高中物理选择题难度量化分析研究

朱权龙 韩彩芹

摘   要：针对高中物理选择题的特点对鲍建生难度量化模型进行了修正。确定修正模型的可行性后，运用该模型对2014年至2018年江苏省高考物理选择题进行难度分析，获得了难度差异和来源。文章可为模拟试卷命题和日常高中物理教学提供参考。

关键词：高考题;试题难度;难度量化模型;试题分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2019）11-0037-3

高考后一线教师都会研讨试卷的难易程度，并在日常模拟考试后分析试题难度与高考卷的相似度。教师们的分析结论大多是定性的，且存在一定差异，难以说明难度差异的多少，以及体现的具体因素，即缺乏一种难度量化工具。通过分析可以发现，目前衡量试题难度的方法多为考试后的成绩统计分析，通过得分率衡量考试难度。但仅在考试后确定试卷难度的合理性和有效性不够全面，所以需要在出卷和考试前对试题难度作预先分析。

1    研究模型的介绍与修正

美国David Nohara在其工作报告中首次提出总体难度这一概念。从分析一道数学题的过程中，得出总体难度涉及到的四个难度因素[1]。鲍建生针对数学增加了探究水平这一因素[2]，并且完善了计算方式，最终确定影响数学试题综合难度的五个因素：探究、背景、运算、推理、知识含量。并对每个难度因素及其水平进行了划分，得到鲍建生难度量化模型。

仔细分析影响因素，不难发现，这5个因素在影响物理试题难度中也至关重要。之后在薛亮、何颖洁的研究中修正了该模型，使其可以分别适用于高中、初中化学试题的难度量化[3-4]。这些都说明该模型可以经过修正后运用于其他学科。在此根据物理学科的特征，对模型进行修正。

根据2018年江苏省普通高中学业水平测试物理科目说明中对知识内容掌握程度的分类，同时参考杜明荣的研究中对影响物理试题难度因素的研究以及其他的已有研究[5-6]，对模型进行修正和水平划分细化，最终形成适用于物理学科特点的鲍建生难度量化模型，包含7个难度因素和21个水平划分，具体内容如表1所示。

在对试题进行难度量化时，第一步按照表1赋值，第二步计算此题在7个难度因素上的子难度与整体难度，计算公式[2]为：

其中，分别表示这一组题目在表1中五个难度因素由上至下的难度取值;nij表示这组题目中第i个难度因素在j水平上所含的赋值次数，其总和为n，表示总赋值次数;dij表示第i个难度因素的j水平所赋予的值。

2    模型的可行性检验与应用范例

为确定修正后模型的可行性，选取高中物理一线教师、学科教学物理研究生和本科生，分别进行模型讲解与运用范例讲解，然后独立对同一份试题进行难度因素的赋值与评估。

2.1    运用实例

多选题：如图1所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（       ）

第一步：赋值。

本题需要学生综合运用胡克定律、滑动摩擦、动能定理知识进行解答。

赋值结果整理如表2所示：

第二步：计算这道题在各个难度因素上的子难度及这道题的整体难度。

根据公式进行计算，其中共赋值9次，n=9。

故这道题的整体难度为：

2.2    可行性检验

在评定者经过范例训练后，都能按照要求进行评定，可见修正后的量化方法是可以被理解和使用的。将数据输入SPSS统计软件（19.0版本）中，使用Friedman多样本相关检验，发现评估者得出的数据在0.05水平上显著相关，这说明评估者独立评估后得出的绝对难度具有较高的一致性，从而说明修正后的量化方法具有一定的可操作性与用于物理选择题难度量化的可行性。

3    分析与讨论

利用修正后的模型工具，对2014年至2018年江苏高考物理选择题进行难度分析，如图2所示。其中，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7分别表示试题或试卷在背景、探究水平、知识深度（考试说明）、物理过程、数学技能与运算、知识广度、情境特征的物理建模难度7个难度影响因素上的子难度，D表示试题或试卷的绝对难度。

从难度分析表格可知，五年的物理卷选择题的整体难度相当接近，但在各难度因素方面则各有侧重。如2017年的选择题更侧重于新背景和物理建模的考查，这两方面的难度偏大;2018年则非常重视知识点的综合性运用;2016年与2018年更多考查重点知识;在数学技能与运算方面，近3年难度都较低;探究水平、物理过程两方面，则五年的难度浮动较小。这也符合选择题更多要求学生理解、能分析定性，而不过多强调推理和实验探究等情况。因为这些方面更适合在实验题和计算题中进行考查。

物理选择题的子难度与总体难度

由此可见，近五年选择题稳定考查了学生能力，但又稳中求变。在不改变选择题的最佳考查方向的基础上，在其他难度因素上稍加不同程度的侧重变化，体现出足够的新意。

4    总  结

（1）鲍建生难度量化模型具有可塑性，在理科方面具有普适性，可以根据物理试题特点进行修正后用于物理学科试题的难度量化。

（2）该模型可以得到总体难度和具体子难度，可以分析出难度来源。

（3）该模型有较好的可操作性和可行性，可以帮助命题和试卷分析，便于提出更好的教学和复习建议。

参考文献：

[1]Nohara，D. A Comparison of the National Assessment of Educational Progress （NAEP）， the Third International Mathematics and Science Study Repeat （TIMSS-R）， and the Programme for International Student Assessment （PISA）.NECS Working Papers，2001.

[2]鲍建生.中英两国初中数学期望课程综合难度的比较[J]. 全球教育展望，2002，31（9）：48-52.

[3]薛亮，马敏娜，付来强，陆闻雪. 基于鲍建生试题难度量化工具的高考试题难度分析——以2016年全国Ⅰ、Ⅱ卷为例[J].化学教学，2017（2）：32-36.

[4]何颖洁.基于难度量化模型的江西省中考化学试题难度分析[D].南京：南京师范大学硕士学位论文，2018.

[5]杜明榮.高中物理试题难度的影响因素研究[D].重庆：西南大学博士学位论文，2008.

[6]曹开奉，王伟群，刘芳.我国高考理科试题难度影响因素的文献分析[J].考试研究，2018（3）：38-44，31.

（栏目编辑    陈  洁）