戴驛歡 鄧 磊 蔣 敏

（1.西南大學(xué)科學(xué)教育研究中心，重慶 400700；2.西南大學(xué)附屬中學(xué)，重慶 400700）

物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提到“情境的創(chuàng)設(shè)對(duì)核心素養(yǎng)的形成起著重要作用，情境創(chuàng)設(shè)的質(zhì)量直接影響到試題的評(píng)價(jià)效果.”［1］由此可見，情境創(chuàng)設(shè)在物理試題命制中至關(guān)重要.首先，試題情境對(duì)試題整體起著很好的“粘合”作用，試題情境能將考查知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有機(jī)整合，使試題內(nèi)部關(guān)系更為緊密；其次，試題情境可以提供問(wèn)題解決的關(guān)鍵信息，引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)及應(yīng)用知識(shí)，測(cè)評(píng)其科學(xué)素養(yǎng)及理論聯(lián)系實(shí)際的能力；此外，恰當(dāng)?shù)脑囶}情境還能傳遞正確的價(jià)值觀，激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科的熱愛，對(duì)物理學(xué)科的教學(xué)有著較好的導(dǎo)向作用.［2］

本文擬通過(guò)確定物理試題考查載體的創(chuàng)設(shè)類別，劃分物理試題考查載體創(chuàng)設(shè)水平，結(jié)合考查載體系數(shù)對(duì)我國(guó)2021 年新高考5 省物理試題考查載體進(jìn)行分析，更好地推進(jìn)物理學(xué)科考試內(nèi)容改革.

1 物理試題考查載體的類型、水平及考查載體系數(shù)

1.1 物理試題考查載體類型

結(jié)合“一核四層四翼”的新高考評(píng)價(jià)體系，聯(lián)系學(xué)科考試實(shí)際，本研究將考查載體分類為生活實(shí)踐類和學(xué)習(xí)探究類，每類還有3類子載體，共6種子載體類型.

1.1.1 生活實(shí)踐類

生活實(shí)踐類載體可以分為自然類、生產(chǎn)生活類和科技前沿類3種子載體類型（表1）.該類載體既能夠增加試題真實(shí)性、趣味性，又能較好地考查學(xué)生知識(shí)遷移的能力，是落實(shí)物理學(xué)科素養(yǎng)考查的重要途徑.［3］

表1 生活實(shí)踐類載體內(nèi)涵及試題樣例

1.1.2 學(xué)習(xí)探究類

學(xué)習(xí)探究類載體是以真實(shí)的物理科學(xué)情境為背景，涵蓋學(xué)習(xí)探索與科學(xué)探究過(guò)程中所涉及的情境，具體可劃分為物理學(xué)史類、課標(biāo)和教材類、科學(xué)探究類3種子載體類型（表2）.

表2 學(xué)習(xí)探究類載體內(nèi)涵及試題樣例

1.2 物理試題考查載體水平

基于考查載體對(duì)試題難度的影響，將其劃分為簡(jiǎn)單水平載體與復(fù)雜水平載體（表3）.

表3 不同載體水平內(nèi)涵及樣例

1.3 考查載體系數(shù)

2 5省新高考物理試題考查載體的比較研究

本研究選取2021年新高考遼寧、湖北、湖南、河北、廣東5省自命題物理試卷作為研究對(duì)象，比較其考查載體的類型、水平及考查載體系數(shù).由于湖南、河北、廣東相對(duì)于遼寧、湖北在試題結(jié)構(gòu)上增加了選修3 3、3 4的選考試題，為了保證滿分為100分的一致性，本研究將這3 省試卷按不同選考試題分別組合成兩套試卷，共計(jì)8套試卷.

2.1 考查載體類型的比較

2.1.1 考查載體類型的描述統(tǒng)計(jì)

本研究首先對(duì)5省試題的兩大類考查載體類型進(jìn)行了分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果顯示：5省試卷中生活實(shí)踐類載體的總分（3 3：165分；3 4：151分）高于學(xué)習(xí)探究類 試 題 總 分（3 3：106 分；3 4：112分）.為了進(jìn)一步了解5省試卷中兩大類載體類型的差異，本研究將分別對(duì)其進(jìn)行比較研究.

（1）生活實(shí)踐類載體.

由圖1可知，5省試題在生活實(shí)踐類載體上的分?jǐn)?shù)由高到低排序?yàn)椋簭V東卷、遼寧卷、河北卷、湖南卷、湖北卷.單樣本t檢驗(yàn)顯示：廣東卷的生活實(shí)踐類總分（3 3：t=-4.323，p=0.023；t=-3.512，p=0.039）顯著高于其他4 省，而湖北卷的總分（3 3：t=3.833，p=0.031；3 4：t=3.265，p=0.047）顯著低于其他省份.

圖1 生活實(shí)踐類載體試題分?jǐn)?shù)分布

具體到各個(gè)子載體類型，除了廣東卷和河北卷，其他試卷均未使用自然類載體.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)顯示：遼寧卷和廣東卷的生產(chǎn)生活類試題分?jǐn)?shù)（3 3：t=-4.951，p=0.016；3 4：t=-12.533，p=0.002）非常顯著高于其他省份試卷.單樣本t檢驗(yàn)顯示：湖南卷的科技前沿類試題分?jǐn)?shù)（3 3/3 4：t=-16.189，p=0.001）非常顯著高于其他省份試卷.

（2）學(xué)習(xí)探究類載體.

由圖2可知，學(xué)習(xí)探究類試題總分由高到低排序（選考3 3）為：河北卷，湖南卷，遼寧卷，湖北卷（廣東卷并列）.選考3 4時(shí)為：河北卷，湖南卷，遼寧卷（廣東卷并列），湖北卷.單樣本t檢驗(yàn)顯示：河北卷的學(xué)習(xí)探究類試題總分（3 3：t=-5.166，p=0.014；3 4：t=-5.154，p=0.014）顯著高于其他4省試卷；若選考3 4，湖北卷的學(xué)習(xí)探究類試題總分（t=4.753，p=0.018）顯著低于其他試卷.

圖2 學(xué)習(xí)探究類載體試題分?jǐn)?shù)分布

具體到各個(gè)子類，在物理學(xué)史類子載體上，5省試卷中只有遼寧卷和湖南卷3 4有相關(guān)試題.單樣本t檢驗(yàn)顯示：河北卷在課標(biāo)和教材類試題的分 數(shù) 上（3 3：t=-13，p=0.001；3 4：t=-7.667，p=0.005）非常顯著高于其他試卷；只選考3-3 時(shí)，湖南卷的科學(xué)探究類試題分?jǐn)?shù)（t=-16.189，p=0.001）非常顯著高于其他試卷；而選考3-4時(shí)，遼寧卷的科學(xué)探究類試題分?jǐn)?shù)（t=5.196，p=0.014）顯著低于其他試卷.

2.1.2 考查內(nèi)容的載體分布比較

5省物理試卷中每道試題的考查內(nèi)容及其考查載體類型分布如圖3、圖4所示.

圖3 不同考查內(nèi)容的生活實(shí)踐類載體試題分?jǐn)?shù)分布

圖4 不同考查內(nèi)容的學(xué)習(xí)探究類載體試題分?jǐn)?shù)分布

（1）生活實(shí)踐類載體.

選考3-3時(shí)，生活實(shí)踐類載體總分由高到低排序?yàn)椋毫W(xué)、熱學(xué)、原子物理、電磁學(xué)、光振波.選考3 4時(shí)為：力學(xué)、原子物理、電磁學(xué)、光振波、熱學(xué).單樣本t檢驗(yàn)顯示：力學(xué)的生活實(shí)踐類試題總分（3 3：t=-16.25，p=0.001；3 4：t=-27.081，p=0.000）非常顯著高于其他考查內(nèi)容.

具體到各個(gè)子類，除了原子物理，其他考查內(nèi)容均未使用自然類子載體設(shè)題.單樣本t檢驗(yàn)顯示：力學(xué)的生產(chǎn)生活（3 3：t=-9.2，p=0.003；3 4：t=-48.333，p=0.000）和 科 技 前 沿 類（3 3：t=-8.727，p=0.003；3 4：t=-8.727，p=0.003）試題分?jǐn)?shù)非常顯著高于其他考查內(nèi)容.

（2）學(xué)習(xí)探究類載體.

由圖4可知，基于不同考查內(nèi)容的學(xué)習(xí)探究類試題總分由高到低排序在選考3-3時(shí)為：電磁學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、原子物理、光振波.選考3 4時(shí)為：電磁學(xué)、力學(xué)、光振波、原子物理、熱學(xué).單樣本t檢驗(yàn)顯示：電磁學(xué)試題的學(xué)習(xí)探究類總分（3-3：t=-5.399，p=0.012；3 4：t=-5.145，p=0.014）

非常顯著高于其他考查內(nèi)容.

具體到各個(gè)子類，只有原子物理無(wú)論選考3 3或3-4時(shí)都使用了物理學(xué)史類子載體.單樣本t檢驗(yàn)顯示：電磁學(xué)的課標(biāo)和教材類（3 3：t=-13，p=0.001；3 4：t=-4.6，p=0.019）與科學(xué)探究類（3-3：t=-3.644，p=0.036；3 4：t=-3.686，p=0.035）試題分?jǐn)?shù)顯著高于其他考查內(nèi)容.

2.2 考查載體水平的比較

2.2.1 不同考查載體類型的水平分布

通過(guò)分析5省物理試卷中不同類型試題考查載體的水平，可以統(tǒng)計(jì)出5 省試卷中各類載體不同水平分布的試題分?jǐn)?shù)，如圖5-圖7所示.

圖5 生活實(shí)踐類載體不同水平試題分?jǐn)?shù)分布

圖6 學(xué)習(xí)探究類載體不同水平試題分?jǐn)?shù)分布（3 3）

圖7 學(xué)習(xí)探究類載體不同水平試題分?jǐn)?shù)分布（3 4）

（1）生活實(shí)踐類載體.

單樣本t檢驗(yàn)顯示：生活實(shí)踐類載體簡(jiǎn)單水平和復(fù)雜水平的試題總分沒(méi)有顯著性差異.

具體到各個(gè)子類，自然類全部處于簡(jiǎn)單水平.單樣本t檢驗(yàn)顯示：生產(chǎn)生活類在簡(jiǎn)單水平和復(fù)雜水平的試題分布上沒(méi)有顯著性差異，而科技前沿類簡(jiǎn)單水平的試題分?jǐn)?shù)（3-3：t=21，p=0.03；3 4：t=21，p=0.03）顯著低于復(fù)雜水平的試題分?jǐn)?shù).

（2）學(xué)習(xí)探究類載體.

單樣本t檢驗(yàn)顯示：簡(jiǎn)單水平的學(xué)習(xí)探究類載體試題分?jǐn)?shù)（3 3：t=50，p=0.013；3 4：t=25，p=0.025）顯著低于復(fù)雜水平的.

具體到各個(gè)子類，科學(xué)探究類全部處于復(fù)雜水平.單樣本t檢驗(yàn)顯示：簡(jiǎn)單水平和復(fù)雜水平的物理學(xué)史類與課標(biāo)和教材類試題分?jǐn)?shù)都沒(méi)有顯著性差異.

2.2.2 不同考查內(nèi)容的考查載體水平分布

統(tǒng)計(jì)5省物理試卷中不同考查內(nèi)容的考查載體水平，如圖8所示.

由圖8可知，各考查內(nèi)容簡(jiǎn)單水平的載體分?jǐn)?shù)由高到低排序在選考3-3時(shí)是：力學(xué)（原子物理并列）、熱學(xué)、光振波（電磁學(xué)并列）.選考3-4 時(shí)是：力學(xué)（原子物理并列）、光振波、電磁學(xué)（熱學(xué)并列）.獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)顯示：在簡(jiǎn)單水平載體中，力學(xué)和原子物理的載體分?jǐn)?shù)（3 3：t=-6.971，p=0.006；3 4：t=-14，p=0.005）都非常顯著高于其他考查內(nèi)容.

圖8 不同考查內(nèi)容的考查載體水平分布

各考查內(nèi)容復(fù)雜水平的載體分?jǐn)?shù)由高到低排序在選考3-3時(shí)為：力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光振波（原子物理并列）.選考3-4時(shí)為：力學(xué)、電磁學(xué)、光振波、熱學(xué)（原子物理并列）.單樣本t檢驗(yàn)顯示：在復(fù)雜水平載體中，力學(xué)的載體分?jǐn)?shù)（3-3：t=-5.192，p=0.014；3 4：t=-5.548，p=0.012）顯著高于其他考查內(nèi)容.

2.3 考查載體系數(shù)的比較

由表4 的考查載體系數(shù)分析框架判定分析2021年新高考5省物理試卷中每道試題，并比較研究不同試卷、不同考查載體類型及不同考查內(nèi)容試題載體之間的載體系數(shù)情況.

表4 考查載體系數(shù)分層判定標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 5省試題考查載體系數(shù)的描述統(tǒng)計(jì)

通過(guò)累加試題考查載體系數(shù)，可以得到2021年5省高考物理試卷整體的情境系數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖9所示.

圖9 5省試卷考查載體系數(shù)分布

從試卷考查載體系數(shù)來(lái)看，廣東卷為0.67處于5省最高水平，5省中只有廣東省物理試卷達(dá)到優(yōu)秀水平.遼寧卷和河北卷考查載體系數(shù)大于（等于）0.5，其考查載體質(zhì)量相對(duì)較好；另外，湖北卷和湖南卷考查載體系數(shù)遠(yuǎn)低于0.5，其考查載體質(zhì)量有待提高.

2.3.2 不同考查載體類型的載體系數(shù)分布

通過(guò)累加各類型考查載體的系數(shù)，可以得到不同載體類型的考查載體系數(shù)分布，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖10所示.

圖10 不同類型載體的考查載體系數(shù)分布

由圖10可知，所有類型的考查載體均達(dá)到優(yōu)秀水平，其中課標(biāo)和教材類與科學(xué)探究類的考查載體系數(shù)為1，處于所有類型載體的最高水平.總體而言，學(xué)習(xí)探究類的考查載體系數(shù)高于生活實(shí)踐類的.

2.3.3 不同考查內(nèi)容的載體系數(shù)分布

通過(guò)累加各考查內(nèi)容試題載體的考查載體系數(shù)，可以得到不同考查內(nèi)容試題載體的考查載體系數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖11所示.

圖11 不同考查內(nèi)容的考查載體系數(shù)分布

由圖11可知，除了原子物理的考查載體系數(shù)處于0.65 以下，未達(dá)到優(yōu)秀外，其他考查的載體系數(shù)都很優(yōu)秀.電磁學(xué)與熱學(xué)試題的考查載體系數(shù)為1，處于所有載體的最高水平.

3 啟示

3.1 結(jié)論

3.1.1 考查載體類型

（1）考查載體的類型在試題中不均衡.

生活實(shí)踐類的試題總分多于學(xué)習(xí)探究類.具體到各個(gè)子類，以生產(chǎn)生活類和科學(xué)探究類分?jǐn)?shù)最多，自然類和物理學(xué)史類子載體少有涉及.

（2）考查內(nèi)容所使用的考查載體類型不均衡.

力學(xué)、原子物理以及熱學(xué)內(nèi)容更多地使用生活實(shí)踐類載體設(shè)題，電磁學(xué)、光振波試題則傾向于使用學(xué)習(xí)探究類載體設(shè)題.

（3）各省試題中考查子載體的類型不均衡.

遼寧卷和廣東卷側(cè)重使用與實(shí)際生活聯(lián)系的載體設(shè)題，而河北卷、湖南卷和湖北卷則側(cè)重使用與科學(xué)研究相關(guān)的載體設(shè)題.

3.1.2 考查載體水平

（1）考查載體水平分布差異較大.

兩大類載體復(fù)雜水平的試題總分都遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)單水平的試題總分.具體到各個(gè)子類：自然類子載體全部處于簡(jiǎn)單水平；科學(xué)探究類子載體全部處于復(fù)雜水平；除了科技前沿類子載體，其他子載體在兩種水平的分?jǐn)?shù)分布上沒(méi)有顯著差異.

（2）考查內(nèi)容載體的水平分布差異較大.

電磁學(xué)內(nèi)容的載體全部處于復(fù)雜水平；原子物理內(nèi)容的載體全部處于簡(jiǎn)單水平；其他考查內(nèi)容的載體在簡(jiǎn)單水平和復(fù)雜水平的分?jǐn)?shù)分布上沒(méi)有顯著差異.

3.1.3 考查載體系數(shù)

（1）5省試卷的載體系數(shù)存在差異.

僅廣東卷考查載體質(zhì)量處于優(yōu)秀水平；湖北卷以及湖南卷考查載體質(zhì)量較差.

（2）考查載體類型的載體系數(shù)存在差異.

學(xué)習(xí)探究類載體的載體系數(shù)高于生活實(shí)踐類載體.具體到各個(gè)子類，課標(biāo)和教材類與科學(xué)探究類子載體質(zhì)量最好；自然類和物理學(xué)史類子載體質(zhì)量較差.

（3）考查內(nèi)容的載體系數(shù)存在差異.

電磁學(xué)和熱學(xué)內(nèi)容考查載體的質(zhì)量最好，除原子物理以外，其余考查內(nèi)容的載體質(zhì)量均達(dá)到優(yōu)秀.

3.2 命題啟示

3.2.1 考查載體類型方面

（1）豐富各考查內(nèi)容載體的類型.

建議豐富原子物理、熱學(xué)及光振波考查載體的類型，可以適當(dāng)增加物理學(xué)史類、科技前沿類及生產(chǎn)生活類子載體的使用.

（2）及時(shí)更新考查載體，注重考查載體類型及水平的多樣性.

考查載體的更新可以從考查載體的類型切入，自然類和物理學(xué)史類子載體一直以來(lái)在高考試題的命制中使用較少，具有非常大的發(fā)掘空間；考查載體的更新也可以從各類考查載體的水平切入，使用科學(xué)探究類子載體時(shí)適當(dāng)增添其簡(jiǎn)單水平的試題，使用自然類子載體時(shí)適當(dāng)提高其載體水平，推陳出新，為高考物理試題注入新活力.

3.2.2 載體水平方面

關(guān)注各考查內(nèi)容載體水平的層級(jí)性.考查載體的水平不同，學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)需要調(diào)用的知識(shí)和能力綜合程度就不同，因此，試題呈現(xiàn)的考查載體要繁簡(jiǎn)得當(dāng)，具有一定層級(jí)性，才能切合不同程度學(xué)生的作答能力和作答意愿，利于分層次評(píng)價(jià).［6］另外，與其他考查內(nèi)容的載體相比，原子物理的考查載體全部處于簡(jiǎn)單水平，且只有原子物理的載體質(zhì)量未達(dá)到優(yōu)秀.由此可見，并不能一味地簡(jiǎn)單化考查載體，試題的命制需要適當(dāng)增加復(fù)雜水平的考查載體才能提高總體的考查載體質(zhì)量.在今后的高考試題命制中，可以適當(dāng)復(fù)雜化原子物理內(nèi)容的考查載體.

3.2.3 載體系數(shù)方面

重視挖掘試卷考查載體中的物理原理，提升考查載體的質(zhì)量.由上述結(jié)論可知，使用考查載體命題分?jǐn)?shù)高的試卷，其考查載體系數(shù)不一定高.這說(shuō)明并不能通過(guò)堆砌一些僅簡(jiǎn)單描述物理現(xiàn)象、不涉及物理原理的考查載體來(lái)提高試卷總體的載體質(zhì)量，反而應(yīng)該重視挖掘考查載體中的物理原理，提高考查載體的功能性，使用需要學(xué)生調(diào)動(dòng)多方面知識(shí)以及綜合性能力解題的考查載體來(lái)更好地測(cè)試學(xué)生，真正地做到提升試卷考查載體的質(zhì)量.