以“情境系数”描绘试题情境质量——以2019年江苏中考物理试卷为例

顾 鑫 陆建隆

(南京师范大学教师教育学院,江苏 南京 210097)

目前量化评价试题情境质量的方式都不可避免地存在一个缺憾,无法判定整卷质量.研究者在质性分析中都提出了“真实性”这一共同期待,似乎这一特性理应作为所有试题情境的基本追求.本文基于《义务教育物理课程标准(2011版)》(以下简称“课标”),通过“真实性”来量化评价试题情境质量,并将此量化结果命名为情境系数.

1 情境真实性及量化基础

纵观学者对情境化试题的评价模式,多是“优质=真实情境+综合能力”的思路,即优质的试题在外形上具有真实情境的创设,在内容上考查了学生的综合能力.然而对于“何为真实性”,却未见有研究者进行较为系统的阐述.

1.1 真实性的内涵

在中国知网以“真实试题情境”为关键词搜索,得到29条结果;以“失真情境”“伪情境”为关键词搜索,得到5条结果.其中涉及物理的文献更是少之又少.文献中大多是对于已有的试题进行例谈,甚至部分文章根本没能凸显出真实性的意义,可见研究者对“真实情境”抱有的认知还比较模棱两可.

笔者尝试对真实性的内涵进行剖析,并希望传递出一种观点:真实情境并非一定要真实发生,真实情境并非一定是优质情境.

首先,情境真实发生且出处可考,将此称为真实情境毋庸置疑.其次,情境事件及结果以当前的技术手段可以普遍地重现,情境非偶然捏造.试题中有许多虚构的人物与场景,例如“小明为了测试某物品的特性”“有两烧杯盛放了两种液体”等等.一些简单实验或日常生活的事件本就不需要标明其出处,但是只要任何人愿意都能多次重现,且结果具有客观性和普遍性.研究者多将此类情境称为虚拟情境,[1]但虚拟有“模拟”之意,并不等同于虚构,总是带有一定教学目标或测量目标的.因此虚拟情境作为“真实性”的第二层含义,完全具有其存在价值.最后,除观赏价值外,真实情境应真实地符合测量目标.这一层含义实际上是与教学情境的真实性相勾连的,其批评的指向为“分离型”情境.在谈及情境创设的问题时总会有人拿“观赏价值”作为挡箭牌,意图证明自己的情境创设并非一文不值.教学情境理应符合教学目标,观赏价值只是附加属性.[2]这一思路也可移植于试题情境,不论情境是真实发生还是用心创设,最终都是为了测评目标服务的,这也是区分一些试题情境质量高低的重要要素.

1.2 真实性作为量化基础

情境化试题是以客观存在的物理现象或过程为背景对学生进行考查的试题,[3]可以认为是一类实际问题.作答一道“真实的情境化试题”便可认为是真实地解决一个实际问题.

何谓“真实地解决”?解决实际问题需要一定的过程.以科学探究为例,课标中的科学探究七要素可以认为是一套完整的探究过程.正如美国科学哲学家劳丹所言:科学是一种解题活动,每一次科学发现都经历了问题与解答的过程.据此,笔者将科学探究的过程概括为:提出问题→通过实验解决问题→总结、启示与反思.生产生活中也有一套类似的过程,且可以概括为:观察现象→通过理论解决问题→总结、启示与反思.此处“理论解决”指的是可以用已知的理论知识进行解决的问题,如果无法解决,便需要进行实验探究了.

试题情境应该充分地给予学生展现自己素养与能力的机会,究其根本似乎扮演了一个“平台”的角色.倘若试题情境只考查了一种能力,学生因此获得了不全面的评价,便是一种不当失败.[4]因此一道优质的情境化试题,应该充分给予学生展示的机会,尽可能避免由于考查设置不得当造成的“误伤”.

2 情境系数

2.1 基于课标分析

课标中指出“纸笔测验的试题和课后的作业题,应尽量创设与生产、生活相联系的情境,让学生从实际情境中领悟题目所给的物理条件是什么……[5]”为了满足评价的需要,对试题情境已有多种分类方式,例如“课内的与课外的”“生活中的、环境保护的、科技成果的”等等.这些分类方式固然体现出了试题情境的某一特质,但是要据此进行量化仍有难度,且个中界限也尚未分明.

综合来看,试题情境无非便是两种命制方向,一种是实验探究型的,一种是生产生活型的.这也恰恰对应了物理研究的两大方法,实验证明与理论解释.实际上课标中早已划分出“科学探究”与“科学内容”两大模块,良好地诠释了情境的大类.据此,笔者将试题情境分为两类,A类为实验情境,B类为非实验情境(囊括但不仅限生产生活).

将1.2节中的三要素作为3个临界点,把试题情境划分为4层,每一个临界点都是科学探究七要素和认知能力结构的对应,分层判定方法如表1所示.

表1 情境系数分析框架

其中3级情境具备问题解决的完整过程,0级情境为人为构造的抽象物理问题,可认为是无情境的试题.

2.2 计算方法

根据表1可将每道试题进行归类,同时还可根据问题解决完整性判定试题情境的层级,记为αi,即每一道试题的情境系数,包含类型与层级两方面.

下面通过两道例题进行判定说明:

图1

例1.(2019无锡中考第3题)十四个无声世界的孩子在中央电视台《经典咏流传》的舞台上,用一个“啊”字唱出了“整个春天”.如图1是嘉宾和孩子用手指放在对方的喉结附近正在相互感知发出“啊”的情景.用这种方式让听不到声音的孩子感知到发出“啊”,这是利用了

(A) 声音是由物体振动产生的.

(B) 声音是通过空气传播的.

(C) 固体传声比气体快.

(D) 声音的音色可以用手感觉.

说明： 属现实生活中的真实事件,为B类.情境所展示的现象是,无声孩子通过感知“啊”来发声,学生需要体验此过程并解释其中蕴含的物理原理,为2级.情境系数为B2.试题情境传递出优秀的价值取向,能引发社会思考,培养学生的情感、态度与价值观,可酌情加分.

例2.(2019连云港中考第17题)小明为了测量樱桃酒的密度,实验过程如下.

图2

(1) 将空烧杯放在天平上,测出其质量为48 g;

(2) 在烧杯中倒入适量的水,将水面的位置标记在烧杯壁上.将盛有水的烧杯放在天平上,测出其质量为128 g,则烧杯中水的体积为______cm3;

(3) 将水倒出,在烧杯中倒入樱桃酒至标记处,将此烧杯放在天平上,天平平衡时,右盘中砝码质量和游码的位置如图2所示,则烧杯和樱桃酒的总质量为________g;

(4) 计算得出樱桃酒的密度为______kg/m3.

说明： 属实验探究型事件,为A类.情境探究的是密度的测量,具有实际的探究问题与真实的探究过程,为2级.情境系数为A2.密度测量方式无明显创新,且“樱桃酒”的出现较为突兀,未能看出重要的设计意图,可酌情减分.

2.3 必要修正

(1) 权重.

同一个情境素材改编为选择题、填空题或解答题体现的内涵不同,因为不同题型情境和设问的逻辑关联是不同的.为了体现命题者在创设一份优质情境时下的功夫,理应对不同的题型赋予权重.方便起见,权重设置为各试题的分值.此修正仅在多份试卷横向比较时可以使结果更加精确和完善,对于少量试卷、试题的比较并无必要.

(2) 失真情境.

既然研究者们普遍倡导情境的真实性,对应地,一定具有“失真的情境”,其判断方式参照情境真实性的三层内涵.

失真情境首先是具有情境的,因此不能作0级情境处理.但同时由于其现象或结果的失真,笔者建议将其情境层级取负值作为情境系数.如本应是B3的情境,若发现其失真,则判定为B-3.

(3) 情境期望.

情境期望值可以直接表明试卷情境质量水平，如“优、良、中”等.

3 2019年江苏各市中考物理试卷情境分析

根据表1的情境系数分析框架,对2019年江苏省13个市的中考物理试卷共343道试题进行判定分析.

3.1 试题情境系数

2019年江苏各市中考物理试卷情境题占比平均值约为81%.具体的统计数据如图3所示.

图3 情境题占分比

可以看出,江苏各市普遍非常重视试题情境的开发与利用,总体来说都能很好地达成“立德树人”的命题导向.盐城、无锡、淮安、镇江创设的试题情境较多,在江苏处于领先地位;扬州、连云港、泰州的试题情境创设略显薄弱,在今后的命题过程中应加强重视.

情境类型分布比例平均值为:0情境19.5%,A类情境30.8%,B类情境49.7%.具体的统计数据如图4所示.

图4 情境类型分布

各地的情境创设呈现出一定的特点,如盐城、无锡、淮安、镇江更加注重实验情境,试题多从学生实验与创造发明进行取材,使学生经历真实的探究过程,检验思维能力;苏州、常州、扬州更加注重非实验情境,试题多从实际生活与科技成果进行取材,体现“生活·物理·社会”的课程理念,检验学生应用能力.

情境层级的分布比例平均值为:0情境19.5%,1级情境35.7%,2级情境29.0%,3级情境15.8%.具体的统计数据如图5所示.

图5 情境层级分布

从统计情况来看,多数试卷仍以1级情境为主,考查或描述简单的物理现象.部分试卷能充分发挥2级情境的作用,如南京卷、常州卷,高度展现完整的解决问题的过程,从中考查学生能力.3级情境考查普遍较少,此情境需要学生自行设计与反思,往往会增加试题难度,笔者猜测命题者为了维护良好的难度结构,酌情减少了3级情境的创设.整体来看,绝大部分重视试题情境的类别结构,知识点与试题情境的复杂度匹配良好.情境的层级结构分布得当,严格遵循物理中考“两考合一”的功能定位,既注重其基础性,又适当注重其选拔性.

总体而言,探究与理论都是物理学习过程中的重要组成部分,只要情境类别比例控制适当即可.从情境层级分布来看,当前绝大部分单位仍以1级情境的考查为主,只有少数涉及到3级情境.仅看平均值,三种层级的情境比例没有过分倾斜,可见试题情境的整体分布较为合理.体现出命题人员注重从现实生活中搜集素材,把能力考查建立在真实的问题背景之上.随着情境层级的增加,试题数量逐渐减少,这意味着同一情境想要改编成具有更高质量的试题具有一定困难,一味追求“每一题都是精品”的理念也不可取.命题者应在充分尊重测量目标的基础上,不断凝炼试题情境的育人价值与实用价值.

3.2 试卷情境系数

通过累加试题情境系数,可以得到2019年江苏各市中考物理试卷整体的情境系数.统计结果如图6所示.

从试卷相对情境系数来看,盐城卷为0.67处于江苏省最高水平,无锡卷、常州卷为0.65.根据笔者计算出的期望值,江苏目前已有3个市中考试卷达到优秀水平,这是比较可喜的结果.同时,有个别试卷情境系数未达0.5,在今后的命题过程中应更加重视试题情境的功能.

图6 试卷情境系数

试卷情境系数较高的地区,情境题占比在全省也处于领先地位.情境覆盖率低,情境系数一定低;但情境覆盖率高,情境系数却未必高.原因是并不能通过堆砌“低级”情境来提高总体的情境质量,而应扎实地挖掘情境中的物理原理,测量学生解决实际问题的能力.情境质量决定了试题情境系数的高低,应以高级情境的考查为主.

A类B类情境并无优劣之分,是为了同样的测量目标服务的,都可以命制出高水平的情境题.如常州B类情境较多,无锡A类情境较多,但最终的相对情境系数都很高.情境类别影响试题的丰富度,建议适当控制二类情境的比例,不出现“顾此失彼”的现象.同时也必须肯定,二类情境对于测量学生的能力都有着不可替代的意义.

3.3 情境系数与语境表征

情境系数的适用范围不止于考查试题或试卷的情境质量,还可用于研究当前情境命制的现状.例如可以研究在不同语境表征下，[6]纯连续文本的情境与带有非连续文本的情境其质量现状如何.

为统计方便,将纯连续文本(continuoustext)的试题情境记为C,带有非连续文本(discontinuoustext)的试题情境记为D,统计结果如图7所示.

图7 情境系数——语境表征

图7给出了C型和D型的情境系数与占比,意图是考查不同语境表征对于情境系数是否有影响.

可以发现,语境表征显著影响着情境系数的高低,多数试卷的D型相对情境系数甚至远远高于C型的相对情境系数,仅有徐州与连云港两份试卷属特例.于是可以初步得出结论,非连续文本的采用一定程度上可以提高试题情境质量.当然,并不能因此全盘采用非连续文本,连续文本的表达具有简洁性,需要适当控制二者的结构.当图片、表格等对情境的表达更确切的情况下,应尽可能采用非连续文本进行描述,以提高试题情境质量.

总体而言,试题情境的语境表征现状可以用“一多一少,一高一低”来形容,即D型多,C型少;D型高,C型低.同时注意到,二者情境系数差值较大试卷的相对情境系数反而较高.其中是否真的存在某种关联,仍需后期大量的研究.