王 剛

(邯鄲市教育科學(xué)研究所 河北 邯鄲 056002)

李 峰 郭春利

(邯鄲市第四中學(xué) 河北 邯鄲 056002)

試題難度是試題對學(xué)生知識和能力水平的適合程度進(jìn)行衡量的指標(biāo),是教學(xué)評價的一個重要內(nèi)容[1].我們在衡量命題質(zhì)量時,需要考慮多方面因素,而試題難度占據(jù)主要地位.隨著高考改革的進(jìn)行,2021年,河北省高考物理試題開始采用自主命題模式.目前,教育工作者對有關(guān)2021年全國甲卷、乙卷物理試題的難度以及試題難度的量化分析等進(jìn)行了定量研究并都取得了一定的成果.但是,在河北省高考制度改革以來,對2021-2022年河北卷物理試題難度的研究相對匱乏.因此,我們結(jié)合《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》),依據(jù)物理試題難度模型對2021-2022年河北卷進(jìn)行試題難度分析,希望對學(xué)生的學(xué)法以及教師的教法能夠有所助益.

1 試題難度模型

文獻(xiàn)[2]中認(rèn)為,分析考查的知識點數(shù)量、物理背景情境、物理過程、解答試題的方法以及利用的數(shù)學(xué)知識是影響試題難度主要因素,從而利用各權(quán)重系數(shù)計算試題難度.文獻(xiàn)[3]中,根據(jù)物理情境、深度水平、知識綜合、數(shù)學(xué)思維、科學(xué)推理以及物理建模創(chuàng)建物理試題綜合難度量化工具.文獻(xiàn)[4]中,界定了物理試題難度水平,并對各影響試題難度的因素進(jìn)行賦值,通過各權(quán)重系數(shù)計算試題難度.

根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,在設(shè)計試卷時,應(yīng)該多方面、多角度綜合考慮物理學(xué)科核心素養(yǎng),物理知識的深度廣度,設(shè)置問題情境的合理性、針對性等,科學(xué)合理地設(shè)計試題難度[5].結(jié)合高中物理學(xué)科特點以及學(xué)科核心素養(yǎng)[6],我們綜合考慮采用文獻(xiàn)[4]中所建立的物理試題難度模型,對2021-2022年河北卷進(jìn)行試題難度分析.

在該物理試題難度模型中,對物理情境、知識點、運(yùn)算難度、推理難度、實驗難度和物理過程6個物理試題難度的影響因素難易程度進(jìn)行了明確區(qū)分(表1)[5],難度值從低到高以1、2、3、4、5賦值.而6個影響因素對試題難度高低的影響是不統(tǒng)一的,故在該難度模型中通過對偶分析法分別確定了試題難度的影響因素的權(quán)重系數(shù)(表2)[5].因此,一道試題的難度賦值為

(1)

表1 物理試題難度水平的界定

表2 物理試題難度影響因素的權(quán)重值

其中,i是試題序號,j代表6個影響因素,Dij是影響因素的難度值賦值,αj是影響因素的權(quán)重系數(shù),試卷的總難度(D) 是整套試卷難度的總和,從而我們可以計算該試卷的平均試題難度.

2 2021-2022年河北物理卷的綜合難度分析

2.1 試卷內(nèi)容分析

2021-2022年河北卷的內(nèi)容均包括力學(xué)、電磁學(xué)、近代物理、熱學(xué)和光學(xué)5個知識模塊,并且兩年的試卷各題型以及對應(yīng)分值均相同(表3).

表3 2021-2022年河北卷題型分布與分值表

我們按照題型與知識模塊,對2021-2022年河北卷所包含的相同知識點和不同知識點進(jìn)行梳理統(tǒng)計以及歸類整理(表4).2021-2022年試卷的考查知識點區(qū)別不大,共同知識點共 29 個,占試卷整體知識點的半數(shù)以上.其中,涉及力學(xué)與電磁學(xué)部分的知識點相對較多,側(cè)重對力學(xué)和電磁學(xué)知識的相關(guān)考查,與《課程標(biāo)準(zhǔn)》相符;計算題的考點均集中在力學(xué)與電磁學(xué)部分;近代物理部分的考查均只出現(xiàn)在選擇題;選做題中均只注重考查光學(xué)以及熱學(xué)相關(guān)知識.

表4 各類題型模塊知識點分布對比

2.2 試卷整體難度分析

根據(jù)試題難度模型,對2021-2022年河北卷進(jìn)行綜合分析并進(jìn)行難度水平賦值,統(tǒng)計兩套試卷各知識模塊的廣度,計算每一道題的試題難度;從而計算各知識模塊總試題難度、試卷的總試題難度,進(jìn)一步計算各知識模塊的平均試題難度以及試卷總體的平均試題難度(表5).

表5 各模塊試題總難度及平均難度

從表5中不難看出,2021-2022年河北卷平均試題難度相差無幾.在兩套試卷中,力學(xué)與電磁學(xué)部分總試題難度最高,符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》對力學(xué)以及電磁學(xué)相關(guān)知識內(nèi)容的考查要求,同時充分體現(xiàn)了物理學(xué)科的核心素養(yǎng).在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中,力學(xué)與電磁學(xué)模塊知識點較多,涉及的試題廣度較大,因此總難度偏高.各模塊的平均試題難度中,電磁學(xué)微難于力學(xué),但相差甚微;但是,熱學(xué)及光學(xué)部分平均試題難度高于力學(xué)及電磁學(xué)部分,這是因為力學(xué)、電磁學(xué)在選擇題、實驗題、計算題均有考查,內(nèi)容的覆蓋面更廣,并且簡單、適中、較難的試題均會考查到.另外,選考題中熱學(xué)與光學(xué)部分平均試題難度幾乎持平,既給學(xué)生提供了自主選擇的空間,又保證了試題難度的均衡性,充分展現(xiàn)出選做題的特點;近代物理部分只在選擇題中出現(xiàn),涉及物理概念、物理規(guī)律等內(nèi)容,難度較低.

2.3 各影響因素難度分析

根據(jù)以上分析結(jié)果,統(tǒng)計出2021-2022年河北卷6個試題難度影響因素在不同水平上的試題個數(shù)及占比(圖1和圖2).

圖1 不同水平上影響因素的試題數(shù)目比例(2021年)

圖2 不同水平上影響因素的試題數(shù)目比例(2022年)

從圖1與圖2的對比中,可以看出:河北卷在物理情境方面主要集中在水平3,占比均為37.5%,學(xué)生對兩卷中涉及的物理情境較為熟悉,模型建構(gòu)比較順暢,而2021年試卷在水平4上略高于2022年,因此2021年的試卷情境難度略高于2022年.2022年河北卷在知識點方面主要集中在水平4,而2021年水平4與水平5占比相同,整體難度適中,2021年的試卷知識點難度略高于2022年.河北卷在運(yùn)算難度方面主要集中在水平2,在水平5上占比均為零,試卷整體運(yùn)算難度適中,而2022年的試卷運(yùn)算難度與2021年相比,相對較難一些.河北卷在推理難度方面主要集中在水平2,2022年的試卷推理難度高于2021年.河北卷在實驗難度方面主要集中在水平1,占比均為87.5%,難度較低,并且兩卷的實驗難度相當(dāng).河北卷在物理過程方面主要集中在水平3,雖然2021年試卷在水平5略高于2022年,但是2022年試卷在水平4上高出2021年18.75%,整體來看,2022年的試卷物理過程難度高于2021年.

利用某一影響因素的試題難度(N)計算公式

(2)

計算得到2021-2022年河北卷各影響因素的試題難度對比(表6).其中,ηi是不同水平上影響因素的試題數(shù)目比例.從表6中可以看出,在2021-2022年河北物理卷中,知識點對試卷整體難度影響最高,而實驗難度最低.知識點的考查在兩卷中較為均衡,差別不大;實驗的考查集中在力學(xué)和電學(xué),試卷中涉及的實驗原理較為常規(guī),但是2022年電學(xué)實驗存在創(chuàng)新點,以利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲為素材創(chuàng)設(shè)生活實踐情境,需要經(jīng)過簡單計算、邏輯推理才能得到物理圖景.

表6 2021-2022年河北卷各影響因素的試題難度對比

2021年物理試卷在物理情境方面略高于2022年,雖然選擇題均考查到了平拋運(yùn)動,但是2022年河北卷中以自動旋轉(zhuǎn)噴水器噴水澆花為素材創(chuàng)設(shè)生活實踐情境,對學(xué)生模型建構(gòu)能力要求較高.2022年物理試卷在運(yùn)算難度、推理難度、物理過程方面均略高于2021年,考查電磁學(xué)相關(guān)知識的計算題中,2022年河北卷以帶電粒子在周期性變化的組合場中運(yùn)動為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索情境,試題綜合性較強(qiáng),涉及物理過程較復(fù)雜,推理難度大.另外,該難度數(shù)據(jù)為計算所得,目前與河北卷的試題難度吻合程度未知.

3 對學(xué)生和教師的啟示

通過對2021-2022年河北物理卷試題難度的綜合分析比較,我們對河北物理卷的試題難度有了更直觀、深刻的了解.結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,對學(xué)生和教師提出以下幾點啟示,希望能夠幫助學(xué)生提高自身學(xué)習(xí)的時效性以及教師提高課堂教學(xué)的有效性.

對學(xué)生的啟示:可找到適合自己的學(xué)習(xí)方式,在自我認(rèn)知基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)物理知識,增強(qiáng)自己學(xué)習(xí)物理的信心,提升自己的學(xué)習(xí)興趣;可針對性地查漏補(bǔ)缺,提高學(xué)習(xí)的時效性,適當(dāng)加強(qiáng)綜合性習(xí)題的訓(xùn)練,熟悉各種物理情境,提高建模能力;可養(yǎng)成良好的審題習(xí)慣,規(guī)避干擾信息,提高結(jié)合物理知識解決問題情境的能力,逐漸養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣,提高試題的正確率;可利用思維導(dǎo)圖總結(jié)知識點,培養(yǎng)科學(xué)的思維習(xí)慣,建立物理概念、規(guī)律等之間的聯(lián)系,形成完整放射性邏輯結(jié)構(gòu)的知識系統(tǒng).

對教師的啟示:設(shè)計能夠使學(xué)生樂于參與、積極思考的課堂情境,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力;采用豐富有趣的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)探索物理規(guī)律,發(fā)展核心素養(yǎng),增強(qiáng)邏輯推理能力和解決物理問題情境的能力;幫助學(xué)生建立完整放射性邏輯結(jié)構(gòu)的知識系統(tǒng),使其形成直觀、明了的物理知識邏輯,增強(qiáng)學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力;對力學(xué)、電學(xué)實驗的相關(guān)創(chuàng)新實驗進(jìn)行歸納整理,注重實驗探究,提高學(xué)生的實驗推理能力和實驗探究能力;增強(qiáng)綜合性試題的訓(xùn)練,通過不斷變化的試題情境,舉一反三,提高學(xué)生的建模能力.