上海市初中物理学业考试与课程标准的一致性考察与研究

2014-06-27郭长江

物理通报 2014年11期

余菲涂泓郭长江

(上海师范大学数理学院上海 200234)石作晶(上海市卢湾中学上海 200023)

1 引言

《基础教育课程改革纲要》指出“国家课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，是国家管理和评价课程的基础”[1]．我国与国际上基础教育课程改革类似，都是基于标准的改革．在这场世界范围的基于标准的教育改革中，许多课程改革专家进行了系统的理论和实践研究，获得一系列成果．这些成果都表明：课程、教学、考试三者的一致性水平越高，学生的学业成就越高[2]．考试能对教师教学和学生学习产生明显的影响．所以使得这三者一致的最好办法就是开发基于标准的考试，考试能提供学生学业成就信息和教师教学绩效信息，促进课程、教学的调整，使之与课程标准保持一致．

美国在基于标准的教育改革中成果最为突出，包括Webb模式、“SEC”模式、Achieve模式等等有关课程标准与学业评价的一致性分析模式．本研究将借鉴美国“SEC”一致性分析模式，检验上海市初中毕业统一学业考试物理试卷与《上海市中学物理课程标准(试行稿)》是否一致，期望能够引导我们进一步思考导致学业考试与课程标准之间不一致的深层原因，如何改进学业考试，使之与课程标准保持一致，发挥导向作用，从而能真正引导初中物理的教与学也遵循课程标准．

2 研究方法

“SEC”(Surveys of Enacted Curriculum)一致性分析模式，也称为Porter一致性分析模式．该模式是美国安德鲁·波特(Andrew Porter)和约翰·史密森(John Smithson)在借鉴诺曼·韦伯(Norman L. Webb)在评价与课程标准一致性领域的研究成果即Webb分析模式的基础上开发的一种模式．“SEC”分析模式从内容主题和认知层次两个维度来检验，将课程标准和试卷用相同方式进行编码，然后赋值到具有相同结构的“内容主题×认知层次”的二维矩阵中．为了方便比较，两个二维矩阵中的全部单元格值都要进行归一化，转化成总和为1的比率，根据两个比率矩阵的对应部分的权重，比较试卷与课程标准的差异，得出两者的一致性水平．“SEC”分析模式使用常规的二维矩阵，有确切的一致性系数，可以运用图表描述数据的结果等，这种灵活直观量化的优点，在一致性分析上具有广泛的应用[3]．

其中衡量一致性水平的Porter系数定义如下

式中n为矩阵元的总个数，i代表矩阵中的某个特定值，其取值范围从1到n．Xi和Yi分别是两个矩阵对应的第i个矩阵元，它们都是从零到1的比率值．X1到Xn的总和为1，Y1到Yn的总和也为1．Porter一致性系数取值范围是0～1，0表示试卷与课程标准的差异最大，1表示二者完全一致[4]．比如在本研究中，n=16，i的取值范围从1～16．Xi表示2010年至2013年上海市初中物理学业考试试卷的比率矩阵，Yi表示上海市物理课程内容标准的比率矩阵．

3 研究内容

基于标准的教育考试一是强调考试与课程内容标准的一致性，二是强调根据表现标准报道考试的结果．我国的课程标准只有内容标准，没有表现标准．我国的课程内容标准强调三维目标——知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观．过程与方法的评价主要是形成性评价，情感态度与价值观这样的心理特质也主要通过长期观察记录等，不便于通过学业考试来评价．所以本研究仅从知识与技能的角度分析学业考试与课程内容标准的一致性．

物理试卷选取的是2010～2013年上海市初中毕业统一学业考试物理试卷．考试说明指出“物理试卷以《上海市中学物理课程标准(试行稿)》为依据，旨在反映初中毕业生在物理学习方面所达到的水平，体现义务教育阶段学生学业的基本要求”[5]．因此物理试卷能够作为研究对象研究其与课程标准的一致性．

物理课程内容标准选取的是上海市教育委员会2004年10月颁布的《上海市中学物理课程标准(试行稿)》初中阶段基础型课程部分的内容标准．课程标准中规定了基础型课程、拓展型课程、研究型课程3类课程，只有基础型课程是全体学生必须学习的[6]．

4 研究过程

4.1 课程标准的二维矩阵

课程标准中将内容主题划分“物质”、“机械运动”、“电磁运动”和“能量”4个主题[6]，同时还对物理实验进行了单独划分，由于物理实验是以物理内容知识点为载体，因此本研究中将物理实验归入了上述4个主题中．课程标准中将认知层次划分为“知道”、“理解”、“掌握”和“应用”4个层次，对这4个层次进行了如下界定.

表1 课程标准对认知层次的界定[6]

根据课程标准的内容主题和认知层次划分，把课程标准知识点条目归入“内容主题×认知层次”的二维矩阵中，如表2．

表2 课程内容标准

根据Porter一致性研究方法，为便于比较课程标准与学业考试的一致性程度，将表2化成各单元格比率值之和为1的比率表，如表3．

表3 课程内容标准的比率

4.2 物理试卷的二维矩阵

2010年至2013年上海市初中物理学业考试试卷包括选择题、填空题、作图题、计算题和实验题5个大题，共26个小题，满分90分．对物理试卷从内容主题和认知层次两个维度进行编码，形成与课程标准结构相同的“内容主题×认知层次”的二维矩阵．编码过程很关键，首先要确定试题的每一空主要考查哪几个知识点，涉及哪些内容主题，然后细化解题过程，找出得分点，确定学生在解题时需要达到的认知层次，最后把每一道题考查的知识点及对应分值归入“内容主题×认知层次”二维矩阵中．以2013年试卷为例，如表4所示．

表4 2013年上海市初中毕业统一学业考试物理试卷

根据Porter一致性研究方法，为便于比较课程标准与学业考试的一致性程度，将二维矩阵进行归一化．以2013年试卷为例，如表5所示．

表5 2013年上海市初中毕业统一学业考试物理试卷比率

5 研究结果

把经过编码归一化的表格数据代入Porter一致性系数计算公式，计算得出2010年至2013年上海市初中物理学业考试试卷与课程标淮之间的Porter一致性系数，并求出4年的平均系数，结果如表6．历年物理试卷与课程标准的Porter一致性系数在0.580～0.700之间，平均值为0.631．表明2010年至2013年上海市初中物理学业考试试卷与课程标准之间不具备显著的一致性．

表6 2010年至2013年物理试卷与课程内容标准之间的Porter一致性系数

5.1 物理试卷与课程标准的内容主题分布比较

图1 物理试卷与课程内容标准的内容主题分布比较

为了直观呈现历年试卷与课程标准之间的内容主题分布异同情况，作出试卷与课程标准在内容主题上分布的直方图，如图1．从图中可知，试卷与课程标准在内容主题上的一致性程度较高．“物质”主题，4年试卷与课程标准之间的一致性最好，有3年是基本一致，有1年是略微高于．“机械运动”主题，4年试卷与课程标准之间的一致性较好，有1年是基本一致，有3年是略微低于．“电磁运动”主题，4年试卷与课程标准之间的一致性较差，有1年是基本一致，有3年是大幅度高于，历年试卷加大了对这一主题的考查力度．“能量”内容主题，4年试卷与课程标准之间的一致性较差，有1年是基本一致，有3年是大幅度低于，历年试卷降低了对这一主题的考查力度．

课程标准明确提出“拓展基础内涵，加强课程整合”的课程理念，并强调“重视物理课程内容的基础性和可持续性，精心挑选学生毕生学习必不可少的基础内容”．[6]而物理试卷在内容主题方面，加大了对“电磁运动”主题的考查，降低了对“能量”主题的考查．

5.2 物理试卷与课程内容标准的认知层次分布比较

为了直观呈现历年试卷与课程标准之间的认知层次分布异同情况，作出试卷与课程标准在认知层次上分布的直方图，如图2．从图中可知，试卷与课程标准在认知层次上的一致性程度较差．“知道”层次，4年试卷与课程标准之间的一致性较差，均低于标准中这一层次知识点数目所占比率，还好呈逐渐递增趋势．“理解”层次，4年试卷与课程标准之间的一致性较差，有1年是基本一致，有2年是略微低于，有1年是大幅度低于标准中这一层次知识点数目所占比率，还好呈逐渐递增趋势．“掌握”层次，4年试卷与课程标准之间的一致性较差，均高于标准中这一层次知识点数目所占比率，还好呈逐渐递减趋势．“应用”层次，4年试卷与课程标准之间的一致性较差，均高于标准中这一层次的知识点数目所占比率，并呈逐渐递增趋势．

图2 物理试卷与课程内容标准的认知层次分布比较

课程标准在认知层次上，从低认知层次向高认知层次的要求呈递减趋势，侧重考查学生较低层次的认知层次，这符合刚接触物理学习的初中生的认知特点和思维发展水平，而历年物理试卷侧重考查学生更高层次的认知层次，均大幅度降低了“知道”和“理解”层次知识点所占比率，加大了“掌握”与“应用”层次知识点所占比率．

5.4 Porter一致性系数与平均分的相关比较

平均分是教育和心理测量中表征考试分数趋中程度的一个集中统计量．试题的平均分是指在同一次考试中“被试分数之和除以分数的个数”．

表7 2010年至2013年物理试卷的Porter一致性系数与平均分的相关比较[7～10]

2010年2011年2012年2013年P值0．5850．5800．7000．660平均分74．2773．7976．7975．14

将2010年至2013年上海市初中物理学业考试历年平均分与本研究得出的Porter一致性系数作对比，如表7，不难发现：2012年试卷P值最高，平均分也最高；2011年试卷P值最低，平均分也最低．P值与平均分之间成正相关．说明学业考试与课程标准之间的一致性程度越高，学生成绩越高．基于标准的教育改革的核心思想就是要制定严格的课程标准，建立与课程标准调整一致的考试，同时教师基于课程标准开展教学活动．如果只有教师按照课程标准进行教学，而考试不按照课程标准进行考核，那么考试结果就不能正确反映学生的学业水平．教师往往都很重视学业考试涉及的内容，如果学业考试与课程标准不一致，则教师可能不教或少教课程标准所要求学习的内容．如果两者的一致，教师就会重视课程标准规定的内容，改进教学使之达到课程标准规定的要求．本研究充分说明了学业考试与课程标准的重要性，只有两者一致，学生才能有更高的学业成就．

5.5 Porter一致性系数与标准差的相关比较

标准差是教育和心理测量中表征考试分数离散程度的一个差异统计量．标准差指示的是所有考试分数与平均分的平均距离．考试分数变化越大，标准差也越大．标准差反映了考生水平的差异情况．

表8 2010年至2013年物理试卷的Porter一致性系数与标准差的相关比较[7～10]

2010年2011年2012年2013年P值0．5850．5800．7000．660标准差11．0212．539．4611．59

将2010年至2013年上海市初中物理学业考试历年标准差与本研究得出的Porter一致性系数作对比，如表8，不难发现：2012年试卷P值最高，标准差最小；2011年试卷P值最小，标准差最大．P值与标准差之间成负相关．2012年考生之间的差异最小，更符合学业水平考试的性质．学业考试是标准参照考试，不同于常模参照考试，常模参照考试的目的是要对学生进行排序，强调考生的差异性，其标准差较大．标准参照考试是根据考生在标准确定的目标上的表现水平来评价考生，注重考试与标准的一致性，目的是要确定学生学会了哪些知识和技能，其标准差相对于常模参照考试应该较小[2]．初中物理学业考试是“义务教育阶段的终结性考试”，是为了反映初中毕业生所达到的物理学科学习水平，考试不应该突出强调考生之间的差异性．本研究充分说明学业考试与课程标准一致的重要性，只有两者一致，考试才能弱化其选拔性的一面，才能“有利于减轻学生过重的学业负担，有利于促进学生全面和谐、富有个性地发展”．[6]

6 思考与讨论

本研究结果表明，2010年至2013年上海市初中物理学业考试与《上海市中学物理课程标准》之间不具备显著的一致性．历年试卷与课程标准的Porter一致性系数在0.580～0.700之间，平均值为0.631．之前国内有学者对全国18个省市的中考物理试卷与《全日制义务教育物理课程标准》之间的一致性进行了研究，结果表明它们之间的Porter一致性系数在0.37～0.54之间，平均值仅为0.45[11]．从本研究结果可见上海市中考物理试卷与课程标准的一致性水平比全国大部分省市好．上海属于我国经济发达地区，教育水平高，高校资源丰富，升学压力比全国大部分省市小，其物理中考试题侧重选拔与甄别的成分比全国大部分省市小，因此其学业考试比全国大部分省市更能体现课程标准的要求．下面就学业考试与课程标准不一致原因，从课程标准与学业考试角度的进行分析与建议．

课程标准是各学科教材编写的依据，是教师进行教学的依据，是对各学段学生进行学业评价以及考试命题的依据．课程标准要成为这些的依据，就必须对学生应该做什么和能做什么有清晰而明确的阐述．而我国由于课程标准实施得较晚，在标准的具体化和清晰度上还存在很多问题：课程目标的定位与陈述都不是很清晰；内容标准与表现标准的混杂；教学建议与评价建议笼统模糊等[12]．这些都不利于基于标准的教育改革的实施．只有当标准规定的内容要求具体清晰时，学业评价的目标才可能是明确清晰的，才可能对学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个维度的目标进行可靠有效的评价．完善课程标准，使之更加具体清晰，成为推进学业评价改革当务之急．

另学业评价方面，我国现阶段纸笔考试仍然是学业评价的主要形式和工具．物理学是一门以实验为基础的自然科学，与社会生活生产实践联系紧密．物理实验着眼于知识技能的落实，并重视科学探究过程及其伴随科学方法的考核，不但要求学生关注所观察到的物理现象，还要求理解物理现象所表明的物理实质．仅仅通过纸笔考试不能较好的对学生科学探究等能力进行评价，过程与方法和情感态度与价值观的目标也不能仅靠纸笔考试来考查．物理考试的内容上应该加强对过程、能力和方法的考核，考试的形式应该有笔试、口试、操作、活动等多种形式．开发具有物理学科特点的学业评价显得尤其重要．

参考文献

1 中华人民共和国教育部. 基础教育课程改革纲要(试行).教基〔2001〕17号，2001-06-08

2 雷新勇. 基于标准的教育考试——命题、标准设置和学业评价.上海：上海科学技术出版社，2011

3 Porter.A.C.,Smithson,J.Blank,R.,&K.Zeidner,T.Align-

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cation,2007,20(1):27～51

4 Porter,A.C..How SEC.Measures Alignment.Education Researcher.1997(5): 5～8

5 成晓俊. 上海市初中毕业生统一学业考试解读物理. 上海：上海教育出版社,2011

6 上海教育委员会. 上海市中学物理课程标准(试行稿).上海：上海教育出版社，2004

7 上海市教育考试院. 2010年上海市初中毕业统一学业考试试题分析与评价.上海：上海教育出版社，2010

8 上海市教育考试院. 2011年上海市初中毕业统一学业考试试题分析与评价.上海：上海教育出版社，2011

9 上海市教育考试院. 2012年上海市初中毕业统一学业考试试题分析与评价.上海：上海教育出版社，2012