核心素养视域下初中物理开放性试题研究

高鑫　冯庆

［摘要］ 基于核心素养内涵建构的义务教育物理新课标指出，评价要以学生发展为本，强化素养导向。问题导向性的开放性试题较之传统的选择填空题，更易于展现学生思维和探究的过程，且不同题型在体现和测量学生核心素养的层次和发展水平上具有不同的功能。研究阐述了开放性试题对测量与评价学生核心素养发展水平的作用，通过例题结合说明的方式，以期为初中物理试题的评价功能提供一个可选择的思路和方案。

［关键词］ 物理核心素养；初中物理；开放性试题；新课标

《义务教育物理课程标准（2022年版）》中指出，物理学习评价要全面落实新时代教育评价改革要求，以学生发展为本，强化素养导向。对学生的考核并非单一地评价知识或者评价能力，而是需要体现和测量学生核心素养的层次和发展水平，展现出不同学生的学业成就。初中物理试题的命制倡导从知识立意、能力立意到素养立意的转变。以素养立意的试题，着眼于测量学生核心素养发展的层次与内涵，体现出核心素养的要素，只有具备一定的核心素养才能正确完成试题的解答。因此，提倡基于情境、问题导向和开放式的素养立意试题，将引导教师探索以培养学生核心素养为导向的教育教学模式。

传统的选择填空题，虽具有测试核心素养的功能，但是需要多道体现不同核心素养水平的题目来综合评判学生的核心素养发展水平，一道选择题或填空题无法直接测量出学生核心素养发展的层次和要素。而基于考查核心素养的开放性试题，可以通过一道试题的作答，体现出不同学生解决同一问题的素养水平。显然，从学生的作答内容上，问题导向的开放性试题更易于展现其思维和探究过程，从而更为准确地测量核心素养发展水平。因此，开放性试题在测量与评价学生核心素养发展水平上发挥着重要作用。命题中需要根据不同测试目标的需要，利用不同情境化素材特点，合理选择不同题型，以较为准确地完成对学生核心素养的测量。

一、不同题型对核心素养的测量具有不同功能

不同的题型对核心素养的测量有不同功能，需要结合测量的需求和目标综合使用，以达到对学生核心素养的准确测量。比如选择题，每道题都可以测量学生某一层次的核心素养水平，但是学生最终达到的水平，需要由多道题目综合来评判。因此，在一次考试中往往有多道选择题，逐步提升试题难度及对核心素养的要求，以准确测量学生核心素养发展的水平。如同“跳高”比赛，逐步提高横杆的“高度”，最终确定学生所能达到的“高度”，以准确测量学生核心素养的发展。

例1：生活中蒸食品时，常将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架，把装有食品的盘子放在上方。蒸好后，打开锅盖能看到锅盖内表面有许多小水珠。熄火一会儿，可观察到锅中的水被“吸入”碗内。请问：小水珠形成是由于水蒸气的什么？（A.凝华 B.气化 C.扩散 D.液化）锅中的水会被“吸入”碗内的原因是什么？（A.碗内气体压强减小 B.碗内气体压强增大

C.碗外气体压强减小 D.碗外气体压强增大）

变式1：请根据以上情境，回答下列问题。（1）锅盖内表面为什么会有小水珠？分析小水珠来自何处，以及小水珠形成的原因。（2）为什么锅中的水会被“吸入”碗内？

例1是一道传统的选择题，以真实生活情境为命题素材，考查学生解决实际问题的能力，展现了“从生活走向物理”的课程理念。该题考查了核心素养中的物理观念和科学思维，但是没有考查到学生核心素养的形成过程和发展水平，弱化了对学生核心素养发展水平的测量，只有对与错之分，得分也只有满分与零分的区分。学生可通过生活经验进行作答，不一定能从物理观念和科学思维的角度去思考回答，弱化了问题的导向性。

仅凭借一道选择题，难以准确地测量出学生核心素养的发展水平，这是选择题题型形式所带来的局限性。如果将选择题改为开放性试题，即在一个具体的物理情境中，通过有梯度的几个提问，可以更为准确地测量学生核心素养的发展水平。在此过程中，学生通过由易到难的问题思考，展现出自己的核心素养发展，如同“体操”比赛，在一套规定动作中来展现不同动作的完成情况，综合评判进行给分。因此，我们可以将上述例题1的设问方式改变为变式1的形式。将单选题改为递进式设问，通过开放性试题的提问方式激发学生深度思考，从而解决实际问题，体现出问题导向性。第1小问涉及物态变化的相关知识，考查学生物理观念的形成水平。第2小问涉及大气压强相关知识，考查学生物理观念和科学思维的发展水平。同时，“熄火后水被‘吸入碗内”的神奇现象会促使学生留心观察生活中的细节，激发学生的求知欲，以进行深度思考。

二、核心素养的开放性试题具有问题导向性

探索基于实际情境、问题导向的开放性试题，可以很好地考查学生物理学科核心素养的发展水平。试题紧靠日常生活实际，从现实所需的生产生活目的出发进行设问。设问时，不仅要明确所考查的物理内容和对应的认知水平，还需要明确所考查的核心素养及其水平。这类体现问题导向性的开放性试题，可以引导学生不断发现问题并经历解决问题的全过程，用不同角度的问题情境进行设问，从而达到对不同核心素养的测试功能。试题的评价结果还可以引导教师积极探索以学生发展为本、强化素养导向的教学方式，以便更好地促进学生素养的全面发展。

例2：某市场有容积相同的甲、乙两种电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。请从下列不同角度，作出选择并说明选购理由。

（1）从烧水快的角度考虑，应选购哪种电热水壶并说明理由。

（2）若家庭电路的电压是220V，室内插座的额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，应选购哪种电热水壶并说明理由。

（3）甲和乙都烧开一壶水，若不考虑烧水过程中的热损耗，从能量的角度考虑，选择甲和乙是否有差异？请说明理由。

例2就是一道体现问题导向的开放性试题，从“烧水快”“安全用电”等切实存在的生活情境出发，来设计具有不同测试功能的三个小问。本题涉及了额定电流、额定电压、额定功率和能量等知识，考查学生运用物理知识解决生活实际问题的能力，以及安全生活和健康生活的意识。从不同的角度，通过三个问题，引导学生分别从功率、安全用电、能量三个方面去思考。三个问题的结论是不一样的，学生通过自己的思考，进行对比，提出自己的见解，增強了质疑创新的意识。该试题体现了从知识立意、能力立意走向素养立意的命题导向，有助于考查学生综合运用所学解决真实情境中的物理问题，也有助于反映学生核心素养的发展状况。

三、开放性试题对核心素养评价与测量的特点

开放性试题可以展现学生的思维探究过程，通过学生的作答内容可以反映出学生相应的素养水平。因此在命制试题时，需要设置相应素养水平的評判标准。如下例3是基于实际情境、问题导向的开放性试题，用于测量学生素养的发展水平和达到的层次。如果通过传统选择题或填空题，也可以测量学生的核心素养，但一道题只具有某一条刻度的“标尺”，只有对与错之分。所以，在测量学生核心素养发展的内涵，以及综合体现核心素养的要素上，就需要用多道题目综合判断。

例3：为保证安全，海船的船舷上画有“吃水线”，又叫做载重线，表示船安全航行时排开水的最大体积。在如下图所示的载重线中，最上面的一条是淡水线，表示船在淡水中航行，淡水的水面与这条线齐平时，轮船已装足货物。其他四条分别是印度洋线、夏季海洋线、冬季海洋线和北大西洋线。请回答下列问题：

（1）为什么淡水线在载重线的最上面？

（2）根据图中的载重线，请判断印度洋和北大西洋的海水密度哪个大，为什么？

基于素养立意的开放性试题，其参考答案和评分标准与传统题目有较大区别。它需要预估学生作答情况，对可能出现的各种合理答案进行分类并划分出相应的素养水平，给出问题样例，然后通过测试来收集学生的作答情况，确定评分参考。下表提供了例3在测量学生核心素养水平时，不同核心素养水平的主要特征和评定标准。其中，水平1是指学生初步了解所学的物理知识，能大致说出它们的含义，但理解得不够深刻，处于物理观念的较低水平。水平2是指学生知道所学物理概念和规律的内涵，但不能很好地将所学知识与实际情境联系起来。前两个水平停留在物理观念的核心素养层面，水平3的学生具有了科学思维的核心素养水平，即学生具有初中物理知识的基本架构，正确领悟所学知识及其相互关系，能将所学知识与实际情境联系起来，并进行分析和推理，得出结论。

综上，物理学科核心素养是物理课程育人价值的集中体现，学生核心素养的发展水平也是学业水平评价与测量的核心考查内容。因而以素养立意，体现问题导向性的开放性试题在测量学生核心素养发展水平时发挥着重要作用。相比传统的选择填空题，开放性试题有着不同的测试功能。开放性试题通过学生的主观回答，来体现学生的思考过程，能更准确地判断学生的核心素养水平。命题中应当根据不同测试目标的需要，利用不同情境化素材特点，合理选择不同题型，完成对学生核心素养的准确测量，从而提升评价质量，充分发挥评价的育人功能。

［参考文献］

［1］廖伯琴.核心素养与课程目标：基于核心素养内涵的义务教育物理课程目标解读[J].教师教育学报，2023，10（2）.

［2］廖伯琴.义务教育物理课程标准（2022年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2022.