高中物理SOLO试题与SOLO评分方法，本文主要内容关键词为：试题论文,高中物理论文,评分论文,方法论文,SOLO论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
目前，开放性试题的重要性受到越来越多的关注。我国高考自主命题的各省市都逐步开始采用少量开放性试题作为对传统试题的有益补充，但在开放性试题的评分方式上，各地仍然多数采用传统的采点记分的方法。采点记分的方法存在两个弊端：一是不能为教学提供有用的信息。因为学生在一道开放题上得了多少分，不能明确地说明学生知道了多少（数量）以及知道的如何（质量）。二是不能提供规范的记分方法。因为开放性试题多数没有固定的答案，学生的应答千差万别，采点的数量以及点的确定办法都具有一定的随意性。源于开放性问题并依据SOLO分层法的基本思想编制的SOLO试题则较好地解决了上述两个问题。
一、什么是SOLO试题
SOLO分层理论的创建者比格斯(J.B.Biggs)在他上世纪八十年代的早期著作中，将SOLO界定为一种针对开放性问题的评价工具。[1]具体地说，就是用SOLO分层法的基本思想对学生的开放式反应做出成绩评定。这里学生所面对的是原始的开放性问题。比如，比格斯先生曾列举过这样一道开放性问题：为什么一座临海的山上，朝向大海的一面往往比背向大海的一面更潮湿？这就是一个原始的开放性问题。比格斯先生以这道开放性问题为例，阐述了运用SOLO的基本思想评定学生成绩的具体方法。后来，比格斯和他的同事们发现，以原始的开放性问题作为评定学生成绩的工具存在三个方面的问题：[2]一是评定工作量大。因为开放性问题没有固定的结论，学生对于原题所期待的答题长度以及答题详细程度都不好把握。因此学生的反应五花八门，评分者需要耗费很长的时间才能将学生的回答与相应的等级标准联系起来，这对于大班额学生的成绩评定或者大规模的校外统一考试的成绩评定来说，都是一件难以为继的事情。二是标准难以统一。同样也是因为开放性问题结论的不确定性，使得评分标准的把握变得更为困难，这样也就衍生出第三个问题：评分信度较低。也就是说，不同的评分者对同一个学生所作的反应可能会给出差异很大的等级或者分数。这对于学生来说是不公平的，而对于大规模的外部考试来说就更是如此。如何解决这些问题呢？比格斯先生和他的同仁们想出了一个办法：[3]将原始的开放性问题改编成符合SOLO的四个层次（单点结构、多点结构、关联结构和抽象拓展结构）的四个小题，也就是说，每一个小题对应一个SOLO层次，四个小题的难度由低到高排列。这样的四个小题就构成一道SOLO试题。比如，对于上述降雨的问题，依据SOLO的思想方法可以编制出如下一道SOLO试题：(1)你能够用地理学或者气候学的知识解释导致这种情况（指面海一面降雨多而背海一面降雨少，下同）的原因吗？(2)你能够说出所有可能导致这种情况的原因吗？(3)请你将所有可能导致这种情况的地理原因综合起来，解释上述现象。(4)请你说明在什么样的情况下，面海一面的降雨量会比背海一面的降雨量更少。再就风力、温度和地貌特征对一个特定地区降雨量的影响问题形成自己的结论。最后，运用你学到的世界地理的相关知识描述一处真实存在的情形。从四个亚问题的内容结构中我们可以看到：后面的每一个问题都是基于前一个问题的。也就是说，要回答每一个问题，都必须首先能够回答前一个问题，四个亚问题是按照从易到难、由具体到抽象的顺序排列的。如果学生不能回答第一个亚问题或回答错误，则表明学生是前结构水平，成绩评定为F；如果学生能够正确回答第一个亚问题而不能回答其他三个亚问题，则表明学生只掌握了一个与问题相关的知识点，达到单点结构的水平，可以得到的成绩评定是D等；如果学生能够正确回答第一个和第二个亚问题，则表明学生达到多点结构的水平，可以给予C等；如果学生能够正确回答前三个亚问题，则表明学生达到关联结构的水平，可以给予B等；如果学生能够正确回答所有四个亚问题，则表明学生达到抽象拓展水平，可以评定为A等。比格斯等人将这种SOLO试题称作“结果排序试题”，因为它的四个亚问题是按照从单点结构一直到抽象拓展结构这样一种由易到难的顺序排列的。上个世纪九十年代，为了能够在教育实践中大面积地渗透SOLO的评价思想，比格斯和他的研究团队在香港组织了一大批中小学教师参与到他们的课题研究当中，并编写了大量的各个学科的SOLO试题。应该说，这些SOLO试题的编制和使用对于开放性试题在香港的学校日常教学与大型统考中的广泛应用发挥了重要作用。日前，我国内地自主高考的省份中，也有将SOLO的基本思想运用到具体学科的命题和阅卷程序之中的尝试，并收到了良好的效果。
尽管如此，我们在评价实践中发现，有部分开放性问题是不可能用或者说很难用SOLO试题（也就是将原始开放性问题分解成四个亚题）来呈现的，如下面的第二个实例。所以，我们在这里同时展示两个实例：例一是一个SOLO试题的完整形式（包括评分方法）；例二是一个开放性问题，不可以做成一个SOLO试题，但可以采用SOLO分层法来评分。
二、物理SOLO试题编制与评分举例
1.一个牛顿运动定律的例子
如图，一个总质量为M、由n个质量相同的小环组成的铁链放在光滑的水平面上。现在用一个水平向右的力9拉铁链，处于各个结构水平的学生能够回答的问题及评分标准如下：
(1)单点结构的问题：铁链做什么运动？学生只要学过牛顿运动规律就该知道：物体在合外力不为零的恒力作用下作匀加速直线运动。答案也就是匀加速直线运动。学生不回答问题或回答错误就属于前结构，记为F。回答正确记为D。
(2)多点结构的问题：求出第一问的一个相关量？这个问题是要在知道匀加速直线运动的基础上知道求加速度的公式，加速度公式为
。其中f应指物体所受合外力。答案就是加速度为
，方向向右。也就是说该问题涉及多个知识点但联系比较简单。正确回答者记为C。
(3)关联结构的问题：右边第一个环受第二个环的拉力是多大？该问题涉及知识点多且相互联系紧密。学生可能的思考及回答过程如下：在知道了整个链条是作匀加速直线运动和公式后要知道怎样对小铁环进行受力分析。假设第一个环受第二个环的拉力是
，质量为
。第一个铁环的加速度和整个铁链的加速度a相同，由公式得
，其中
。解方程组得
即第一个铁环对第二个铁环的拉力
。正确回答者记为B。
(4)抽象拓展结构的问题：推导第k(2≤k≤n)个环受前一个环的拉力的表达式。该问题的答案需要在第三个问题的基础上得出。学生不可能一个环一个环的计算，其实也算不出来。回答过程如下：首先，假设第k个环受前一个环的拉力大小为f，同样第k铁环对前一个铁环的拉力大小也是f（牛顿第三定律——物体之间力的作用是相互的）。其次，建立问题的物理模型：把第k个铁环前面的所有的铁环看成一个其质量为
的大铁环，这个铁环的加速度和整个铁链的加速度是一样，为。单独计算这个铁环的加速度由公式，其中
解方程得
。正确回答者记为A。
上述五个评分等级也可以用代表它们的英文首字母来表示，分别记为P（前结构）、U（单点结构）、M（多点结构）、R（关联结构）以及E（抽象拓展结构）。下面的例子就以这样的方式来记分。
2.一个狭义相对论的例子
任务：请你阐述狭义相对论时空观与经典时空观的主要区别。
学生A：是爱因斯坦提出来的吧，其他的不清楚。
学生B：好像狭义相对论的时空观认为时间是相对的。我看过一本科幻小说，上面说人如果坐上高速行驶的宇宙飞船作宇宙航行一年后回到地球，他就会变年轻。
学生C：具体也说不太清楚，只知道相对论认为时间与空间都是相对的。这与我们通常对于时间与空间的理解不一样。
学生D：狭义相对论的时空观主要包括三项内容，即同时的相对性、长度的收缩和时间的延缓。这也是它与经典时空观的主要区别所在。具体来说，相对论时空观认为，在一个惯性系中同时发生的两个事件，在另一个惯性系看来是不同时的；从不同的惯性系中看同一个物体，它的长度是不一样的，也就是物体沿运动方向的长度会缩短；相对论时空观还认为，时间间隔也是相对的，也就是说，运动的时钟会变慢。
学生E：简单地说，狭义相对论时空观与经典时空观的主要区别在于前者是相对的，而后者是绝对的。经典的时空观认为，时间与空间都是绝对的，与惯性系的运动无关。狭义相对论时空观则认为，空间量度对于不同的惯性系来说是不同的，它与惯性系的运动速度有关，所以空间尺度是相对的。另外，时间也是相对的。也就是说，在某一个惯性系中同时发生的两个事件，在另外一个惯性系中就不是同时发生的，而且持续的时间也不相同。两种时空观在宏观、低速世界里是一致的。但在微观、高速领域里就有了明显的区别。事实上，狭义相对论的时空观所导出的长度收缩与时间延缓的结论都是在微观、高速领域里得到实验证实的。比如：人们在地面实验室中观测从宇宙空间进入到大气层的宇宙射线中产生的m子时，发现它的实际寿命比由经典理论计算得到的寿命要长得多。所以，狭义相对论的时空观应当比经典时空观具有更强的普适性。
说明：上述五名学生的回答可以分为五个不同的反应水平。A同学的反应基本上没有回答问题，属于前结构水平，成绩评定为P；B同学的反应正确回答了问题的一个方面，属于单点结构的水平，成绩评定为U；C同学的反应正确回答了问题的两个方面，属于多点结构水平，成绩评定为M；D同学的反应正确回答了一般教科书上规定的内容，属于关联结构水平，成绩评定为R；E同学的反应除正确回答了一般教科书上规定的内容以外，还可以看出他／她涉猎的相关内容比其他同学更广，思考得更深入，因而属于抽象拓展水平，成绩评定为E。
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