”后的第一年。隨著教育改革的發展，高考試題的難度也在不斷發生變化。然而，自廣東省高考制度改革以來，關于廣東省高考物理試題難度的研究相對較少。因此，為了更深入地認識高考物理試題的評價功能和育人價值，依據物理試題綜合難度模型對２０２３—２０２４年廣東卷高考物理試題難度進行對比分析，以期為一線教師和高考命題人員提供參考。

1綜合難度模型的重構

以鮑建生的五因素多水平綜合難度模型為基礎［３］，結合近年來高考物理命題趨勢與物理學科特點，參考已有的物理試題難度分析模型［４-６］，對綜合難度模型進行重構。將影響因素確定為以下６個：物理情境、知識含量、認知水平、閱讀量、推理難度、運算水平。同時，對各個因素的水平進行重新劃分，使得模型編碼更具實操性，以求更精準地呈現物理試題的綜合難度。重構后的高考物理試題綜合難度模型如表１所示。

在對試題難度進行量化時，按照表１對試題難度的六個影響因素賦值，對于一道題而言，其難度（Di）的最終賦值為

其中，D代表對第i個試題第j個因素的賦值；試卷總體難度（D）為各個試題難度總和；通過將總難度與試題總數相除，可以計算出整套試卷的平均難度。

下面以２０２４年廣東卷第４題作為編碼實例：

電磁俘能器可在汽車發動機振動時利用電磁感應發電實現能量回收，結構如圖1甲所示。兩對永磁鐵可隨發動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小均為B。磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖1乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關于圖1乙中的線圈。下列說法正確的是（ ）

Ａ．穿過線圈的磁通量為BL2

Ｂ．永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應電動勢越大

Ｃ．永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小

Ｄ．永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應電流的方向為順時針方向

試題分析：該題相對應編碼分別為：Ａ３較復雜情境（以電磁俘能器通過發電實現能量回收為情境展開，解題需要與情境有所結合，但容易挖掘），Ｂ２知識含量中等（考查必修三“電磁場與電磁波初步”主題中磁通量的理解，選擇性必修二“電磁感應及其應用”主題中感應電流方向、法拉第電磁感應定律等內容），Ｃ３運用水平（解決該問題需要深入理解磁通量的概念，并正確運用電磁感應相關規律），Ｄ３閱讀量較大（題干、問題及選項字符總數為２４５個），Ｅ2簡單推理（由物理規律經過一個推理步驟得到結果），Ｆ2簡單運算（僅涉及簡單代數計算）。

2２０２３—２０２４年高考物理廣東卷的綜合難度分析

2．１試卷內容分析

２０２３—２０２４年高考物理廣東卷的內容均包括力學、熱學、光學、電磁學和近代物理５個知識模塊，并且兩年的試卷各題型以及對應分值基本一致。唯一的變化是２０２４年試卷的實驗題分值相比于２０２３年少1分，計算題多1分，如表２所示。

按照知識模塊，對２０２３—２０２４年試卷所包含的相同知識點和不同知識點進行梳理統計和歸類整理，結果如表３所示。總體上，２０２３—２０２４年試卷考查的核心知識基本保持一致，共同知識點有２３個，其中力學和電磁學部分的知識點占試卷的大部分，涉及各類題型。對比發現，２０２４年試卷知識點的考查范圍更大，主要體現在電磁學的考查內容上。

2．２試卷整體難度分析

根據重構后的試題綜合難度模型，對２０２３—２０２４年高考物理廣東卷試題進行分析編碼，統計試卷各知識模塊包含的題數，從而計算出各知識模塊總試題難度和試卷的總試題難度，如表４所示。其中，２０２４年試卷第１１題的考查內容涉及不同知識模塊，為保證統計的科學性和準確性，對該題各模塊難度按分值比例分配。

由表4可以看出，２０２４年試卷總體難度稍高于２０２３年，高出部分占２０２３年總試題難度的５．２４％。各知識模塊總試題難度中，力學、電磁學在試卷中的比例明顯較高，符合課程要求。各知識模塊平均試題難度中，力學、電磁學和近代物理較為穩定，其中力學和電磁學的平均難度相差不大，而近代物理難度較低。另外，熱學２０２４年平均試題難度明顯高于２０２３年，光學２０２４年平均試題難度明顯低于２０２３年。

2．３各影響因素難度分析

分別計算各因素的綜合難度值（di），計算公式為

其中，n表示總題量，nij表示第i個因素的第j個水平的題量，dij表示第i個因素的第j個水平的賦值。

為了更直觀地展示各因素難度值的差異，將兩套試題的各個因素難度值整理后繪制成圖２的綜合難度分析圖。

由圖2可以看出，兩套試卷各影響因素的綜合難度值由高到低均為知識含量、認知水平、閱讀量、推理難度、運算水平、物理情境。不難發現，２０２４年試題在推理難度、知識含量、閱讀量和認知水平方面的考查難度比２０２３年試題高，知識含量難度差別最大。而２０２３年試題在運算水平和物理情境的難度高于２０２４年試題。下面從各個因素進行具體分析。

2．３．１物理情境因素

根據圖３不難發現，２０２３—２０２４年試題“物理情境”影響因素的多個水平均有非常顯著的差異。２０２３年試題水平１的題目占比為６．６７％，而２０２４年試題高達４０．００％，即２０２４年試題大幅度增加了無情境物理問題的考查。此外，２０２３年試題在水平２上的占比遠高于２０２４年，而２０２４年試題在水平３和水平４上的占比均高于２０２３年，這表明２０２４年試題加強了情境與問題的結合程度。綜上，相比于２０２３年試題，２０２４年試題雖然削減了情境化試題的占比，但加強了情境化試題的情境化程度，試題的重心從追求情境化的數量轉向提升情境化的質量。

2．３．２知識含量因素

由圖４可知，整體上，２０２３—２０２４年試題“知識含量”影響因素主要分布在水平３和水平４，即大部分試題涉及三個或三個以上的主題知識。水平１的占比最少，２０２３年試題在水平１上的占比僅有１３．３３％，而２０２４年試題在水平１上缺失。２０２３年試題在水平２、３、４上的分布比較均勻，而２０２４年試題在水平２上的占比較少，在水平３和水平４上的占比較多，均為４０．００％，高于２０２３年的２６．６７％和３３．３３％。由此可見，２０２４年試題對“知識含量”的考查相比于２０２３年難度更高，對學生知識整合的能力提出了更高的要求。

2．３．３認知水平因素

由圖５可知，整體上，２０２３—２０２４年試題在“認知水平”影響因素上的考查比較一致。在水平１上的占比相同且僅占６．６７％，說明兩套試題均弱化了對知識記憶的考查，重視且平衡地考查了對知識的理解、運用和分析。其中，對比２０２３年試題，２０２４年試題在水平２上的占比從４０．００％降低為２６．６７％，在水平４上的占比從２０．００％提高為３３．３３％，說明２０２４年試題更加注重在復雜情境中對知識的靈活運用，從而引導教師在教學過程中對學生進行高階思維的培養。

2．３．４閱讀量因素

由圖６可知，２０２３—２０２４年試題在“閱讀量”影響因素上水平１、2、３的占比存在一定的差異，而水平４的占比一致。具體而言，與２０２３年相比，２０２４年試題在水平１、２上的占比有所降低，而在水平３上的占比變化較大，從１３．３３％提高至２６．６７％。對２０２３—２０２４年全卷閱讀量進行統計，發現２０２３年試題共３１１９字，２０２４年試題共３８６６字，２０２４年文字閱讀量相比２０２３年增長了２３．９５％。由此可見，２０２４年試題對學生的物理閱讀素養提出了更高的要求。例如，第１４題以汽車行駛安全作為大背景，分別介紹了安全帶和安全氣囊兩個具體情境。學生需要在較短時間內準確捕獲題干中的有效信息，并借助掌握的物理知識對信息進行篩選、分析和應用。這不僅使試題難度有所提升，而且會對考生造成一定的時間壓力和心態干擾。

2．３．５推理難度因素

由圖７可知，對于“推理難度”因素，水平１占比最少，水平２占比最多。具體而言，２０２３年試題在水平１上的占比僅有６．６７％，而２０２４年試題在水平１上缺失。２０２３—２０２４年在水平２上的占比均高達５３．３３％，即超過一半的題目屬于簡單推理。水平３占比二者相當，均為２６．６７％。而２０２４年在水平４上占比略高。綜上，與２０２３年試題相比，２０２４年試題在推理難度上要求稍高，具體表現為適當降低了低水平試題的占比，提高了高水平試題的占比。

2．３．６運算水平因素

由圖８可知，２０２３—２０２４年試題在“運算水平”因素上整體差異不大，主要分布在水平２和水平３，說明題目運算水平難度適中。具體而言，二者在水平１和水平３上的占比一致，而２０２４年試題在水平２上占比稍高，２０２３年試題在水平４上占比稍高，說明２０２４年試題在一定程度上弱化了復雜的數學運算要求。

3結論與建議

２０２４年試題的總體難度和平均難度稍高于２０２３年。從知識模塊角度分析，兩套試卷總試題難度中力學和電磁學均顯著高于其他模塊，近代物理均最低。兩套試卷平均難度中熱學和光學差異較大，其中熱學２０２４年難度較高，光學則反之；差異較小的有力學、電磁學和近代物理，其中力學和電磁學難度中等，而近代物理難度較低。

從難度的影響因素來分析：

（１）物理情境方面，２０２４年低于２０２３年，但２０２４年高水平試題占比更大；

（２）知識含量方面，２０２４年高于２０２３年，是兩卷整體難度差異的重要因素；

（３）認知水平和推理難度方面，２０２４年試題平均難度高于２０２３年，但都重視考查學生對知識的理解、運用和分析；

（４）閱讀量方面，２０２４年高于２０２３年，且差異較大；

（５）運算水平方面，２０２４年低于２０２３年。

綜合以上分析，與２０２３年相比，２０２４年廣東省高考物理命題在遵照“價值引領、素養導向、能力為重、基礎為基”的命制要求的基礎上，優化試題情境設計，突出信息獲取、處理和分析能力考查，強調綜合性，強化考查知識的內在聯系，穩妥推進高考改革，提升人才選拔的質量。教師教學過程中應盡量創設真實情境，促進學以致用，培養學生從“解題”向“解決問題”的轉變；加強學生大文本材料的分析訓練，注重在回歸基礎上促進深入思考；把教學重點從總結解題技巧轉向培養學生的核心素養，強調學生的思維過程，回歸育人本位。

參考文獻：

［１］教育部考試中心．中國高考評價體系說明（２０１９年版）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２０１９．

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［３］鮑建生．中英兩國初中數學期望課程綜合難度的比較［Ｊ］．全球教育展望，２００２，３１（９）：４８－５２．

［４］郭芳俠，高月，于一真．２０２１年高考甲卷、乙卷物理試題難度分析［Ｊ］．中學物理，２０２２，４０（１３）：５７－６１．

［５］馮小沙，袁聿海，楊玉寶，等．基于綜合難度分析模型的高考物理試題難度對比分析——以２０２２—２０２３年高考物理全國甲卷為例［Ｊ］．中學物理，２０２３，４１（２３）：５４－５８．

［６］楊英愷，王太軍．基于綜合難度模型的高考物理試題評析——以２０２３年１４套高考物理試題為例［Ｊ］．教育測量與評價，２０２４（２）：８５－１００．

（欄目編輯陳 "潔）

收稿日期：2024-11-20

作者簡介：屈虛懷（1999-），男，碩士研究生，主要從事物理課程與教學論研究。

*通信作者：周少娜（1983-），女，教授，主要從事物理課程與教學論研究。