初中物理过程性试题的命制及难度权衡

初中物理过程性试题的命制及难度权衡

转眼间，初中课改已试行、落实了近10年。近年来，为使课程改革进一步地深入并使其健康发展，一些地方改变了物理学科在中招录取时的权重，这一变化要求中考试题的题型更丰富、更科学、甄别功能更强，而其中，过程性物理试题的命制及难度权衡，是能否实现试卷功能的关键。由于过程性试题具有情境性、发展性、开放性和实践性等特点，其难度的权衡对命题者而言是个不小的挑战。影响过程性试题难度的因素有：能力层次、研究对象的多少、条件的充要性、作答过程的复杂程度、覆盖面、技巧性、题型、熟悉程度等。在权衡试题难度时，必须综合考虑这些因素。一、物理概念形成性试题的命制及难度权衡一个概念的建立，常常是在占有大量事实的基础上，经过科学的概括分析，严密的实验，反复论证这些具体现象的共同本质而成的。因此可以说，物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物。学习物理概念，必须合理地经历“从具体实例抽象、概括出物理概念，在过程中分析、综合，深刻地理解概念的本质属性和内在联系”的过程。在概念的抽象、概括过程中设置问题，能有效地考查学生对概念本质的理解程度。例1：小华在探究甲、乙两种物质的质量跟体积的关系时，做出了如图1所示的图像。根据图像提供的信息，以下说法错误的是()A.同种物质的质量跟体积的比值与质量无关B.同种物质的质量跟体积的比值与体积有关C.同种物质的质量跟体积的比值相同D.不同物质的质量跟体积的比值不同图1本题考查密度的概念，但题目始终没有出现密度二字。试题没有停留在对密度概念本身的考查上，而是着眼于考查其形成过程。试题要求学生能够获取图像信息，并抽象出密度概念的本质属性。4个选项相似度较高，干扰项似是而非，图像涉及两个研究对象，由图像信息转化为相关结论并不直接，因此试题难度中等。由于密度是初中物理的重要概念，用比值法定义物理量的方法在中学物理中也具有一定的代表性，故本题中等难度的设置是可以接受的。例2：观察图2～5中的4个情境，找出它们的共同特征，可以归纳得出：力可以改变物体的______。本题考查力的作用效果这一基本知识，考生应答过程必须经历观察、分析和归纳总结的过程，这种考查方式跟学生对这一知识点的构建过程相似。试题充分体现了过程性试题的情境性特点，有利于引导学生摒弃死记硬背知识的错误方法，立意高但落脚点低，因此试题难度不大。对基本概念形成过程的考查，大多以选择或填空的形式出现，一般难度值应控制在0.6以上，不宜编制较难试题。二、物理规律形成性试题的命制及难度权衡学生学习物理规律，要在具体感知的基础上，通过抽象概括得出相关结论，然后将所得结论运用于实际。物理规律的学习大体经过提出问题、探索规律、讨论规律和运用规律4个阶段。在物理规律的形成过程中设置问题，有利于考查考生的物理思想、科学研究方法。例3：如图6，为了探究影响固体热膨胀的因素，某科技小组用铝棒进行相关实验，实验数据如下表：(1)分析实验序号1、2、3的实验数据可得出结论：升高相同温度时，铝棒的伸长量与它的______成正比；(2)为了探究铝棒的伸长量与升高的温度的关系，应该选择实验序号______的3组实验数据进行分析；(3)根据你的分析结论，可计算出实验序号6的伸长量△L=______mm。本题充分体现能力立意，试题着眼于过程与方法，考查范围涉及问题提出、数据分析、方案选择，试题设置与物理规律的形成过程吻合度较高。试题体现了过程性试题的发展性特点，特别是第(3)问，要求考生综合分析实验结果，初步形成“材料的伸长量分别与原长、升高的温度成正比”的物理规律。本题所涉及的知识点——“影响固体热膨胀的因素”，不在初中物理课本范围内，而是课本知识的“合理延伸”，命制这类试题的好处是：避免学生套用现成的结论作为解题的依据，提高过程性考查的实效。三、科学探究类试题的命制及难度权衡科学探究是新课程改革的一个“闪光点”。科学探究类试题命制时可以采用初中物理课标（以下简称课标）中的“探究项目”，也可以考虑采用“非探究项目”（课标中或课标外的知识，这些知识不以探究形式呈现），这给命题留下了很大的空间。例4：人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图7所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图8所示的实验中，现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？本题通过伽利略斜面实验及推理，展示了科学研究的一种方法，学生了解了这一研究方法后，很容易能得出如下的科学推理：玻璃罩内的空气越稀薄，在外面听到的电铃声越小；如果玻璃罩内被抽成真空，则电铃的振动声不会再传到外面，即“真空不能传声”。这类试题着眼于方法迁移，考查了实验加推理、理想化模型等研究方法，试题本身具有较强的方法论教育功能。试题对考生的表述能力有一定要求，具体难度跟考生对实验的熟悉程度有关（即考生是否经历过图8所示的实验），也与考生平时是否重视过程性学习有关。如果能把图8所示实验改成较为陌生的实验事实，则试题的信度将会更高，更能达到考查迁移能力的目的。科学探究题在各地中考物理试卷中均占有较大权重，各地对此类试题内容标准的把握不同，难度值的跨度较大。笔者以为，命制此类问题时要统筹安排、合理布局。注意难点的分散，严格控制难度值特别大或特别小的试题数量和占分比例，否则将导致试题信度和区分度的下降。四、“知识的发生、发展和应用”过程性试题的命制及难度权衡在知识的发生、发展和应用的过程中设置问题，可以更好地引导初中物理教学关注知识的形成、发展和应用过程，发展学生的学科素养。例5：如图9所示，一束白光经三棱镜折射后，在光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这就是光的______现象。一束红光沿AO从空气斜射向玻璃。OB和OC分别是红光的反射光线和折射光线，如图10所示。如果一束紫光也沿AO斜射向玻璃，请你在图10中画出该紫光的折射光线（大致位置）和反射光线，并标出传播方向。本题看似考查“不同色光的折射率不同”这一“严重超标”的知识点（如果题目突兀地直接进行考查。难度将相当大），实则不然。命题者巧妙地以光的色散为引子，既有效地降低了难度，又引导考生当场经历思维探究过程。通过对图9的研究，考生可自行得出“发生折射时紫光比红光偏折得厉害”这一结论，并应用这一结论完成图10。试题体现了过程性试题的发展性特点，有效考