基于SOLO分类理论的高考物理试题科学思维分析研究——以近三年北京、河北、全国卷为例

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2019年第三批改革省份公布高考综合改革方案,物理成为首选科目之一。高考物理试题的变化倍受关注。而一线教师对高考试题的评价往往局限在定性描述,针对试题中科学思维的内涵更是缺乏量化研究的框架。本研究基于此开展。科学思维作为物理学科的核心素养之一,也是高考评价体系“四层”要求之一,2019年教育部进一步明确了高考考察的三个能力群,其中包含思维认知能力群。可见新高考不仅重视知识水平的考察,还加强了思维能力的考察。SOLO(Structure of the Observed Learning Outcome译:可观察的学习成果结构)分类理论作为一种质性评价方式,将学生的学习结果划分为五个层次,具有较强的可观察性与可测性。研究表明,SOLO理论不仅可以用来评价学生的学习效果,也可以用于分析解决试题所需达成的思维水平,评判试卷的内在复杂性。因此应用SOLO理论评价试题,在高考试卷评价中具有独特优势。由以上的背景和理论依据,本文针对新高考顺利改革的三年期间(2020-2022)围绕第一批新高考改革模式(3+3,北京为代表)和第二批改革模式(3+1+2,河北为代表的)以及全国卷(乙卷)这三省市3年间的试卷为样本,尝试分析其试题的结构,SOLO层次,科学思维,难度等特点。针对这一目的,做了如下的工作:研究1:本文应用SOLO分类理论,构建物理试题考查科学思维能力层次划分标准,将物理试题对应科学思维能力五个水平的考查层次划分为单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平(一层次和二层次)、以及抽象拓展结构水平五个层次。再对近三年9套高考试卷进行知识点考查的罗列,在对测评工具进行信度分析后根据各水平要求,划分试题SOLO层次和科学思维层次,以及各题的知识板块占比,题型结构等。研究2:我国高考物理试题能力层次的测评分析。以9套试卷为研究样本,根据研究1得出的数据,在完成样本试题的分析定级后,利用Excel软件绘制各阶段高考物理试题的SOLO层级分值百分比图、SOLO水平描述性统计表、知识模块分值百分比图,难度柱形图,从试卷难度、知识模块、试卷题型结构、试题风格4个角度对各阶段高考物理试题能力层次进行分析概括。结果表明:北京市近三年的新高考试题创意最高,出题形式最新颖,但是平均难度最低,试题对科学思维水平的要求最低,河北省近三年的试卷分成两个阶段,第一阶段是2020年,此阶段河北省高考用的还是全国卷(Ⅰ卷),2021-2022年为第二阶段,此阶段河北省开始实施新高考模式(3+1+2),试卷变为自主命题,第二阶段河北省试题的SOLO层级和科学思维平均水平整体升高,与第一阶段有明显的难度上的差异。全国卷作为使用范围最广、历史时间最久、权威性最强的试卷,在近三年保持了很好地一致性,平均SOLO层级和思维水平大于北京市平均水平,小于河北省。研究3:我国高考物理试题命制与备考教学建议。在前两项研究的基础上,结合已有相关研究,整合了各个试卷的优点,根据优秀试题的赏析,提出2条试题命制建议与3条备考教学策略。试题的命制建议:(1)尝试新型命制方法;(2)注重思维层次的全面性与分布的合理性。备考的教学建议:(1)重视“一题多解”过程里提高科学思维的内涵;(2)尊重教材立意,完备知识体系;(3)丰富课堂的问题情境,强化学生迁移能力。
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