初中物理开放性试题命制方法初探，本文主要内容关键词为：开放性论文,试题论文,物理论文,初中论文,方法论文，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。
一、SOLO分类法简介
SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分类评价法是由国际知名教育心理学家比格斯（J.B.Biggs）教授首倡的一种学生学业评价方法，这是一种典型的质性评价方法，它提供了一套学习结果的质量标准，这套标准既有形成性评价的功能，也有终结性评价的功能。它将学生学习的结果由低到高分为五个不同的层次，即：无结构（prestructural）、单点结构（unistruc-tural）、多点结构（multistructural）、网络化（relation-al）、抽象扩展（extended abstract）等。这五种结构的基本含义如下。
无结构：没有形成对问题的理解，回答问题逻辑混乱，或同义反复。
单点结构：回答问题时，只能联系单一事件，找到一个线索就立即跳到结论上去。
多点结构：回答问题时，能联系多个孤立事件，但未形成相关问题的知识网络。
网络化：回答问题时，能够联想多个事件，并能将多个事件联系起来。
抽象扩展：回答问题时，能够进行抽象概括，结论具有开放性，使得问题本身的意义得到拓展。
五种层次代表了五个不同的认知发展水平。从学生对某个问题的回答中，教师可以对照上述标准对学生对某项知识内容的掌握情况做出判断，因此，这种评价方式具有教学诊断的功能，同时，也可以向学生提供有用的反馈信息，所以SOLO法可以用于形成性的学生学业评价；另一方面，如果将上述五个层次赋予不同的等级分数，那么，学生对问题回答的质量就可以被量化，量化的分数可以作为终结性评价的依据。SOLO分类法在香港及澳大利亚中小学已有大面积的研究与教学评价实践，其经验可供我们借鉴。
二、关于试卷结构效度的探讨
一般来说，我们将只有确定答案的试题称为封闭性试题。通常所见到的试题，大多属于封闭性试题，我们现在使用的试卷，大多以封闭性试题为主。对于具体的封闭性试题的命制，我们已经有了多年的经验，不再赘述。这里我想着重谈谈中考理科试卷的结构效度问题，也就是探讨中考理科试卷应具有什么样的结构比较合理。所谓结构效度，就是看试卷的结构能否有效地测量出学生的学科知识与各项能力。结构效度又有形式结构效度与能力结构效度之分。其中，形式结构是指试卷的各种题型所占的数量与比例；能力结构是指试卷中处于各种能力层次的试题所占的数量与比例。从考试的功能来看，试卷的能力结构形式结构更重要一些，因为它与学生的能力、素质等方面联系更直接、更密切。所以我们应该更加关注试卷的能力结构效度问题，这个问题的解决，有助于提高中考命题的科学性。
关于试卷的能力结构效度问题，国内已有学者依据SOLO分类法的基本思想，以高考物理试卷为背景进行了多次大样本的研究，取得了宝贵的第一手材料，其研究结果对推进高考命题的科学化起到了积极的作用。本人建议中考命题也应作些相应的研究，比如，我们可以依照新课程的基本要求，确定出初中生所应该具备的若干种素质与能力，而后以这些素质能力为基本维度，做出若干种能力层次的划分，最后通过大面积的测试与分析研究，确定各个能力层次试题的数量与比例，这将大大提高中考理科命题的科学性，同时也为试卷评价提供可靠的依据。
关于试卷的具体构成。以物理学科为例，中考理科试卷可由A、B卷两部分构成。A卷主要考查学生的基础知识，其中包括知识要求、问题情景和数学工具三个维度；B卷主要考查学生的实验技能与科学方法、科学探究的能力。实验能力可以分为以下层次：一是按实验步骤完成操作；二是设计实验记录的表格；三是基本量具及仪器的使用；四是基本工具的使用；五是运用误差理论分析物理实验；六是写出物理实验报告；七是分析物理实验现象和实验数据；八是设计简单的实验；九是排除简单故障；十是根据需要寻找实验仪器的代用品。科学方法可以考查以下内容：一是类比法；二是变量控制法；三是等效法；四是转换法；五是比较法；六是模型法；七是分类法、八是理想实验法。
三、开放性试题的命制与记分方法初探
开放性试题以其探究性、生成性、不确定性为基本特征在各种考试题型中独树一帜。按照新课程的基本要求，中考试卷中将逐渐加大开放性试题的比例，而各地命制开放性试题的经验还不多，方法体系还不成熟，尤其是记分的标准还不够规范。因此，开放性试题的命制方法与记分标准的研究将成为中考命题研究的一个热点。一般来说，开放性试题包括三种情形：一是条件开放，二是过程开放，三是结论开放。下面以物理学科为例，将中考理科开放性试题的命制方法作以归纳。
1.陈题新用设置开放性试题
即将以前使用过的封闭性的试题开放化，这是一种最为简单的开放性试题的命制方法，具体作法是改换问题的提法或省略部分条件。
例1 水平面上有一个质量为m、边长为l的实心正方体A，它在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，在时间t内通过的距离为s，如图1所示。请在表1中，根据所学的力学知识，写出6个与物体A有关的物理量，并用题目给出的已知量写出其计算表达式。
编号 物理量 计算表达式
示例 物体A受到的重力G G=mg
这本是一道较为简单的问答题，也是封闭性试题中常用的一种形式，但这里问题的提法改变了，答案是开放的。同时考查了学生的观察分析能力与文字表达能力，这类试题可以激发学生的发散思维与自主探究的意识，编制起来也不会太难，同时对初中物理教学也有较好的导向作用。
例2 重为200N的物体在水平拉力的作用下，运动了一段路程，做了50J的功。请补充一个适当的条件，提出相应的问题并解答（至少选择两种解法，但要求每次补充不同类型的条件，提出不同问题）。
该试题也是由传统试题改造而来，主要方法是将原题设条件作部分省略，要求学生补充条件再作解答，这样一来，答案就不再唯一，因而成为一个半开放性试题，这样的题型对于考查学生思维的灵活性和探究能力是十分有效的，而命制这样的试题对于一般的试题命制人员来说也不会很困难。
2.从生产、生活以及学生所参加的各种实践活动中挖掘开放性试题的素材
这类试题能较好地体现新课程的基本理念，但在命制上有一定的难度，它要求试题命制人员关注生产与生活实际，并有将实际问题转化为学科问题的能力。
例3 某学校开展了调查学校用电情况的实践活动。同学们在调查中发现学校各电表均能正常计数，且无偷电漏电情况发生。配电房中总电能表在月末和月初的示数之差为1016kW·h，教学楼和办公楼中各分表在月末和月初的示数之差的总和为966kW·h。
（1）从上述材料中你发现该校这个月损失了多少电能？造成损失的原因主要是什么？如何来解决？
（2）在你校开展的物理实践活动中，你发现了什么问题？你能提出哪些解决办法？请举出一个实例加以说明。
这是一道考查学生电学知识的试题，取材于学校现实生活，又具有开放性，它能有效地引导学生关注生活中的科学问题、增强学生在各种实践活动中发现问题、提出问题、解决问题的意识与能力。
3.将传统实验试题开放化
例4 禽蛋是我市的一大特产。求新中学初二年级某研究小组，对鸡蛋的新鲜程度与鸡蛋的平均密度是否有关作出猜想。为了研究这一问题，该小组取来一些新鲜程度不同的鸡蛋，分别测出它们的平均密度，再进行对比分析研究。请你在表2中设计两种不同的实验方案，测出鸡蛋的平均密度。
设计的方案方案1方案2
实验的简要步骤和要测
的物理量（用字母表示）
所测鸡蛋的平均密度表
达式（用字母表示） ρ= ρ=
该题原本是一道传统的测量密度的实验题，命题者巧妙地将它改造成为一道结合本地生产生活实际、具有探究性质的物理实验题，试题的难度并不高，学生还可以在答题中享受到一种亲切、愉快的情绪体验，这正是新课程所倡导的。
4.设置黑箱（又称黑盒子）式的开放性试题
黑箱是指内部结构不清晰的装置或设备，人们只能通过装置所反映出来的一些特性，比如由其内部反映出来的现象或数据来判断或猜测其内部结构。黑箱问题则是指内部结构或过程不清、人们需要通过给定的信息，进行分析、判断、推理，从而探究其内部结构与过程的问题。黑箱问题属于过程开放的问题，这类问题对于培养学生收集、处理信息的能力以及创造意识是十分有益的。
例5 如图2所示，右边虚框内有两个阻值相等的电阻R[，1]、R[，2]和一个开关S，其连接方式不清楚，但知道现使开关S断开时，电流表的示数减小0.2A，电路的总功率减小1.8W.（1）请在两个虚框内分别画出两种可能的连接电路图；（2）分别计算两种情况下电源电压U和电阻R[，1]、R[，2]的值。
该题要求学生对电路连接及电功率问题有较好的把握，试题的解答过程是开放的，具有较强的探究性，该题不论对于考查学生的基础知识还是考查学生的探究能力都是比较适宜、比较到位的。
5.利用假设情形设置开放性试题
假设是科学探究中常用的思维方法，各种理论与模型的建立往往都是从假设开始的。利用假设的问题情境来设置开放性试题，是近年来各地对于开放性试题的一种新探索，从数量上来看，目前各地命制的这一类试题还不多，形式也还较为单一，本人认为这一类以假设情形为背景的开放性试题的命制研究还应该加强。
例6 假如失去重力，将会出现的现象是__________。（只要求写出一种生活中可能发生的现象）
例7 简要说明生活中哪些地方要利用摩擦力。假如没有摩擦力，将会变成什么样子？（至少举出个事例）
以上两个以假设情形设置的开放性试题都比较简单，学生做起来也不会太难，但这类试题对于激发学生的想象力却是十分有益的。这类问题在教学中的运用将成为科学方法教育的又一条行之有效的途径。
6.利用小制作来设置开放性试题
这是一类考查学生动手技能的开放性试题，条件与过程都是开放的。这类试题旨在引导教学向着培养学生实践能力、动手能力、探究能力的方向发展。
例8 给你一块橡皮膜、一个茶杯、一根吸管、一把刻度尺、线绳、胶带，请你设计制作一个简易的气压计，使你能够粗略地比较每天的气压高低，请说出制作方法，并说明使用方法。
小制作在开发学生潜能、激发学生的科学兴趣、培养学生的实践能力方面具有无可替代的优点，本该是学校教育教学工作中的一个重头戏。但多少年来，由于众所周知的原因，这项工作被忽视了。新课程的一个重要的评价观就是：利用考试、试卷、试题将所有能够激发学生创新精神与实践能力的东西都纳入到学校教育教学中去，形成考试、教学、发展的良性互动。而作为一种有效的导向因子的小制作试题，在近年来的中考试题中寥寥无几，这是应该引起我们中考试题命制者所关注的。
7.用自编试题的形式设置开放性试题
这是通过让学生依据某种原理自己编制试题，而后自己解答的一种试题。由于这种试题具有条件、过程与结论开放的特点，所以又被称为全开放性试题。这种考试方法在国外已有很多的实践，国内考试采用不多，在近几年的中考试题中也非常罕见。
例9 请你利用杠杆平衡条件的表达式F[，1]L[，1]=F[，2]L[，2]自编一道单项选择题，并选出正确选项。
这一类试题编制起来并不复杂，但对于考查学生的基础知识、基本技能以及想象能力是十分到位的。因为它要求学生对所应用的基本原理有十分深入的理解与把握，同时又留给学生广阔的想象空间，应该是在教学与考试中都得以大力提倡的一种试题形式。但问题的另一面是：试题的开放性程度越高，其评分标准的把握就越难。所以与其它开放性试题一样，其评分标准的确定是一个值得认真研究并亟待解决的问题。
关于开放性试题的评分标准，中考范围内尚无系统的研究，一项新近完成的高考题型研究中关于开放性试题的评分细则值得借鉴。
这是一道开放性的实验题，原题及评分标准如下：
将一气垫导轨倾斜放置，用标尺标明导轨上各点的位置，让滑块从导轨的高端滑下。不断重复这一过程。观察这一过程并做出你认为必要的测量（可以利用自己的手表和导轨上的标尺），做出你认为必要的记录，然后以你认为是最科学的方式描述这一过程。应清楚地写出必要的文字说明、推导论证、公式计算、数据结论、图线表格等等。本题无参考解答，教师可参照下面标准给学生评分：
0分：没有回答，或给出的回答言不及义或文不对题。
1分：只有定性的描述，基本上能说清滑块的运动过程。
2分：有定性的描述和定量的测量。其中定量的测量只是测出几个时间及距离而没有做进一步的分析整理，也没有结论。或测得的数据与实际的差距很大。
3分：有定性的描述和定量的测量。其中定量的测量包括对滑块运动到不同位置时，滑块与原点的距离及运动所经过的时间，并能用这一数据计算出滑块运动的平均速度或即时速度这两个量中的一个。测得的数据基本上合理。
4分：情况同上，但能将滑块运动的平均速度和瞬时速度两个量都求出来。
5分：在前面的基础上，整个实验报告的叙述，包括目的、原理、过程、数据记录和整理、最后的结论等，条理清楚，结论明确。
7分：在前面的基础上，进一步求出滑块运动的加速度。
9分：在前面的基础上，能利用所掌握的多种数学工具，包括图表、图线等等，将实验观察的结果非常清楚地表达出来。
10分：在前面的基础上，能从实验事实出发对滑块的运动以至普遍情况下的匀加速运动，或其它任何问题进行讨论，且言之成理。
其它形式的答案，可参照上述等级给分。
上面这道开放性试题评分标准的制订，借鉴了SOLO分类法的基本思想，即将学生的回答划分出若干等级，学生回答到哪一个等级，便赋予相应的分数。由于中考试卷的命制大多采用各题分别以百分制记分，而后将整卷的百分制分数转化成等级分数的方法，所以上述记分方法可供中考试卷命制人员在确定开放性试题的评分标准时借鉴。
以上对中考理科试题的命制原则、开放性试题的命制方法、试卷的结构以及开放性试题评分标准的确立作了浅近的探讨。研究既不深入，遗留的问题也很多。比如：中考理科试卷中反映各种能力层次、各种科学素质的试题到底各应占多大的比例？对于以上列举的7种类型（其实还不止这7种）的开放性试题分别该用什么样的评分标准去记分？所有这些问题的解决都有待于我们的教育测量专家、学科专家、各地的中考命制人员以及广大的一线教师的共同努力。