基于SOLO分类评价理论的高考物理试题分析

（吉林师范大学物理学院 136000）

【摘要】本文基于SOLO分类评价理论，结合试题情境的复杂程度和对推理论证能力、理解能力的要求，构建适合我国高考物理试题的SOLO层次分析框架，并对2021—2023年高考物理全国乙卷和辽宁卷进行分析，从中得到高考物理试题的特点，以期对教学带来一些增益.

【关键词】SOLO分类评价理论；高中物理；解题

SOLO分类评价理论，又被称为可观测的学习结果的结构，是香港大学教育心理学教授彼格斯所创造的一种学生学业评价方法，也是一种以等级描述为特征的质性评价方法[1]REF_Ref29386rh.根据学生在回答某个问题时所表现出来的思维结构由低到高可以分为五个水平：前结构水平、单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平和抽象拓展结构水平.《中国高考评价体系》提出高中物理在学习中所必备的五种能力，分别为理解能力、推理论证能力、模型建构能力、实验探究能力和创新能力[2]REF_Ref29566rh.对高中物理来说，理解能力和推理论证能力是十分重要的.自SOLO分类评价理论被引入国内，它在物理学中的应用便层出不穷，其研究大致可以分为教学设计和试题研究两方面.在教学设计方面的研究十分充足，在试题研究方面，以五个省份的2021年的中考物理情境试题为研究对象，从情境的三个维度对试题进行统计分析，以便完善情境化试题的评价研究，本文将针对这个问题重新构建试题的SOLO层次分析框架.

1 高考物理试题SOLO层次分析框架的构建

我国高考物理试题包括三种题型：选择题、实验题和计算题，其中选择题和计算题可以统称为非实验题.物理高考考试大纲提出物理学科要考查理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力以及实验能力，其中非实验题能考查到前四种能力，而实验题刚好可以考查实验能力，以达到考试大纲的要求.由于非实验题和实验题对能力的考查不同，且为了更好地评价高考物理试题，需要对非实验题和实验题分别构建SOLO层次分析框架.此外，由于SOLO分类评价理论中P水平指的是学生不能正常解决问题或者在解决问题途中容易受到无关的干扰，与高考物理试题的要求相悖，故在构建SOLO层次分析框架时不考虑P水平.

根据物理高考考试大纲对学生能力的要求，并结合试题情境的复杂程度、对理解能力和推理论证能力的要求，构建出的非实验题SOLO层次分析框架见表1.

物理高考考试大纲中提出要求学生能灵活运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，依据大纲构建出的实验题SOLO层次分析框架.值得注意的是在实验题部分，若一道题包含多个小题，则该题中涉及的最高层次为该题的SOLO层次.

2 高考物理试题的SOLO层次研究

通过2021—2023年的高考物理全国乙卷非实验题SOLO层次数量的占比，可以看出对于高考物理全国乙卷的非实验题，2021年试卷设置的层次最为广泛，一共有八个层级，即U2、M1、M2、R1、R2、R3、R4和E1，它们的数量占比分别为13.3%、13.3%、13.3%、20.0%、13.3%、13.3%、6.6%和6.6%；2022年试卷所涉及的层次减少到五个，即U2、M1、M2、R1和R2，占比分别为20.0%、13.3%、6.6%、33.3%和26.6%；2023年试卷设置的层次更少，仅有U2、M1、R1和R2四个，占比分别为26.6%、20.0%、20.0%和33.3%.由此可见高考物理全国乙卷非实验题的层次在设置时越来越趋于集中，与2021年试题相比较，2022年和2023年的试题没有R3、R4和E1层级，从而使U2和R2的占比明显增加，表明题目不再追求对多个知识点的杂糅考查，而更多的聚焦于对少量知识点的综合应用.例如，2021年第25题（2）问的SOLO层次为R4，涉及了牛顿运动定律、直线运动、电源和电阻以及电磁感应的产生条件四部分内容，但实际上它属于金属棒—导体框在磁场中运动的电磁感应综合问题，是学生在学习中比较常见的固有模型，即使综合性较高，但对学生的理解能力和推理能力要求并不高；而2023年第25题（3）问，虽然它的SOLO层次是R2，但涉及小球在管内多次碰撞，需要学生找到在碰撞过程中能量和动量的变化规律，对学生的理解和推理能力要求较高，需要反复进行繁琐的运算，从而对思维要求反而更高.综上所述，高考物理全国乙卷非实验题的设置趋于集中，主要考查了U2、M1、R1和R2四个层次，尤其是U2和R2.

从2021—2023年高考物理辽宁卷非实验题SOLO层次数量的占比可以看出2021年试卷设置的非实验题层次有七个，分别为U1、U2、M1、M2、R1、R2和R4，占比分别为11.7%、17.6%、11.7%、11.7%、17.6%、17.6%和11.7%，可见各层次的占比比较均衡，均在11.6%～17.6%之间；2022年的层次减少到了六个，即U1、U2、M1、M2、R2和R4六个层次，占比分别为11.7%、38.8%、5.5%、5.5%、27.7%和11.1%，其中U2和R2的占比明显高于其他层级；2023年所涵盖的层次有七个，有U1、U2、M1、M2、R1、R2和R4层次，占比分别是5.5%、33.3%、11.1%、5.5%、16.6%、16.6%和11.1%，U2的占比仍然最高，R1和R2次之.综合三年的数据可见高考物理辽宁卷非实验题设置的层级比较广泛，除了M3、M4、E1和E2层次，均有覆盖，这与高考物理全国乙卷明显不同.2021—2023年的辽宁卷都设置了U1和R4层次的试题，且U1（R4）层次的占比分别为11.7%（11.7%）、11.7%（11.1%）和5.5%（11.1%），表明高考物理辽宁卷不仅存在部分基础性很强的试题，还存在综合性较高的题目来拔高试卷整体的难度.

图1给出了2021—2023年高考物理全国乙卷实验题SOLO层次数量的占比，从图中可以看出2021年试卷所设置的实验题层次有四个，分别为U、M、R1和R2，它们的占比之比是1∶2∶2∶1；2022年和2023年试卷所涉及的层次减少到三个，且均为U、M和R1，占比之比分别为1∶3∶2和1∶4∶1.可见高考物理全国乙卷的实验题主要集中于M层次，即题目更多地将注意力放在实验原理和数据处理的方面上，但也兼顾了读数这类简单的操作和推理等稍有难度的内容.例如，2023年第23题考查的是测某金属丝的电阻率，在第（1）问中涉及了较复杂的数据处理，需要运用公式对实验内容进行推理，属于R1层次；而第（2）问中考的是螺旋测微器的读数，属于U层次；第（3）问需要计算电阻率，即仅需记得相关公式并进行计算便可做答，属于简单的数据处理，是M层次.

3 辽宁卷和全国乙卷的对比分析

通过以上对2021—2023年的高考物理全国乙卷和辽宁卷中的试题的分析，可以发现以下三个结论：

第一，高考试题基本都不涉及E层次的考查，这应该是由高考这种选拔人才的形式造成的.不可否认创新和抽象拓展的能力无论是在学生的学习过程中还是今后的生活中都是必不可少的，所以学生要尽可能地提高自己的知识迁移水平，以便更好地对知识进行灵活应用.

第二，在非实验题中，试题的考查主要集中于U2和R2层次，所以学生在学习过程中既要重视对基础知识的学习，也要注重将知识点融会贯通.对全国乙卷而言，基本不涉及综合性较强的试题，但会包含一些知识点虽然不多，但需要多过程分析的试题；而辽宁卷基本每年都会涉及综合性较强的内容，知识点较多，计算繁琐，二者有这样的不同可能是由于全国乙卷是理综一套卷，需要学生合理把控时间，从而造成无足够的时间来进行复杂的计算，而辽宁卷是物理单独命题，学生有充足的时间来进行计算和分析.

第三，在实验题中，试题都比较注重对M层次的考查，所以学生在进行实验或做实验类试题时，要对实验原理的学习、实验现象的描述以及数据的简单处理予以重视.此外，全国乙卷的实验试题还囊括了复杂数据处理、电路设计和读数的内容；而辽宁卷对读数方面的考查减少，增加了误差分析的内容.

4 结语

综上所述，高考物理全国乙卷在出题时较重视基础，不再涉及综合性较高的试题；高考物理辽宁卷在出题时不仅注重基础，而且对综合性高的试题也有所涉及.这就要求学生在学习中既要重视对基础知识的学习和综合应用，也要重视提升对知识的迁移能力，以便更好地应对接踵而来的挑战.

参考文献：

［1］彼格斯，科利斯.学习质量评价：SOLO分类理论（可观测的学习成果结构）[M].北京：人民教育出版社，2010.

［2］教育部考试中心.中国高考评价体系[N].中国教育报，2020-1-8（1）.

[3]刘丹琪.高中生物理语言理解与表达能力水平现状调查及实验研究[D].上海：上海师范大学，2022.