中国物理高考试题与NAEP高中物理试题的对比研究

张萱 刘爱芬

摘   要：我国高中物理高考试题注重基础、联系实际、由易到难、强化能力，一直得到教育专家和社会各界的普遍认可。NAEP即国家教育进步评价，是美国唯一的学生学业评价，其试题编辑、评分方式和评价体制等都有很好的借鉴价值。对比NAEP，我国高中物理试题的设计可以进行以下几个方面的完善：1.增加动手表现题，完善理论测试的单一性;2.重视诊断反馈功能，弥补考试选拔的片面性;3.引入交互式计算机任务来迎合学生未来发展的需要;4.增加题目数量以供学生选做，发挥学生各自的学习潜能。

关键词：物理试题;NAEP;评价体制

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2019）5-0043-4

1    问题的提出

物理核心素养的提出概括了学生应当具备的必备品格和关键能力，包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任。新课程指出：学校应当对学生进行多维度评价，尤其注重学生的过程评价和档案评价，不再让评价仅仅作为一种选拔功能;而是强调评价的主体性，关注评价对学生发展、促动和指引等方面发挥的巨大作用。我国高中物理高考试题历来注重基础、联系实际、由易到难、强化能力，一直得到教育专家和社会各界的普遍认可。但是人无完人，我国物理高考试题设计依然存在一些有争议的地方，与美国NAEP高中物理科学试题相比[1]，我国物理高考更注重理论考查，缺少严格的动手实验操作题;物理高考评分比较模糊，只有对错之分，体现不出诊断反馈功能;物理高考没有与现代化手段结合，例如计算机、手机、PAD等，这导致学生高中三年学习后在物理素养发展方面后劲不足，不利于学生终身性的发展。

对比中国高考物理试题和NAEP高中物理试题，有助于发现不足，取其精华;吸收NAEP高中物理科学评价的先进理念，促进我国高考物理试题设计得到进一步完善。

2    试题对比分析

纵观我国物理高考试题，题目类型主要有：单选题、多选题、实验题、选修题和计算题。

NAEP高中物理科学试题的类型有：

（1）单项选择题;

（2）建构反应题，其中又分为简短型建构反应题，扩展型建构反应题和概念图任务;

（3）组合题，包括试题串、POE项目集、动手表现任务和交互式计算机任务[2]。

下面就挑选不同类型的典型试题加以比较，分析两种试题的优缺点。

2.1    选择题

思考：兩道题都要求学生运用“合成与分解”的思想，选择的模型都来源于生活。

NAEP高中物理试题更注重方法的考查，不少人在生活中都会碰到类似的情况，都需要运用力学知识进行判断，能否答对完全取决于学生对科学方法的掌握。虽然有三个干扰项，但难度不大，属于定性分析的问题。每个干扰项基本能反映学生在学习中存在的问题，学生选择D选项，说明学生没有理解两只狗施加大小相同的力;学生选择A或B选项，说明学生没有掌握基本方法。如果学生的答案离谱，甚至会被倒扣分。NEAP试卷共有100多道科学试题，所以每道题难度不可能太大，也不太会涉及复杂的计算。学生不要求每题都做，可以选择做其中的一部分。例如，学生对本题没有把握，可以做其他题目，因此学生没有必要乱猜。

我国物理试题注重方法和能力的考查，学生不仅要掌握知识、方法，还必须具备数学运算、建立模型、审题等能力。问题难度更高，不过考试题目数量比NAEP少，题目多为必做题，更注重学生选拔的公平性。我国学生长期解答这些问题，能力提升得更快。但在某些方面可以进一步完善：

1.诊断反馈功能不足。三个错误选项不能完全反映出学生存在的问题，这与试题难度有关，学生的错误会有很多组合，难以作出具体的诊断。

2.选择题全部是必做题，也存在一定的不公平性。我国物理选择题为10～20题，不可能涵盖所有的知识点。如果试题正好是甲学生不擅长的知识，而是乙学生有把握的题目，这就显得不太公平。

3.选择题不扣分，学生瞎猜现象严重。由于学生做错不会扣分，所以学生无论懂与不懂都会做完。如果试题比较简单，优等生还是可以脱颖而出;但如果试题难度很大，优等生的成绩就没有明显优势，甚至还不及乱猜的学生。

2.2    实验题与动手表现题

我国高中物理实验题主要分为力学实验和电学实验，这里不再举例，下面叙述NAEP中一道动手表现题的几个要求。

例3 （1）根据两个参考图像预测哪个地区的水质更好。（2）使用已有的设备尝试对样本检测，把检查结果填写在表格内。（3）分析题目中给出的步骤应用了哪些科学原理，这些措施可以起到什么作用。（4）根据信息分析哪些地方可以建立新城镇。

NAEP高中动手表现题并不完全等同于做实验，其中包含了大量的分析思考过程。学生手脑并用，对学生以后从事具体的研究工作有很好的引导作用。一个具体的问题不可能仅仅是物理、化学或地理问题，往往涉及多个知识领域，所以本题学生需要灵活地运用地理、物理、化学、生物等知识。本题除了考查学生的知识水平，还涉及到学生对水处理的工艺评估水准;从科学内容维度分析，属于物质特性的知识;从科学实践维度分析，属于科学探究和科学原理的能力。一道动手表现题时间为40分钟，教师根据学生答案的合理性赋分，没有唯一答案。

我国的物理实验题注重考查实验的基本原理和基本方法，结合物理知识的应用，答案普遍是唯一的，开放性问题较少，突出公平性，以便合理选拔人才。当然也有值得思考的方面：

1.没有考查学生的动手实验。实验题可以结合理论和实践考查学生，但仅仅是纸上谈兵却不动手做，可能无法区分学生的实验能力。

2.没有考查学生处理实际问题的能力。我国的物理实验题注重课本实验和常规仪器的考查，学生对实验基础知识掌握得很扎实，也获得国内外的肯定[3]。然而，我们的学生面对全新的问题，需要利用综合知识和发挥创造力解决问题时，往往束手无策，不尽如人意。

2.3    计算题和建构反应题

例4 （2018全国卷）一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求：

（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;

（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。

例5 （NAEP）两个相同的烧杯，分别装有80 mL的A、B两种液体。经过3天，两种液体均变少，其中B液体减少得更多，如图4所示。

（1）解释两种液体均减少的原因;

（2）分析哪种液体沸点更低;

（3）根据提供的信息，用分子相互作用力解释发生的现象。

NAEP高中科学试题难度较低，前两问更为简单，最后一个问题相对复杂。学生想要把各个因素都解释清楚是比较困难的，教师也因此可以根据学生答案的准确性和全面性进行赋分。NAEP科学试题非常贴近生活，學生解决这样的问题很有价值。

我国的物理试题也来源于生产、生活，对知识点考查比较深入，对学生的要求更高，其中还涉及复杂的计算，难度远远超过NAEP高中科学试题。问题还是在于试题无法反馈学生的缺陷，学生的错误可能在于审题、理解、公式记忆、数学运算等任意一个方面或多个方面，学生只要犯一个错误就不给分，无法区分学生的差别。

3    NAEP高中物理试题的启发

我国物理高考试题有得天独厚的优势，某些方面也让国外的同类命题望尘莫及。然而，任何一套试题的设计理念也都有提升的空间，对比NAEP高中物理试题，我国物理高考试题的设计可以进行以下几个方面的完善：

1.增加动手表现题，完善理论测试的单一性。物理学习的两大要点是观察和实验，动手实验应该是每一个理科生应该掌握的基本技能，也应该是考试的一个方面。学生亲手做实验可以进一步熟悉实验仪器的操作，巩固实验原理和方法，从而提高综合实践能力。学生独立进行实验考查，教师可以根据学生设计的合理性、实验操作能力和数据处理能力酌情打分，区分不同水平层次的学生。学生解答动手表现题可以完善理论测试的单一性，对于学生物理核心素养的发展也更为合理。

2.重视诊断反馈功能，弥补考试选拔的片面性。选拔和诊断是物理考试的两大功能，都应该得到足够的重视。教师在设计问题时，针对学生可能犯错的环节精心设计每个选项，诊断学生的学习状况，根据学生掌握的情况为以后的教学提供建议。教师根据学生的选项决定学生得多少分或者扣多少分，让完全懂和略懂的学生、懂和不懂的学生区分开来，让学生不要瞎猜[4]，充分发挥试题的诊断反馈功能。

3.引入交互式计算机任务以迎合学生未来发展的需要。计算机已经成为人类的必需品，甚至是人类的依赖品，掌握计算机处理科学问题的能力已刻不容缓。引入交互式计算机任务，激励学生学习现代化技术的核心功能，如Excel的数学分析功能、PPT的演示功能、SPSS的数据收集处理功能等，为学生未来发展提供帮助。交互式计算机任务还要求学生学习编程，促使我国高中一些课程的正常开设，吻合学生核心素养发展的需要。当然，我国没有把计算机任务纳入学科考试范围，还考虑到地区性的差异，教育存在一定的不公平性。所以在命题时，照顾无法正常开展计算机课程的地区，可以设计与计算机任务难度相近的问题供学生选做，即突出公平性，还能让学生发挥各自的特长。

4.增加题目数量供学生选做，发挥学生各自的学习潜能。确保物理考试的公平性，最简单的方法就是把学生所有的学习内容都进行考查，而我国物理考试试题数量有限，势必会有所取舍。借鉴NAEP高中物理试题的方法，可以尝试加大试题数量，在一份试卷中涵盖所有基本知识、方法和技能，供学生选做。学生必须选择相同数量的问题，教师根据学生选择题目的频率可以判断学生学习的喜好;根据学生不同问题的选项，诊断学生学习的状况;根据某一学生某一知识领域的得分情况，分析学生是否具备相应的潜力;根据不同地区学生选做的题目可以研究地区教学的差异性。目前我国的物理高考也已经逐步采用选做题，这既照顾了选拔的公平性，同时也能发挥学生各自的学习潜能。

参考文献：

[1]马艳华.美国NAEP科学测评中认知领域的历史演进及启示[J].物理教师，2016，37（3）：66-69.

[2]吴俊生.NAEP高中物理科学试题及评分方式的分析和启示[J].物理通报，2018（7）：102-107.

[3]张宏齐.新课程标准课程结构变化对物理教学的影响[J].物理教学探讨，2018，36（11）：12-14.

[4]刘爱芬.论如何使用选择题考察物理教学[J].物理教师，2013，34（1）：94-95.

（栏目编辑    陈  洁）