學(xué)生的錯(cuò)誤中到底蘊(yùn)含著什么
——以2021年高考全國(guó)甲卷物理34題為例

馮雪媚，張 殷

廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣西 桂林 541004

高考具有“立德樹(shù)人、服務(wù)選材、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能。對(duì)學(xué)生典型錯(cuò)誤進(jìn)行歸類(lèi)和推因有助于提升教學(xué)效果、引導(dǎo)教學(xué)。本研究選取2021年高考全國(guó)甲卷物理第34題（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“試題”），首先對(duì)試題進(jìn)行屬性界定，并借鑒國(guó)際上“雙位編碼”的評(píng)分方式，旨在深度剖析學(xué)生的典型錯(cuò)誤，試圖打開(kāi)學(xué)生學(xué)習(xí)“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”內(nèi)容困難的“黑匣子”，以評(píng)促教，為核心素養(yǎng)的診斷、培養(yǎng)提供重要的教學(xué)資源。

1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的研究

在傳統(tǒng)的考試中，我們更傾向把目光聚焦在學(xué)生作答正確的內(nèi)容上，很難幫助學(xué)生了解“我會(huì)什么”“我不會(huì)什么”“我距離目標(biāo)還有多遠(yuǎn)”，學(xué)生的出錯(cuò)內(nèi)容作為一種重要的教學(xué)資源和診斷方式，往往被我們忽略了。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)分析更應(yīng)從關(guān)注知識(shí)掌握的正確性擴(kuò)展到關(guān)注“錯(cuò)誤”及其引申的價(jià)值，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)困難所在，幫助教師反思自身教學(xué)等，從而達(dá)到以評(píng)促教、以評(píng)促學(xué)的目的。

國(guó)際上影響力較大的三大測(cè)評(píng)項(xiàng)目——經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織的國(guó)際評(píng)估項(xiàng)目（PISA）、國(guó)際教育成就評(píng)估協(xié)會(huì)的國(guó)際數(shù)學(xué)與科學(xué)趨勢(shì)研究項(xiàng)目（TIMSS）和美國(guó)國(guó)家教育進(jìn)展評(píng)估（NAEP）在對(duì)學(xué)生作答的評(píng)分上，不僅關(guān)注了學(xué)生思維的多樣性，對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤概念、錯(cuò)誤方法等錯(cuò)誤內(nèi)容也給予同樣關(guān)注。它們通常采用 “雙位編碼”（double-digit coding）的分級(jí)計(jì)分方式。所謂“雙位編碼”是指由兩位數(shù)組成，每一種編碼即代表一種答案類(lèi)型，其中第一位數(shù)字表示得分情況，第二位數(shù)字代表學(xué)生完成答案所采用的策略。以TIMSS為例，如表1所示，其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可大致分為三級(jí)水平，分別是正確回答（Correct Response）用代碼20、21、22……來(lái)表示；部分正確回答（Partial Response）用代碼 10、11、12……來(lái)表示；錯(cuò)誤回答（Incorrect Response）用代碼 70、71、72……來(lái)表示，每一級(jí)水平的不同代碼代表不同的答案類(lèi)型。與“雙位編碼”評(píng)分方式中的第一位數(shù)字相比，第二位數(shù)字更容易找到學(xué)生解決問(wèn)題的科學(xué)方法與策略，從而使得評(píng)分更具可解釋性?，F(xiàn)在我國(guó)往往采用“采點(diǎn)評(píng)分”的評(píng)分方式，同樣的分?jǐn)?shù)是無(wú)法識(shí)別其中的差異的，而完全錯(cuò)誤的答案是不給予重視的，一般用“0”分表示，這樣的評(píng)分方式可解釋性很低，不利于教學(xué)的反饋。

表1 TIMSS科學(xué)試題評(píng)分形式

本研究借鑒國(guó)際上的“雙位編碼”的分級(jí)計(jì)分的研制理念，以學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，試圖為評(píng)分做一種新探索。

2 試題屬性界定與分析

2.1 試題重現(xiàn)與解析

（1）如圖1，單色光從折射率 n=1.5、厚度 d=10.0 cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速為3×10m/s，求該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度___________m/s；對(duì)于所有可能的入射角，求該單色光通過(guò)玻璃板所用時(shí)間t的取值范圍是 _________s≤t＜________s，（不考慮反射）。

圖1 光路圖

（2）均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為0和x=16 cm。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v=20 cm/s，波長(zhǎng)大于20 cm，振幅為y=1 cm，且傳播時(shí)無(wú)衰減。t=0時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運(yùn)動(dòng)方向相反，此后每隔Δt=0.6 s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t時(shí)刻（t＞0），質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求：

2.2 試題屬性界定

高考評(píng)價(jià)體系是高考命題、評(píng)價(jià)與改革的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指南。為了更好地診斷學(xué)生在必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、核心素養(yǎng)上的表現(xiàn)，本文基于高考評(píng)價(jià)體系和新課標(biāo)，對(duì)試題的第（2）小題從必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)等方面進(jìn)行屬性界定，如表2所示。

表2 試題的第（2）小題的屬性界定表

3 測(cè)試結(jié)果與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)制定

3.1 測(cè)試工具與施測(cè)過(guò)程

為了使測(cè)試更好地呈現(xiàn)出學(xué)生的思維過(guò)程，把試題的第（1）小題由填空題改為開(kāi)放性試題，試題的第（2）小題保持不變，以此作為測(cè)試工具。選取廣西兩所公辦學(xué)校，分層抽樣選取170名高三學(xué)生，其中女生82人，男生88人，作為測(cè)試樣本，這部分學(xué)生已經(jīng)復(fù)習(xí)過(guò)一輪機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、光學(xué)等內(nèi)容?；厥諟y(cè)試卷共170份，其中有效試卷164份，無(wú)效試卷6份。

3.2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)制定

本研究的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)以物理核心素養(yǎng)為基準(zhǔn)，依據(jù)初步擬定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)判斷，再根據(jù)學(xué)生的具體作答情況修改標(biāo)準(zhǔn)，如表3所示。

表3 試題的第（2）-（ii）小題的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

由圖2可知，學(xué)生整體對(duì)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的理解水平較低，科學(xué)推理能力有待加強(qiáng)。剔除空白卷后，答案代碼為20、10和11的學(xué)生人數(shù)達(dá)到總作答人數(shù)的75%。

圖2 施測(cè)結(jié)果

以下將結(jié)合這三種典型的錯(cuò)誤答案展開(kāi)具體分析，如表4所示。

表4 學(xué)生典型錯(cuò)誤作答及分析過(guò)程

續(xù)表4

4 結(jié)語(yǔ)

在以上的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，164個(gè)測(cè)試樣本中有51.7%的學(xué)生在本題上是空白，處在水平4、水平3、水平2、水平1的學(xué)生比例分別為0.6%、1.2%、14.7%和21.8%。在作答的學(xué)生中，有75%的學(xué)生存在以下三種典型問(wèn)題：一是重視數(shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)果，忽視物理本質(zhì)意義，缺乏深度學(xué)習(xí)；二是過(guò)分關(guān)注解題技巧，記憶公式，對(duì)物理量的量綱、質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)公式等內(nèi)容沒(méi)有基本的理解；三是推理過(guò)程邏輯混亂，證據(jù)意識(shí)薄弱。還有部分學(xué)生對(duì)物理的大概念（Big Ideas）沒(méi)有基本的認(rèn)識(shí)。

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)前基礎(chǔ)教育的共識(shí)，基于核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)成為一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。本研究從核心素養(yǎng)的視角出發(fā)，采用分級(jí)計(jì)分的評(píng)分方式，對(duì)學(xué)生的不完整作答和錯(cuò)誤作答進(jìn)行分類(lèi)和診斷，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波內(nèi)容時(shí)不易察覺(jué)的錯(cuò)誤，為反饋教學(xué)提供實(shí)證的研究。