丁格曼 張軍朋

(華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院，廣東 廣州 510631)

美國教育進(jìn)步評估(NAEP)科學(xué)框架從科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)實踐兩方面評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與學(xué)業(yè)成就，二者是科學(xué)評價的基礎(chǔ)，相輔相成，不可分割。在科學(xué)實踐方面，NAEP框架將科學(xué)能力測試分為4個維度：明確科學(xué)原理、運(yùn)用科學(xué)原理、運(yùn)用科學(xué)探究、進(jìn)行技術(shù)設(shè)計，并且將科學(xué)實踐的評價能力維度與學(xué)生的認(rèn)知需求相聯(lián)系。

1 NAEP試題編制一般流程

NAEP試題的編制涉及“科學(xué)內(nèi)容”和“科學(xué)實踐”等維度，測評者首先需要考慮學(xué)生的表現(xiàn)期望，表現(xiàn)期望由科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)實踐共同決定。隨后以表現(xiàn)期望為中心編制評價試題，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對試題相應(yīng)的反應(yīng)。再根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，判斷學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域中的具體掌握情況。從2015年NAEP試題樣冊中各年級科學(xué)測評實踐能力的不同要求，可以發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長，框架逐步側(cè)重“運(yùn)用科學(xué)原理”的要求，運(yùn)用科學(xué)原理來分析和解決生活實際問題的能力逐漸受到重視。

2 初中物理實驗試題編制一般流程

借鑒NAEP的一般命題流程，參考雷新勇(2006)命題與評價的要求，總結(jié)出初中物理實驗考試試題編制的一般流程(圖1)。

圖1

確定實驗考試中學(xué)生的表現(xiàn)要求是試題編制的前提，表現(xiàn)要求可以根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的行為目標(biāo)和課程內(nèi)容來確定。結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的說明，參考NAEP科學(xué)實踐的能力水平進(jìn)行分類，總結(jié)、概括實驗考試在實驗?zāi)芰λ椒矫娴木唧w要求，再結(jié)合課程內(nèi)容和能力水平制定學(xué)生的表現(xiàn)要求，選擇合適的試題類型編制試題。最后，根據(jù)學(xué)生的回答，解釋學(xué)生達(dá)到的能力表現(xiàn)水平。

3 初中物理實驗試題命制分析

通過對《課程標(biāo)準(zhǔn)》、廣東省《考試說明》、人教版教材等材料的分析，筆者對初中物理實驗考試的測量目標(biāo)、行為目標(biāo)、考試的內(nèi)容領(lǐng)域等做了梳理。

3.1 初中物理實驗考試的測量目標(biāo)

測量目標(biāo)屬于理論層面，一般是抽象的、不可直接測量的，是對考試的總體解釋。測量時，目標(biāo)來源于課程標(biāo)準(zhǔn)，需選擇能在特定考試環(huán)境中可測的內(nèi)容。因此依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)，將其從基本儀器和技能、實驗過程和方法等方面提出初中物理實驗考試的測量目標(biāo)：(1)基本儀器和技能：基本儀器的選擇和使用，提出問題，觀察實驗現(xiàn)象，記錄和處理數(shù)據(jù)，描述實驗結(jié)果；(2)實驗過程和方法：明確實驗?zāi)康摹嶒灢襟E，掌握實驗方法，進(jìn)行信息收集和處理，歸納得出結(jié)論，解釋論證。

3.2 初中物理實驗考試中行為目標(biāo)的確定

行為目標(biāo)一般可以從課程標(biāo)準(zhǔn)的分目標(biāo)來確定，關(guān)于物理實驗分目標(biāo)的說明體現(xiàn)在課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于科學(xué)探究的說明中。本文借鑒NAEP關(guān)于科學(xué)實踐的維度分類，將實驗探究的行為目標(biāo)按照能力水平要求分為“識別實驗原理”“運(yùn)用實驗原理”“進(jìn)行實驗探究”等三個維度。如表1所示，結(jié)合NAEP科學(xué)實踐能力的具體行為要求和課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究要素的基本要求，給出初中物理實驗考試的行為目標(biāo)，即從能力角度分析學(xué)生在實驗儀器、實驗?zāi)康暮头椒?、實驗過程、實驗結(jié)論等方面應(yīng)達(dá)到的具體要求。

表1

3.3 初中物理實驗考試內(nèi)容范圍的確定

在確定考試的考查內(nèi)容范圍時，首先要抽取課程標(biāo)準(zhǔn)在三級主題中用“通過實驗”“探究”“練習(xí)”“使用”等表述的內(nèi)容，參考考試大綱中關(guān)于“科學(xué)探究”“操作”等內(nèi)容和初中物理教材的實驗內(nèi)容，將實驗內(nèi)容分為基本儀器的使用和測量性實驗、探究性實驗，由此確定初中物理實驗的考查范圍(表2)。

表2

實驗考試的方式主要有筆試和操作考試，二者考查內(nèi)容應(yīng)有所區(qū)別和側(cè)重。如在基本儀器的使用方面，筆試能考查的主要是基本儀器的讀數(shù)以及電學(xué)中電路實物圖的畫線連接。而在操作考試中，基本儀器的使用的考查內(nèi)容將會很豐富，即使筆試練習(xí)得再充分，學(xué)生面對真實儀器時實際的讀數(shù)也不一定正確，在操作考試中對真實的儀器讀數(shù)和規(guī)范操作提出了具體要求。

3.4 試題編制示例

以筆試為例，選擇“水沸騰實驗”作為考查內(nèi)容，結(jié)合行為目標(biāo)的界定，其表現(xiàn)水平如表3所示。

表3

考查學(xué)生“運(yùn)用實驗原理”時，以表3中P2和E2的表現(xiàn)水平來組合編制試題，P2采用選擇題讓學(xué)生做出預(yù)測，E2采用說明題讓學(xué)生解釋原因。

編制的試題如下：某同學(xué)在某地做“探究水沸騰實驗”，裝置如圖2所示，加熱一段時間后，燒杯內(nèi)的水翻騰，有大量的氣泡上升、變大，到水面時破裂，此時溫度計的示數(shù)為96℃。

圖2

(1)如果繼續(xù)加熱，溫度計的示數(shù)會發(fā)生什么變化？( )

A.溫度計示數(shù)保持不變

B.溫度計示數(shù)變大，一直上升到100℃才保持不變

(2)結(jié)合實驗結(jié)果，解釋你選擇的原因。

試題背景源于2013年廣州中考題，原題考查了溫度計的讀數(shù)、水沸騰現(xiàn)象的判斷，難度較小。改編后的題目設(shè)置溫度計讀數(shù)不為100℃，學(xué)生可能會根據(jù)日常經(jīng)驗，認(rèn)為水的沸點必須為100℃，從而做出錯誤的判斷，這里考查了學(xué)生是否會根據(jù)實際實驗的結(jié)果做出判斷。設(shè)計的目的在于學(xué)生不僅需要根據(jù)題意提供的實驗現(xiàn)象判斷水是否已經(jīng)沸騰，同時還需根據(jù)水沸騰的特點，做出預(yù)測和解釋。

例題考查了水沸騰溫度變化的特點，關(guān)于原因的解釋包括兩個部分：一是判斷水已經(jīng)沸騰，二是水沸騰時溫度保持不變，進(jìn)而做出正確的解釋。結(jié)合SOLO分類理論，分為完整、部分、錯誤三個等級，分別得2分、1分和0分，具體評分細(xì)則如表4所示。

表4

4 結(jié)語

物理實驗試題編制應(yīng)依據(jù)行為目標(biāo)和考試內(nèi)容范圍確定，進(jìn)而明確實驗試題的表現(xiàn)水平，再根據(jù)表現(xiàn)要求編制試題，同時預(yù)判學(xué)生的回答，給出評分細(xì)則，試題和評分細(xì)則可通過抽樣檢測反復(fù)修改、確定。