中考物理试题分析及教学思考

郭晴晴

摘要：SOLO分类理论是通过等级划分來评价学生思维能力的一种研究方法。运用SOLO分类理论，对2017—2021年安徽省中考物理试题所考查的思维层次进行深入分析，明确各知识板块的考查趋势，得到对于教学实践的思考：对于单点结构水平和多点结构水平考查要求的知识，应立足教材，夯实知识基础;对于关联结构水平考查要求的知识，可巧用思维导图，构建知识体系;可设置驱动型任务，推动学生思维层次向拓展抽象结构水平发展。

关键词：SOLO分类理论;中考物理;试题分析;思维层次

一、SOLO分类理论下试题考查的思维层次及示例

SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分类理论是通过等级划分来描述学生的思维能力，从而对学生学习质量进行评价的一种方法。该理论认为，虽然一个人的认知水平不可测，但在应对及解决问题时所展现出的思维层次却是可以探知的;面对问题时的解决过程，学习者的反应表现出一种由简单到复杂的思维层次变化。该理论将这种思维层次变化由浅入深划分为五类（如下页图1所示）：前结构水平、单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平、拓展抽象结构水平。

依据SOLO分类理论，我们可以将学生解答试题时所需的思维层次划分为五种表现：

（1）前结构水平，指学生无法理解题目条件，面对问题时逻辑是混乱的，不能得出正确答案。

（2）单点结构水平，指学生仅凭单一知识点或单一思路直接得出结论。

（3）多点结构水平，指学生找到了多个解决问题的思路，但无须把各种思路整合起来。

（4）关联结构水平，指学生能够从题目中提取多个有效信息，并能整合所掌握的信息来解决问题。

（5）拓展抽象结构水平，指学生不仅能有效提取和利用题目中的多个信息，并能对所学知识进行拓展和迁移，运用抽象思维能力解决相关问题。

试题命制、解答的前提是学生的表现至少处于单一结构水平，即不存在前结构水平。由此，我们可以得到试题对应考查的思维层次：单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平和拓展抽象结构水平。下面选取具有代表性的试题加以说明。

（一）单点结构水平试题

（2017年安徽省中考物理卷第1题）在音乐中，中音C调“1”（“do”）的频率是262 Hz，D调“1”（“do”）的频率是294 Hz，由此可知，D调“1”比C调“1”的                高（选填乐音的三要素）。

本题考查的是音调与频率的关系，学生只要知道“发声体振动频率越高，音调越高”这个单一知识点即可得出正确答案。

（二）多点结构水平试题

（2020年安徽省中考物理卷第12题）在物理学习过程中，对物理知识的正确认识是非常重要的。以下说法正确的是（）

A. 物体的运动速度越大，惯性越大

B. 磁场和磁感线都是真实存在的

C. 电动机工作时消耗的电能主要转化成机械能

D. 热机工作的实质是把机械能转化为内能

本题考查的是影响惯性大小的因素、磁场与磁感线的概念、电动机的能量转化、热机的能量转化等多个知识点，知识点之间各自独立，无须进行关联、整合。

（三）关联结构水平试题

（2020年安徽省中考物理卷第9题）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100 kg的水从18 ℃加热到58 ℃。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气                   m³[c_水=4.2×10³J/（kg·℃），q_天然气=4.0×10⁷J/m³] 。

本题考查的是热量、热值、热效率的概念以及相关公式的应用，涉及多个知识点，学生需从题目中提取出有效信息，并整合所掌握的信息来解决问题。

（四）拓展抽象结构水平试题

（2021年安徽省中考物理卷第10题）在某星球表面，物体所受重力与质量的比值约为3.8 N/kg，大气压约为760 Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验，如图2所示，水的密度为1.0×10³kg/m³，则经实验测出的h约为              m。

要想正确解答此题，需要学生透彻掌握托里拆利实验的原理，会灵活运用液体压强公式进行计算，并对g的物理意义有充分的理解。本题的难点主要在于g的取值发生了变化，需要学生将已有知识迁移到新的情境中。

二、对近五年安徽省中考物理卷的分析

笔者尝试运用上述SOLO分类理论下试题考查思维层次的界定，归纳总结出了近五年（2017—2021年）安徽省中考物理试题所考查的思维层次。

（一）各思维层次分值占比

试题各思维层次的分值占比如图3所示，其中的“U”“M”“R”“E”分别代表单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平和拓展抽象结构水平（后同）。

1.横向解读。

2017年安徽省中考物理卷以关联结构水平试题为主，占比高达54.4%，单点结构水平和多点结构水平试题共占比41.1%，拓展抽象结构水平试题占比4.4%，试卷难度中等。

2018年安徽省中考物理卷各思维层次试题占比较2017年发生了明显变化：多点结构水平试题占比24.4%，是2017年的两倍;关联结构水平试题占比44.4%，与2017年相比有所下降。整体而言，单点结构水平和多点结构水平试题共占比55.6%，而关联结构水平试题占比44.4%，且未涉及拓展抽象结构水平试题，试卷难度偏低。

2019年安徽省中考物理卷中关联结构水平试题占比进一步下降至40%，而拓展抽象结构水平试题占比达8.9%，试卷难度偏高。这更有利于区分思维水平较高的优秀学生，体现了新课程标准对学生提出的较高的能力要求。

2020年安徽省中考物理卷分值进行了重大调整，卷面总分数从90分调整为70分。其中，单点结构水平和多点结构水平试题共占比48.6%，关联结构水平试题占比47.1%，拓展抽象结构水平试题占比4.3%，试卷难度中等。

2021年安徽省中考物理卷中关联结构水平试题占比上升至52.9%，而单点结构水平占比试题则下降至20.0%，拓展抽象结构水平试题占比5.7%，试卷难度中等偏高。

2.纵向解读。

近五年安徽省中考物理卷主要考查的是关联结构水平试题，每年均占总分值的50%左右;其次是单点结构水平试题，考查比例一直稳定在30%左右，但2021年所占比例明显下降;而多点结构水平试题占比有逐年上升的趋势，由10%上升到20%左右。这表明了减少较低思维层次试题考查、提升整体思维层次水平和难度的趋势。

（二）知识点分值及思维层次分布

依据《义务教育物理课程标准（2011年版）》，将近五年安徽省中考物理试题涉及知识点进行归类，可分为如下七大板块：（1）物质的形态与变化;（2）物质的属性与结构;（3）机械运动和力;（4）声;（5）光;（6）功与能;（7）电与磁。七个知识板块考查情况详见下页表1（数字表示考查的分值）。

从中我们可以看出，“物质的形态与变化”板块知识考查分值较低，在2分左右，2017年占分较高（7分），2019年未考查;思维层次主要集中在关联结构水平，难度中等。“物质的属性与结构”板块知识的考查，每年的分值浮动较大，在2—11分之间;以单点结构水平试题为主，总体难度较低。值得注意的是，2019年这部分内容不仅考查分值达到了11分，而且还有3分的考查要求为拓展抽象结构水平。“机械运动和力”板块知识在中考中占有重要地位，分值在19—35分之间;各个思维层次均有所涉及，主要考查关联结构水平，2020年开始出现拓展抽象结构水平试题，总体难度较高。“声”板块知识考查分值比较稳定，一直在2分左右;且以单点结构水平试题为主，总体难度较低。“光”板块知识每年考查的分值浮动较大，在2—9分之间;主要考查多点结构水平，总体难度不高。“功与能”板块知识考查分值在10分左右;各思维层次均有所涉及，其中关联结构水平试题每年都会出现，总体难度较高。“电与磁”是在近五年安徽省中考物理卷中分值占比最高的板块，考查分值在27—39分之间;各思维层次均有所涉及，尤其是关联结构水平，每年考查分值在15分以上，并且几乎每年都会有拓展抽象结构水平试题，总体难度很高。

三、基于分析的教学思考

基于上述分析可知，近五年安徽省中考物理卷中单点结构水平和多点结构水平试题每年占比45%左右，关联结构水平试题每年占比50%左右，拓展抽象结构水平试题每年占比5%左右，总体而言是非常稳定的。这既凸显了对学生思维层次的考查，又保证了一定的区分度。另外，各知识板块所考查的思维层次水平也有较大差别，这说明安徽省中考对不同知识板块提出的要求是不同的。因此，教师也应针对不同知识板块提出与中考要求相契合的教学手段，摆正教学重心。如：“声”板块知识只要求学生达到单点结构水平的思维层次，而“机械运动和力”与“电和磁”板块知识则要对学生提出较高要求，需要使大部分学生都达到关联结构水平，并在此基础上进一步培养抽象思维和拓展能力，迈向拓展抽象结构水平。

此外，对于不同思维层次的内容，我们的教学要更有针对性。

（一）单点结构水平和多点结构水平：立足教材，夯实知识基础

单点结构水平和多点结构水平每年占比45%左右，并且涉及各知识板块。这表明安徽省物理中考比较重视对基础知识的考查。而这些基础知识往往是教材内容的简单延伸。教材既是中考出题的重要参考，也是教师实施教学的主要依据。但这并不意味着教师要照本宣科，而是要以教材为基础为学生创造直接经验，使学生亲历探究过程，从而达到对知识的真正理解与掌握。

例如，“声音是由物体振动产生的”这一知识点，在教学过程中，通过扬声器上跳动的纸屑、音叉溅起的水花、手指感受声带的振动等直观经验的积累，无须死记硬背，学生很容易便能在脑海中留下深刻印象。

（二）关联结构水平：运用思维导图，构建知识体系

由单点结构水平到多点结构水平是量的积累，而由多点结构水平到关联结构水平则是质的转变，仅由孤立知识点的讲解无法使学生的思维能力达到质的提升。所以在教学中，教师应帮助学生发掘相关知识点之间的联系，形成完整的知识体系。制作思维导图就是一种非常实用的方法，可引导学生先从核心知识点入手，然后根据后续的学习逐步进行扩充，找到各知识点之间的联系，从宏观上把握知识，形成完整的知识系统，构建完善的知识体系。

以沪粤版初中物理八年级下册教材为例，第六章《力和机械》、第七章《运动和力》、第八章《神奇的压强》、第九章《浮力与升力》，虽然被分成了四个章节，但实际上各章节之间环环相扣，都在“机械运动和力”板块内，是一个密不可分的整体。在此板块中，“力”为核心知识点。教师引导学生首先围绕“力”制作思维导图，包含力的基础概念，如什么是力、力的作用效果、力的单位、力的作用是相互的、力的三要素等。根据后续的学习，再逐步扩充至力的测量、几种常见的力（重力、摩擦力、弹力、浮力等）、几种简单机械、力与运动的关系、压强等。在补充过程中明晰各知识点之间的联系，如浮力的本质就是浸在液体中的物体上、下表面受到的压力差，而压力差的产生又与液体内部的压强特点有关，甚至可以进一步利用液体压强公式推导出物体所受浮力的大小。如此，逐步将各个孤立的知识点连接起来，形成完善的知识体系。

（三）拓展抽象结构水平：任务驱动，发展思维能力

达到拓展抽象结构水平的关键在于抽象能力和创新能力的发展，即将旧知识迁移到新情境、解决新问题的能力。在教学中，教师可以通过设置驱动型任务，使学生通过自主探索完成任务，从而提高解决问题的能力，提升思维能力。

例如，“伏安法测电阻”实验教学中，在学生已掌握伏安法测电阻的原理和电路图的基础上，教師提出问题：如果没有电流表或没有电压表，你能测出定值电阻的阻值吗？如果可以，你能设计出几种方案？请画出你所设计的电路图，并根据电路图连接电路，测出定值电阻的阻值。在此任务中，教师给学生创设了一个新的情境，并且完成任务的方法不唯一。学生需要依据已有知识创新地解决问题，在此过程中，深化对知识的理解，发挥迁移发散能力，发展思维能力。

以上只是笔者运用SOLO分类理论的一次尝试。在开展研究和实践的过程中，我们应正视并尽量避开SOLO分类理论的局限，充分发挥其在评价学生学习上的独特价值，帮助我们理解学生、评价学生，进而发展学生。

参考文献：

[1] 约翰·B .彼格斯，凯文·F.科利斯.学习质量评价：SOLO分类理论（可观察的学习成果结构）[M]. 高凌飚，张洪岩，译.北京：人民教育出版社，2010.

[2] 叶峻铭，王辰晨，张轶炳.基于SOLO理论的高考物理实验题能力分析——以2019年高考全国卷（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）物理实验题为例[J].物理教学，2020（3）.

[3] 王伟民，辛存良.对2019年安徽中考物理卷两道题目的商榷[J].物理教师，2020（3）.