摘 要：物理實驗操作能力的培養(yǎng)作為物理實驗教學中的重要環(huán)節(jié)，是提高學生動手能力和物理學科核心素養(yǎng)的重要途徑。通過筆試型實驗試題考查學生實驗操作能力，是在教育資源分配不均的大環(huán)境下評估學生實驗能力的有效替代方式。本文通過對比英國IGCSE物理實驗考試中的操作及筆試兩種考查模式差異，結合課程大綱，從考查目標、實驗能力、考查特色三方面對比分析命題特色，啟示筆試型實驗能力試題的命制。

關鍵詞：IGCSE；實驗能力；筆試；操作

我國中學生物理實驗能力的考查，雖存在區(qū)域差異，但仍以筆試型物理實驗試題為主，初中階段僅少數(shù)省市將物理實驗操作納入中考，且試題往往重復且單一。［1］培養(yǎng)初中生的實驗操作能力，將為其高中階段科學探究能力素養(yǎng)的發(fā)展奠定重要基礎。然而，在現(xiàn)有的物理實驗操作條件限制下，通過筆試型操作試題有效考查學生的實驗能力頗具挑戰(zhàn)。英國IGCSE考試的實驗類考卷分為筆試型及操作型，由各考試中心依據(jù)考場條件的不同，申請實行相應的考試模式。從公平角度而言，作為世界范圍內(nèi)的考試，同一時間所進行的操作或筆試型試卷應是對等的。本文通過對2021年春發(fā)布的物理考試筆試型及操作型實驗試題卷的考查目標、實驗能力、考查特色等命題特色進行分析，以期為我國中學物理實驗筆試卷的試題命制提供一些啟示。

1 英國IGCSE物理實驗考試

1.1 考試簡介

IGCSE（International General Certificate of Secondary Education，國際中學教育普通證書）的物理考試共6份獨立試卷，其中卷5為實驗操作卷，卷6為同一時間發(fā)放的對等實驗筆試卷，被認證的考試中心可根據(jù)自身考場情況任選其一。［2］實驗考查知識點包含核心（Core）及拓展（Extended）。其中，選擇考查實驗操作卷的考試中心，將在正式考試前2個月左右，收到來自IGCSE考試局的機密性文件；文件內(nèi)容是對本次實驗考試將要準備的實驗器材的詳細說明。

1.2 實驗操作卷與筆試卷

實驗操作卷及實驗筆試卷的總分分值均為40分，通常含4道試題；前3題為同一實驗主題的實驗操作或筆試題，最后一題為實驗設計題。兩套試卷前3題主題雖一致，但問題設置方式存在差異；最后一題為筆試型實驗設計題，兩卷問題完全相同。兩卷考試時長有差異，操作卷考試時長為1小時15分，筆試卷考試時長為1小時。

1.3 考查目標

IGCSE物理實驗類試題圍繞實驗操作技能、實驗安全意識、數(shù)據(jù)處理能力等方面對學生實驗能力進行考查。具體呈現(xiàn)如下。

第一，展示選擇和安全使用儀器與材料的能力。

第二，實驗設計和實驗探究。

第三，進行實驗、記錄觀察和測量估計。

第四，解釋評估實驗觀察結果和數(shù)據(jù)。

第五，評估方法并提出可能的改進建議。

IGCSE物理考試中的實驗類考查雖分為筆試型和操作型，但其考查目標完全一致。從考試公平角度而言，考試應實現(xiàn)在不同考查模式下達到有效評估考生實驗能力的目的。因此，針對實驗操作能力的筆試型試題，其除應具備與操作型試題類似的知識點范圍、實驗操作能力與實驗數(shù)據(jù)處理能力要求等基本命制特色外，還應滿足考查實驗觀察能力、實驗設計能力等方面的命制要求，從而達到與實驗操作卷一致的考查目標。

2 英國IGCSE物理實驗考試實驗操作卷與筆試卷對比分析

本研究以2021年3月的英國IGCSE物理實驗考試試卷（如表1所示）為例，對比分析實驗操作卷與筆試卷所考查的實驗能力、問題內(nèi)容、分值、評分標準等方面的差異。關于實驗操作卷和筆試卷中題目一、題目二和題目三所考查的實驗能力、問題內(nèi)容、分值、評分標準等方面的對比如表2、表3和表4所示。由對比表格可知，在實驗能力方面，實驗操作卷與筆試卷考查了相同的實驗能力；在考查方式上，實驗操作卷重視測量和數(shù)據(jù)處理，實驗筆試卷重視實驗的分析和解釋；在評分細則上，實驗操作卷對結果要求較寬松，對數(shù)據(jù)處理要求較嚴格；在題量上，實驗筆試卷較操作卷多；在分值占比上，實驗操作卷數(shù)據(jù)類題目占比大，實驗筆試卷分析解釋類題目占比大。

3 實驗操作卷與筆試卷考查特色

3.1 實驗操作卷重視測量和數(shù)據(jù)處理，實驗筆試卷重視實驗分析和設計

通過對比發(fā)現(xiàn)，實驗操作卷要求考生邊實驗邊記錄數(shù)據(jù)，自主判斷操作過程中可能會出現(xiàn)的影響實驗結果準確性的問題，對操作的準確度要求高；而實驗筆試卷只要求考生根據(jù)圖像直接讀取數(shù)據(jù)。實驗操作卷的表格數(shù)據(jù)是空白的，學生需重復實驗并記錄數(shù)據(jù)；而實驗筆試卷的測量數(shù)據(jù)已知，因此筆試卷更注重對實驗設計改進、數(shù)據(jù)變化分析以及解釋建議等方面的考查。

3.2 實驗筆試卷題量較實驗操作卷多

在題量上，實驗操作卷試題要求考生在有限的時間內(nèi)完成多次重復實驗和數(shù)據(jù)測量，將耗費較多時間，而實驗筆試卷的大多數(shù)測量數(shù)據(jù)已給出。因此，考慮平衡試題分值、強調(diào)考試公平等因素，實驗筆試卷的總題量多于操作卷。

對包含多個參考答案的開放性問題，比如要求列出幾個測量誤差的可能來源，實驗筆試卷的試題評分要點數(shù)量較操作卷多。此外，增加的答題點多為考查實驗操作技能類知識以及對實驗數(shù)據(jù)變化規(guī)律的描述，以彌補實驗筆試卷缺乏實際操作導致對數(shù)據(jù)缺乏實踐感知的遺憾。

3.3 實驗操作卷的評分對結果的準確性要求較寬松，對數(shù)據(jù)處理的要求較嚴格

IGCSE物理實驗卷的評分方案包含兩個原則：普適評分原則和特殊科學性評分原則。［3］實驗筆試卷讀數(shù)問題只有唯一標準答案，一般一次讀數(shù)占一分值。而實驗操作卷只要求答案在規(guī)定范圍內(nèi)即可，較實驗筆試卷寬松，具有一定的開放性，部分評分要點不注重結果，而是重視實驗過程；評分標準對考生的作答內(nèi)容是否前后矛盾比較關注，對不同情況給出了不同的評分標準；對于答案雖不準確但與問題無關的作答不扣分。在數(shù)據(jù)的計算處理或推導量確定方面，實驗操作卷的評分要求較筆試卷更細更嚴格。

3.4 實驗操作卷數(shù)據(jù)類題目分值占比大，實驗筆試卷分析解釋類題目分值占比大

在分值劃分上，實驗操作卷重復測量和數(shù)據(jù)處理部分的分值高于實驗筆試卷；而實驗筆試卷由于對實驗的設計和操作解釋部分上，增加了難度及題量，較實驗操作卷占更多分值，以此達到平衡。

4 筆試型實驗卷命制啟示

4.1 合理控制題量，增加實驗技巧考查

我國初中物理實驗題，注重讀數(shù)和公式計算、實驗原理以及概念文字的考查；但讀數(shù)、公式計算等考查方式并不能考查學生的實驗操作能力。因此，我國初中物理實驗題或可考慮適當增加實驗試題題量，補充對讀數(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)變化規(guī)律總結、實驗前準備、實驗解釋和改良、實驗安全意識養(yǎng)成等多方面實驗能力的考查，以彌補實驗筆試試題缺乏對實驗操作實踐的考查的現(xiàn)狀。

4.2 改善評分標準，提高評分的開放性

我國初中物理實驗筆試題追求評分客觀性，偏重設置統(tǒng)一標準答案。一定程度上限制了學生思維的靈活性，容易導致學生死記硬背，忽視學生創(chuàng)造性思維的發(fā)展和考查。［4］因此，我國初中物理實驗題可增加一些開放性問題，如實驗結果的解釋型試題，或改變實驗流程后分析結果是否改變的判斷類試題等；也可考慮對計算類實驗題制定針對解題方法或過程的評分標準，而不是完全依賴計算結果的正誤給分。

4.3 搭配輕重考點，妥善劃分分值

實驗筆試類讀數(shù)題的難度及所耗費時間遠低于需要重復實驗和測量的操作題。因此，對同一知識點考查的評分標準可以客觀化，如可以提高題目對結果準確性的要求，但應將其設置為分值較低的題目。同時，我國初中物理實驗題可考慮增加對學生的繪制圖表展現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律、實驗數(shù)據(jù)分析推理、實驗結果及時應用、與解釋評價等實驗能力的考查，并劃分相應分值。

4.4 利用實驗設計題，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展

當前，教師在進行探究型物理實驗的教學時，主要還是以《義務教育物理課程標準（2022年版）》中的必做實驗為主。這些實驗的主題、內(nèi)容、操作步驟、可能的實驗結果等均已知，相應實驗操作試題的命制對學生創(chuàng)造性科學思維和實驗能力的培養(yǎng)不利。因此，我國初中物理實驗題的命制可考慮增加全筆試型實驗設計類試題，實現(xiàn)考查學生實驗技能的同時，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。［5］

5 總結

本文對英國IGCSE物理實驗考試中的操作及筆試兩種考查模式從考查目標、實驗能力、考查特色三方面進行了較為全面的對比剖析。筆者建議對于我國的物理實驗筆試題的命制，可以將考查重點放在實驗設計、解釋和分析上，增加此類題目的題量和分值占比。此外，可增加開放性題目并改善評分標準，不應該完全依賴結果評分。

參考文獻

［1］周婷婷. 中考物理實驗操作考查內(nèi)容及特點分析［D］. 重慶：西南大學，2012：1-56．

［2］胡金朵. 國際中等考試（IGCSE）物理學科綜合分析［D］. 南京：南京師范大學，2014：1-78．

［3］何季軍. 中考物理實驗筆試題命制的實踐與思考［J］. 物理教師，2018，39（1）：41-43．

［4］劉曉燕，袁海泉. 江蘇中考物理實驗題的命題趨勢分析［J］. 中學物理，2018，36（24）：35-37．

［5］姜楠，袁海泉. 英國IGCSE物理實驗筆試特點分析及啟示［J］. 中學物理，2019，37（12）：7-9．