指向核心素养的阶段性测试命题与评价——以一道期末测试题为例

吴 畅

(江苏省南京市栖霞中学，江苏 南京 223600)

普通高中物理课程标准指出,在经过一个阶段的学习之后,需要对学生进行阶段性的测试,以便较为全面和深入地了解学生学习所达到的水平和存在的问题．本文从我市高一期末测试一题为例,结合学生的作答反馈,从试题的命制、评价的标准以及命题与评价的改进来谈一谈指向核心素养的阶段性测试命题与评价,以期为基于核心素养的教学变革提供一点参考．

图1

试题.用绳晾衣服是一种常见的现象,某学生为了探究绳子上拉力大小与绳子长短关系建立如图所示模型,将一根轻质细绳两端系在固定的两个木桩上等高位置,在绳上悬挂一重量为G的重物,重物静止时绳子与水平方向成θ角.求:

(1) 绳子上张力大小F;

(2) 请你帮该同学分析:绳子上拉力大小与绳子长短间的定性关系.

图2

参考答案： (1) 对悬挂点O受力如图所示,

2Fsinθ=F3,

F3=G.

1 试题分析

本题情境源于生活中的悬绳挂物,具有一定的问题性和真实性．本题第(1)问主要考查物理学科核心素养 “物理观念”中的运动与相互作用的观念和“科学思维”中的模型构建,学生要能利用运动与相互作用的知识解决实际问题．第(2)问主要考查物理学科核心素养“科学思维”中的证据意识、模型构建和科学推理．学生要能从第(1)问题结果中获取证据,根据问题情境确立平衡模型,通过科学推理解决问题．

因此,从命题立意来看,试题注重对必修课程中的基本概念和基本规律的了解和认识情况的考查,试题能够围绕生产生活设计问题情境,加强对学生运用基础知识解决简单实际问题能力的考查,考查指向核心素养的要求是非常明确的．

2 评价分析

普通高中物理课程标准在命题建议中指出:评分标准要摒弃单纯的、知识性的描述方式,要研究基于物理学科核心素养的等级;非选择题能呈现学生的解答过程,比较深入地反映学生分析问题、解决问题的能力,能较好评价高层次的物理学科核心素养．因此,从指向核心素养的评价角度来看,现有参考答案还是存在商榷的,具体分析如下.

第(1)问的参考答案习惯于传统表达,侧重了单纯的、知识性的描述,总体是重结果轻过程,不容易反映出学生物理学科核心素养的等级．如图3所示,为某生第(1)问解答,最多可参考评分标准① 式得2分．但从学生的表达上看,能够体现“科学思维”中的模型构建:质点化的规范受力分析图,“物理观念”中的运动与相互作用的观念:“F3+F4=G”重物静止受的是平衡力作用、“F3=F4”反映出同一根绳子上力处处相等和本题绳端点等高而对称.因此,从体现物理学科核心素养角度还是可以得到绝大部分的分数．第(1)问总计6分,面对这样的答卷,绝大部分教师都会有这样的感慨:只因三角函数中正弦、余弦做错,要不然可以说比较完美得6分的,从中也能佐证对该生物理学科核心素养的肯定．

18. (9分)(1) O点受力分析图如图所示∵ 重物静止,∴ F3+F4=G,∴ F3=F4=12G.∴ F1=F2=12Gcosθ=G2cosθ.

图3

第(2)问的参考答案评分过于笼统,物理学科核心素养“科学思维”中两个不同层次的科学推理:一是角度θ和绳长逻辑关系,二是力F与角度θ逻辑关系,评分中没有体现给出具体评分细则;另外关于F与角度θ逻辑关系,评分细则不够全面,不仅可以由参考答案中表达式形式分析,还可以通过作图形式分析．也许有人会说,我们经常在评分标准后加一句“其它正确解法同样得分”就可以包含所有解法.笔者认为对于多种通式通解应该明确给出,至于“其它正确解法同样得分”中“其它正确解法”主要针对的是技巧性解法罢了．

3 命题与评价改进

普通高中物理课程标准将高中物理学业质量分5级水平,其中学业质量水平2是高中毕业生应该达到的合格要求,是学业水平合格性考试的命题依据,学业质量水平4是用于高等院校招生录取的学业水平等级性考试的命题依据．非选择题目能较好地评价较高层的物理学科核心素养,评分标准要研制基于物理学科核心素养的等级．

就本题而言,对于检测学业质量水平2是足够的,而对于检测学业质量水平4是有不足的,结合上述评价分析,现在原有命题和参考答案基础上加以改进,以期能体现核心素养等级的命题与评价,具体如下.

题目(在原题基础上追加): (3)根据研究,该同学得出生活中晾衣服的绳子越长越好．你是否同意该同学的观点,并说明理由．

图4

参考答案.(1) 以重物(含挂钩)受力分析(并正交分解,也可合成)如图4所示.(1分,说明:能够建立质点化模型,受力分析正确,体现科学思维)

绳上张力F=F1=F2.(1分,说明:结论正确,同一根经绳上张力处处相等,体现物理观念)

F1sinθ+F2sinθ=G.(1分,说明:结论正确,重物静止受平衡力作用,体现物理观念)

(2) 由于两个木桩间距离一定,绳子越长,θ角越大.(1分,说明:结论正确,推理科学,体现科学思维)

(3) ① 同意,根据(2)解答,绳子越长绳中张力越小,对绳子的强度要求低．(1分,说明:结论正确,论证科学,体现科学思维)

② 不同意,在绳子强度足够的情况下,绳子越长浪费材料．(2分,说明:结论正确,论证科学,对原有结论提出有依据的质疑,具有节约资源的责任感,体现科学思维和科学态度与责任)

③ 不同意,挂钩两侧的绳子类似于斜面,绳子越长,斜面倾角θ越大,容易出现:后续挂衣服时,衣服重力沿斜面向下的分力Gsinθ大于最大静摩擦力μGcosθ(μ为挂衣钩与绳子间的动摩擦因数),衣服沿绳下滑,在原挂钩两侧绳上,不便于挂更多衣服．(3分,说明:结论正确,构建模型,推理科学,能够认识到物理研究是一种对自然现象进行抽象的创造性工作,体现科学思维和科学态度与责任)

4 习题再检测与反思

笔者将改进后的试题在两个班级中再进行了一次小测试,重点研究所追加的第(3)问:“根据研究,该同学得出生活中晾衣服的绳子越长越好．你是否同意该同学的观点,并说明理由”．测试结果表明:89.1%的学生答出答案①,6.3%学生的答出答案②,4.5%学生的答出答案③,且这部分学生的物理成绩排名都在前10%．

答出答案①的学生给出的解释是:根据第(2)问题结论分析非常直接,况且平时练习中训练的都是要求注意绳子存在的最大张力．

答出答案②的学生给出的解释是:生活中挂衣绳通常很结实,没有刻意放过长绳子凉衣服,过长明显浪费．

答出答案③的学生给出的解释是:按命题规律3个问题应有一定梯度,且难度越来越大,日常生活中也没有凉衣绳越长越好,题目中学生的观点经不住实践检验;生活中实际情况是,绳子越长,所挂的衣服会挤在一起不便于凉晒,利用斜面“自锁”可以很好地解释这个现象．

命题反思: (1) 根据学生答题与解释,可以看出平时的教学过于将中学物理抽象化、理想化,学生联系生活解决实际问题的意识有待提高;(2) 以往的课程目标“情感态度与价值观”和现在的课程目标“科学态度与责任”并没有得到真正的落实;(3) 如果以现有物理成绩来衡量学生学科核心素养的高低,改进后的命题第(3)问在考查学生学科素养上具有较好的区分度,在普通高中物理课程标准即将实施之际,作为一线教师非常有必要加强以体现学生核心素养的命题与评价研究,并以此为契机尽快转变教学观念,以适应普通高中物理课程标准的新要求．

5 结束语

面对即将实施的新课程标准、新教材,作为一线教师感觉还是有些诚惶诚恐的,而考试与评价作为教学指挥棒的作用还将在很长一段时间内存在,通过加强对体现学科核心素养的命题与评价研究,可以帮助教师和学生把握教与学的深度与广度,促进教、学、考有机衔接,形成育人合力．