對75 min選擇性學考的測量學思考

黃紅波

（江蘇省教育考試院，江蘇 南京 210024）

第3批進入高考綜合改革的8省市，將普通高中學業(yè)水平選擇性考試（以下稱“選擇性學考”）各科目的考試時長縮短到75min，減少考試時長有利于減輕考生的學業(yè)負擔，有利于統(tǒng)籌考試的組織管理.但是，這又無疑會減少試卷題量，一線教學對此存在一些疑慮，主要一是可能會降低考試的知識覆蓋率，不利于完整落實課標內(nèi)容；二是可能會降低試題的復雜度，不利于深刻考查科學思維；三是可能會降低考試的效度信度，不利于可靠使用考試結(jié)果.

作為頂層設(shè)計的考試制度，需要在總體上協(xié)調(diào)教育改革的各個方面，75min時長在全局上應(yīng)當具有合理性，相關(guān)理論或?qū)嵺`論述已經(jīng)非常充分.作為政策的實施者，我們還需要更多地從考試測量學的規(guī)律思考，結(jié)合教學和考試經(jīng)驗，設(shè)計好新學考的試卷試題，力求避免產(chǎn)生消極影響，消除疑慮.

1 試卷的測量學要求

簡單地說，測量就是依據(jù)一定法則使用量尺對事物的屬性進行定量描述的過程.［1］教育考試也是一種測量，是用試卷作為量尺，把學生的學業(yè)成就用分數(shù)或等級表示出來的數(shù)量化過程.從考試測量學的基本原理考慮，試卷應(yīng)當滿足效度、信度和區(qū)分度三方面的基本要求.

效度，是指考試實際能測出所要測量的學業(yè)成就的程度，也就是分數(shù)能在多大程度上表示學生的實際學業(yè)水平.選擇性學考基于具體課程內(nèi)容，實際測到的內(nèi)容與所要測量的內(nèi)容之間的吻合程度取決于知識點的覆蓋率和學業(yè)要求的適綱性.一般要求選拔性考試的知識點覆蓋率超過50%，涉及所有要求的學業(yè)能力類型和學業(yè)水平等級.

信度，是指考試結(jié)果的穩(wěn)定性程度，反映試卷的可靠性.眾所周知，多次反復測量可以減小物理測量的誤差，增加結(jié)果的可靠性.同理，試題給考生心理刺激，多道試題反復刺激可以減小測得心理反應(yīng)的誤差，提高考試的信度.謝小慶對題量與信度關(guān)系的研究指出，在一定范圍內(nèi)，增加題量能夠明顯提高考試的信度.［2］

區(qū)分度，是指試題對不同學業(yè)水平考生的區(qū)分程度和鑒別能力.區(qū)分度與難度密切聯(lián)系，理論和實踐都表明，試題難度接近0.50時的區(qū)分度最好.［3］教育部考試中心曾經(jīng)在《考試大綱》中規(guī)定高考卷的易中難試題占分比例控制在3∶5∶2左右，整卷難度期望控制在0.50—0.60之間.

2 對試卷結(jié)構(gòu)的思考

不謀全局者，不足謀一域.試卷結(jié)構(gòu)是試卷命制的藍圖，無疑是考試設(shè)計應(yīng)當首先考慮的重要問題，主要包括題量（即卷長）、題型、內(nèi)容和難度等.設(shè)計試卷結(jié)構(gòu)的基本出發(fā)點是要滿足考試的效度、信度和區(qū)分度等的要求.尤其對于選擇性學考這種高利害性大規(guī)模教育考試，效度、信度和區(qū)分度也是考試公平的前提條件.

（1）保證充足的題量.題量主要影響考試的信度，對效度也有影響.無論知識點覆蓋率或?qū)W業(yè)要求適綱性，都要以一定的題量為前提.當考生能力層次差異較大時，相對充足的題量也有利于實現(xiàn)區(qū)分度.

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》規(guī)定選擇性學考內(nèi)容有6個模塊、共87個知識點條目，江蘇省2019年學測（選修科目）《考試說明》列出88個知識點，兩者在知識點總數(shù)上一致.以此參照，當覆蓋率不低于50%時，知識點至少為44個.若按易中難題的比例為3∶5∶2、知識點負荷量至少分別為1、2、3個估算，則題量為從八省的適應(yīng)性考試看，江蘇省的問題量為22個，其它七省市也在22—25個.鑒于試題實際的知識點負荷量會更大一些，知識點覆蓋率一般可以達到70%以上.選擇性學考主要考查水平3和水平4，除掉少數(shù)試題兼顧水平1和水平2的考查外，題量已經(jīng)相對充分.

（2）采用有效的題型.題型和考試的效度與信度都有相當強的關(guān)系.不同題型對不同行為目標的刺激作用不同，發(fā)生反應(yīng)的效果可能完全不同，試題難度也會不同.［4］豐富多樣的題型，有利于調(diào)動考生答題興趣和考試參與度.全國和各地物理卷的常用題型有選擇題、填空題、作圖題、論證題和計算題等，又可歸納為選擇題和非選擇題兩大類，其中非選擇題包括填空、作圖、簡述和計算等多種形式.各地的高考實踐表明，這些題型已經(jīng)能很好地滿足從識記、理解到綜合、創(chuàng)新等各個能力層次的考查需要，而且也是教學習題和復習訓練的常見題型.考慮到選擇性學考題量減少，還可以精簡一些功能重復或效果不佳的題型，例如一些省市就舍棄了多項選擇題.

各地由于生源質(zhì)量、試卷風格、難度設(shè)計等方面的不同，試卷文字量的差異較大.改革前，江蘇物理卷的文字量較適宜，100min時長約4000字左右，意在減少閱讀時間增加思維時間.等比例折算，選擇性學考的文字量可以3000字左右為宜.若按選擇題平均120字/題、實驗題平均500字/題、計算題平均300字/題估算，x道選擇題、1道實驗題和y道計算題的文字量關(guān)系滿足：120x+500+300y=3000.則x=10或11、y=4比較合理，即10或11道選擇題、1道實驗題、4道計算題，八省市適應(yīng)性考試的實際情況與之大體相符.

（3）設(shè)置適當?shù)碾y度.在輿論作用下，難度常當成重要指標被夸大，甚至被誤用和濫用.在經(jīng)典測量理論中，考試難度只能反映考生對試題應(yīng)答的平均水平，它既不能獨立表示考生的學業(yè)水平，也不能獨立表示試卷的難易度.［5］

理論上，中等難度試題的區(qū)分度好，在試卷中所占比重最大是合理的.R.L.Ebel［6］對比不同難度分布的測驗發(fā)現(xiàn)，在試題難度都集中在0.50附近時，分數(shù)方差較大；若試題不是太難就是太易，難度分散在兩端時，分數(shù)方差最小.考慮到高考生源的學業(yè)水平差異比較大，試卷難度布局通常應(yīng)當從易到難呈現(xiàn)變化，在每個難度區(qū)間上都設(shè)置有一定數(shù)量的試題，一般認為易中難試題占分比例控制在3∶5∶2左右最為適當.事實上，我國各地高考大多遵循這一比例.

需要注意，在選擇性學考時長減少到75分鐘后，需要更精確地發(fā)揮每一道試題的區(qū)分功能.容易題對學業(yè)相對薄弱的考生也要有區(qū)分作用，避免幾乎人人得分的“送分題”.難題要做到難中有易，淺入口，多層次.同時，整卷保持一定難度，有利于教學落實課標要求，有利于高校選拔合適人才，有利于考生形成積極心態(tài).

（4）協(xié)調(diào)試卷的結(jié)構(gòu).雖然充足的題量、豐富的題型、適當?shù)碾y度是高的效度、信度和區(qū)分度的重要條件，但是在一份試卷中，題量、題型和難度彼此聯(lián)系，綜合產(chǎn)生作用.這就需要以一定的形式將這些要素組織起來，協(xié)調(diào)一致，以免顧此失彼，該組織形式就是試卷結(jié)構(gòu)（或試卷框架）.試卷結(jié)構(gòu)通常包括題量、題型結(jié)構(gòu)、內(nèi)容結(jié)構(gòu)、難度結(jié)構(gòu)等，一般在考試大綱、考試說明或相關(guān)考試文件中做出規(guī)定.［7］在將試題組織成為試卷時，根據(jù)試卷結(jié)構(gòu)制定一份雙向細目表往往是不可或缺的.

選擇性學考的內(nèi)容結(jié)構(gòu)要依據(jù)課標.基于學科核心素養(yǎng)理念，在必備知識上，按物理學科體系劃分為力學、電磁學、熱學、光學和原子物理學等五大領(lǐng)域，知識結(jié)構(gòu)上突出主干內(nèi)容和大概念，破除各領(lǐng)域之間的壁壘.內(nèi)容結(jié)構(gòu)不宜把五大領(lǐng)域再細分為課程模塊或知識主題，以保持學科體系的完整性和知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性.［8］在關(guān)鍵能力上，教育部考試中心提出新的五大能力包括理解、推理論證、模型建構(gòu)、創(chuàng)新和實驗探究等，能力結(jié)構(gòu)上側(cè)重綜合性和應(yīng)用性，特別是重要的物理概念與規(guī)律的理解與運用，同時兼顧基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性.在試題情境上，按照《中國高考評價體系》分為生活實踐情境和學習探索情境兩類，每類情境又可以根據(jù)復雜程度分為簡單情境和復雜情境兩種.研究表明，情境熟悉程度、復雜程度和抽象程度對試題難度的影響很大，因此試題情境的選擇和裁剪要與難度目標結(jié)合起來.［9］

3 對試題內(nèi)容的思考

組織好試卷結(jié)構(gòu)后，編寫試題便是重要的一環(huán).試題內(nèi)容如何實現(xiàn)考查目標的命題技術(shù)問題已經(jīng)超出本文討論范圍，這里不做闡述.在75分鐘考試時長條件下，試題內(nèi)容主要是處理好與題量、題型、難度等試卷結(jié)構(gòu)的關(guān)系.

（1）控制試題的表面特征.試題的表面特征是主要與試題呈現(xiàn)形式有關(guān)的特征，例如文字量、圖表量和答題量等.試題通過文字和圖表等表達題意，考生解題時首先要通過閱讀將問題情境轉(zhuǎn)化為認知圖式理解的物理情境，即轉(zhuǎn)譯.嚴格控制每道試題的閱讀量，減少花費在閱讀題干和理解題意上的時間，有利于考生在規(guī)定時間內(nèi)完成給定的題量.

編寫試題時利用好轉(zhuǎn)譯的兩個心理特征：一是信息加工的主動性.在閱讀試題和整合試題信息時，考生的認知圖式會主動參與轉(zhuǎn)譯過程，考生會將已有的情境經(jīng)驗自覺地映射到待加工的具體情境上.例如，除非特別說明，會自然地認為桌面水平、地面粗糙、降落傘下落時受到空氣阻力等.這些情境經(jīng)驗主要源于真實生活體驗或書本學習獲得.試題表述應(yīng)充分利用這一特性，情境經(jīng)驗已經(jīng)明確的試題條件可以少交待，甚至不交待.二是信息加工通道的有限性.考生能同時加工信息的數(shù)量總是有限的，過多的信息提示反而容易加重轉(zhuǎn)譯的認知負荷.試題表述要明確每一句的重點，避免把多個重要信息集中在一個句子中，避免題干文字重復表述圖表等非連續(xù)文本已經(jīng)提示的試題條件.

例1.如圖1所示的電路中，理想變壓器原線圈接在交流電源上，調(diào)節(jié)滑動觸頭Q可以改變副線圈接入電路的匝數(shù).R0為定值電阻，燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)，P為滑動變阻器的滑片，A為交流電流表.開關(guān)S閉合，電流表A的示數(shù)為I.則

圖1

（A）僅將P向下滑動，I增大.

（B）僅將Q向下滑動，燈泡變亮.

（C）僅將開關(guān)S斷開，燈泡變亮.

（D）僅將開關(guān)S斷開，變壓器的輸入功率增加.

題干用100多字詳細描述了電路的構(gòu)成和工作狀態(tài)，選項要求對電路操作后可能的狀態(tài)變化做出判斷.閱讀時會發(fā)現(xiàn)，電路圖中相關(guān)器件的符號規(guī)范，其實無須再在題干中重復說明.電路圖清楚地顯示變壓器原線圈接在交流電源上、燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，題干的相關(guān)表述顯得冗余.4個選項中的“僅”字都是多余的，按照科學規(guī)范，討論物理量之間關(guān)系時，默認其他條件不變是習慣，例如，教材表述牛頓第二定律“物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同”，是默認質(zhì)量相同時，加速度大小與作用力成正比；作用力相同時，加速度大小與質(zhì)量成正反比.考慮到控制文字量的要求，可以改編為例2（省略示意圖）如下.

例2.如圖1所示，調(diào)節(jié)滑動觸頭Q可以改變理想變壓器副線圈接入電路的匝數(shù).開關(guān)S閉合時，交流電流表的示數(shù)為I.則

（A）滑片P向下滑動時，I增大.

（B）觸頭Q向下滑動時，燈泡變亮.

（C）開關(guān)S斷開后，燈泡變亮.

（D）開關(guān)S斷開后，變壓器的輸入功率增加.

（2）發(fā)揮好試題的題型功能.根據(jù)試題的考查目標選擇合適的題型，充分發(fā)揮不同題型的考查功能.選擇題主要考查對物理概念和規(guī)律及其相互關(guān)系的理解，文字量小，可以提高試卷考查內(nèi)容的覆蓋面和考試的信度.非選擇題能呈現(xiàn)學生的解答過程，主要深入考查解決具體問題時的模型建構(gòu)、實驗探究和創(chuàng)新等較高層次的學科能力.一題多問的遞進設(shè)計時，個別問題也可兼顧考查理解和推理論證能力.

有觀點認為選擇題考不出核心素養(yǎng)，張厚粲［10］反對認為一個試題能否考查綜合運用能力，不在于其形式是選擇題還是論述題，而在于其內(nèi)容，良好的選擇題同樣可以考查這種能力.選擇性學考需要繼續(xù)加強選擇題命制技術(shù)的研究，注意糾正兩種不良傾向：一是選項拼盤化.選項要緊密圍繞題干所提供的信息，體現(xiàn)從試題條件到結(jié)論判斷的理解或推理關(guān)系，避免選項所考查的知識點過于分散.二是解題計算化.解題過程宜以定性和半定量判斷，以及簡單的邏輯推理為主，避免復雜的定量計算.

例3.如圖2所示，傾角為θ的斜面MN段粗糙，其余段光滑，PM、MN長度均為3d.4個質(zhì)量均為m的相同樣品1、2、3、4放在斜面上，每個樣品（可視為質(zhì)點）左側(cè)固定有長度為d的輕質(zhì)細桿，細桿與斜面平行，且與其左側(cè)的樣品接觸但不粘連，樣品與MN間的動摩擦因數(shù)為tanθ.若樣品1在P處時，4個樣品由靜止一起釋放，則（重力加速度大小為g）

圖2

（A）當樣品1剛進入MN段時，樣品的共同加速度大小為gsinθ.

（B）當樣品1剛進入MN段時，樣品1的輕桿受到的壓力大小為3mgsinθ.

（C）當4個樣品均位于MN段時，摩擦力做的總功為9d m gsinθ.

（D）當4個樣品均位于MN段時，樣品的共同速度大小為

試題的連接體問題涉及4個物體，在運動的不同階段，4個物體與斜面的摩擦力發(fā)生變化，問題情境比較復雜.解題過程需要綜合運用力的分析、牛頓運動定律和動能定理等多個知識點進行字母運算，計算過程比較復雜，很可能由于數(shù)學計算失誤而非物理概念不清造成誤選.選項涉及的知識點有速度、加速度、相互作用力和摩擦力做功等，多次從不同角度進行判斷需要花費較多的時間.這些不利因素都很難發(fā)揮好選擇題的題型功能.

（3）利用好情境的背景信息.選擇性學考遵循核心素養(yǎng)的理念，用有價值的真實問題情境進行考查.按照羅日葉的情境觀，情境循著“整合的”邏輯，將學業(yè)獲得整合在具體情境中，在問題情境的具體任務(wù)中，要求學生能聯(lián)結(jié)起一組背景化的信息.［11］情境化試題要運用好那些與問題情境相聯(lián)結(jié)的背景信息作為解題的已知條件，具體有兩層含義：一是舍棄冗余信息.在某個具體情境下解決問題時，已經(jīng)包含在情境背景中的信息可作為已知條件，試題無須再做表述.例如“一束光線射入方形玻璃磚，并在磚中傳播”，情境的背景信息已經(jīng)接受玻璃磚表面平整、無其他物質(zhì)的涂層、玻璃介質(zhì)均勻等條件.當考查目標定位在物理學科素養(yǎng)，問題情境的背景必然是常規(guī)的、無驚訝的，反對腦筋急轉(zhuǎn)彎式的理解.二是進行必要剪裁.試題具有特定的考查目標，答案具有收斂性和確定性，而真實素材往往比較復雜，信息量超出考查目標所需.所以，試題必須依據(jù)考查目標剪裁素材，清除與問題解決無關(guān)的信息，避免干擾考生準確理解題意和有效獲取信息.例4是江蘇省第一次適應(yīng)性考試的一道試題：

例4.某生態(tài)公園的人造瀑布景觀如圖3所示，水流從高處水平流出槽道，恰好落入步道邊的水池中.現(xiàn)制作一個為實際尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度應(yīng)為實際的

圖3

瀑布是常見景觀，考生或有親身體驗，或在影視中見過，比較熟悉，容易利用瀑布的背景知識把問題情境轉(zhuǎn)化到平拋運動模型上，所以，試題并不需要再多費筆墨加以提示.而且，作為理論模型的估算問題，省去了忽略空氣阻力的條件，使得試題表述更加簡潔、自然.

4 結(jié)論

選擇性學考的時長縮短到75分鐘的確給考試的效度、信度和區(qū)分度等提出了不小挑戰(zhàn).實際命題操作時，需要從考試測量學的基本要求思考，在試卷結(jié)構(gòu)設(shè)計和試題內(nèi)容編寫兩個方面加強命題控制，盡可能地避免不利影響，發(fā)揮好選擇性考試選拔人才、引導教學的功能.

日常教學測驗的試題改編和組卷也離不開考試測量學的指導，提高題型選擇的合理性，加強情境化試題編制的科學性，使用好問題情境將情境經(jīng)驗與問題解決緊密聯(lián)結(jié)起來，整合學業(yè)所得，并改變一些不合理的習慣做法，任重道遠.

本文僅從考試測量學的基本原理討論了命題的路徑和策略，實際效果還需要進一步的實證研究和實踐檢驗.隨著選擇性學考的實施，更多更成熟的命題技術(shù)將會繼續(xù)涌現(xiàn).