基于情境类型学的物理试题量化分析

贾原洁

摘   要：本研究以近十年高考物理試题、全国中学生物理竞赛试题以及原始物理问题为研究对象，基于情境类型学的辨别参数、内容参数、装扮参数重构二级维度，并进行量化分析。结果表明，近十年的高考物理试题情境大多为建构，其中A、B、D试卷试题情境化程度相对稳定，近两年有些许上升趋势;C试卷波动较大，但整体情境化程度略大于其余试卷。每道题所考查的知识模块综合程度与公式数量有缓慢增加的趋势，但对于态度的考查依然欠缺，问题的开放性也较小。现有物理问题情境的呈现大多结合图像或图表，已知条件较为外露，情境与问题的结合程度还有待提高。

关键词：情境类型学;高考物理试题;试题情境

1    研究缘起

《普通高中物理课程标准（2017年版）》明确指出，评价学生的物理学科核心素养应创设类型多样、具有一定复杂程度的、开放性的真实情境作为试题的任务情境[1]。Wesselink等对核心素养的本质进行探讨后提出，基于素养的学习和评价过程要加强对知识、技能和态度的整合，学习活动要发生在多种真实情境中[2]。比利时学者Xavier Roegiers指出，如果我们希望学校培养学生面对生活的复杂性，那就应该优先注重在复杂的情境中获取信息，既可以是直接的观察，也可以是对复杂情境的模拟[3]。总之，学者们认为复杂、真实的试题情境更有利于学科核心素养的考查。

高考物理试题情境的发展与现状如何，是否存在一个科学、有效的分析框架，是本研究需要解决的问题。因此，本研究基于情境类型学构建试题情境评价框架，并对已有的各类经典试题进行量化分析，以期为试题情境的评价提供一个稳定的方法，并得到对已有试题情境评价的可靠的结果。

2    研究设计

2.1    研究对象

本研究选择2010年至2019年间四个省市或地区（后面分别用A、B、C、D四个字母表示）的高考物理试卷，包含A试卷25套、B试卷10套、C试卷10套、D试卷10套，全国中学生物理竞赛理论决赛试题（后面简称“奥赛题”）10套，以及8道具有代表性的原始物理问题进行分析。之所以选取以上试卷作为研究对象，一是因为四地高考卷各具特色，且近十年均为自命题;二是因为全国中学生物理竞赛是国内认知度高且被公认为难度较大的竞赛;三是因为原始物理问题是自然界及生活、生产中客观存在的未被加工的物理问题，也可以称作实际问题，物理情境最接近实际存在，因此作为一个参考。以上三种题均各具风格，便于比较。

2.2    概念界定与框架构建

情境（situation），通常指一个人或一群人和某个已有背景所维系的关系，主要取决于这些人所置身的环境。Xavier Roegiers提出的情境类型学分为辨别参数、内容参数、装扮参数三个维度。辨别参数指可以从外部观察到的情境特征。内容参数是当我们解决情境的时候才显现出来，它独立于情境呈现的方式，主要是反映有关学习的参数，涉及到学生将要获取的以及将要调动的信息。装扮参数反映的是原始情境与教学情境之间的差距的所有参数，包括情境的图形式呈现、表述架构、对已知条件的处理等。

本研究框架基于情境类型学，但该理论的部分二级维度稍显模糊和主观性，特别是涉及到与学生本身能力与思维过程有关的参数，难以定量分析。因此，本研究在一级维度分类与界定的基础上，依据我国高考物理试题、奥赛题与原始物理问题本身的情境分析，结合物理试题本身的特征，构建了如表1的试题情境分析框架。

由于每个一级维度的二级维度数量不同，为能进行量化分析，采取求平均值的方法处理数据：即先求出每个二级维度的加权平均值，如情境特征a，然后再求出每个一级维度的平均值，如辨别参数S1，最后得到三个维度的数据结果。

3    研究结果

3.1   各类物理试卷纵向发展

由于A试卷每年试题数量不等，因此采用计算平均值的方法。对近十年的A试卷数据处理结果如图1所示，辨别参数有较小波动，近四年有略微下滑的趋势;内容参数总体呈缓慢上升趋势，2019年有所下降;装扮参数起伏较小，趋于平稳。

B试卷近十年除2011年内容参数有一次大的波动以外，其他年份均较为稳定，且内容参数与其他两个参数整体较为接近，如图2所示。

由图3可知，C试卷三个维度整体波动都较大。前五年内容参数较高，辨别参数与装扮参数相对平稳;后五年内容参数整体大幅度下滑，辨别参数与装扮参数波动较大，但基本维持在一个水平上下。

由图4可知，D试卷内容参数逐年上升，但2019年有较大回落;辨别参数与装扮参数变化幅度较小，近三年有上升趋势。

由图5可以明显看出，近十年奥赛题的内容参数极高且有明显上升趋势，辨别参数与装扮参数高度吻合且十分平稳，基本没有变化。

总体而言，近十年的A试卷、B试卷、D试卷、奥赛题的辨别参数与装扮参数变化较小，尤其是奥赛题基本趋于平稳，C试卷有相对明显的起伏。分析内容参数可以看出A试卷、D试卷、奥赛题有平缓上升的趋势，但2019年内容参数均比去年低。C试卷波动最为明显。

3.2    各类物理试卷横向比较

如图6所示，A试卷、B试卷与奥赛试卷习题的辨别参数差别相对较小，C试卷虽波动较大但整体而言辨别参数大于其余试卷，D试卷处于中等水平。

如图7所示，奥赛题的内容参数远大于高考卷，且从2011年开始便呈稳步上升的趋势。高考卷相互比较可发现，B试卷内容参数最小，A试卷、C试卷略大，D试卷最大。

如图8所示，各试题的装扮参数与辨别参数相似，D试卷整体较大，C试卷波动大，极低与极高都存在，A试卷、B试卷、奥赛题接近，处于中等水平。