高中物理試題難度的影響因素研究.pdf

1、考試作為教育評價(jià)的一種極為重要的方式。盡管在其發(fā)展過程中幾經(jīng)興衰存廢，但其存在與發(fā)展的事實(shí)卻是不容置疑的。目前，我國高等學(xué)校入學(xué)考試的年參試人數(shù)已近1000萬。如此大規(guī)模的考試牽涉到千家萬戶，牽動著社會的每一根神經(jīng)，顯然，提高其質(zhì)量的重要性是不言而喻的。 在評價(jià)試題質(zhì)量的諸多指標(biāo)中，難度是其中極為重要的指標(biāo)，命題過程中對試題難度的準(zhǔn)確把握是提高命題質(zhì)量的重要保證。然而，實(shí)踐中對試題難度的估計(jì)和調(diào)控往往不能盡如人意，究其根本原因還

2、在于對試題難度的影響因素沒有充分的把握，在于缺乏對這方面的深入研究，例如物理學(xué)科方面，目前還沒有針對物理試題難度的影響因素而做的系統(tǒng)研究。因此，從理論到實(shí)證系統(tǒng)地研究物理試題難度的影響因素，將對實(shí)踐中的命題與教學(xué)工作提供理論指導(dǎo)，具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。 本研究首先以問卷調(diào)查的方式，利用開放式問卷調(diào)查了師生心目中對于物理試題難易的看法，探討了在師生心目中有哪些因素在影響著物理試題的難易程度。在問卷調(diào)查與文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，提

3、出了影響高中物理試題難度的15條因素假設(shè)，它們分別是：閱讀量、條件的非充要性、考查知識點(diǎn)的多少、涉及的內(nèi)容模塊個(gè)數(shù)、物理過程的復(fù)雜性、數(shù)學(xué)過程的復(fù)雜性、問題目標(biāo)的開放性、情境特征的物理建模難度、可猜答得分的概率、提示度、問題情境的新穎性、問題的表達(dá)方式、知識點(diǎn)在教學(xué)中的地位、分步設(shè)問的情況以及背景知識的熟悉性。 借鑒美國教育考試服務(wù)處(ETS)的研究者在研究試題難度時(shí)所使用的量化分析與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的研究方法，本研究根據(jù)高中物理試題的

4、具體特點(diǎn)，建立了本研究中提出的15條假設(shè)因素的量化賦值標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)對各個(gè)因素進(jìn)行了量化分析與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，從統(tǒng)計(jì)規(guī)律上探討了這些因素對試題難度的影響趨勢。主要研究結(jié)論如下： 統(tǒng)計(jì)上顯著影響高中物理試題難度的因素有4個(gè)，分別是考查知識點(diǎn)的多少、物理過程的復(fù)雜性、情境特征的物理建模難度以及數(shù)學(xué)過程的復(fù)雜性。這些因素普遍存在于物理試題中，其中對物理試題難度影響程度最大的是情境特征的物理建模難度，接下來依次是物理過程的復(fù)雜性、數(shù)學(xué)過程

5、的復(fù)雜性和考查知識點(diǎn)的多少。它們對試題難度的影響趨勢是：情境特征的物理建模難度越大，試題的難度也就越大；試題所涉及的物理推理(或物理方程)個(gè)數(shù)越多，試題越難：試題涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算或推理有使試題難度增加的趨勢；試題考查的知識點(diǎn)越多，試題的難度通常越大。在量化統(tǒng)計(jì)研究的基礎(chǔ)上，本研究又借鑒英國劍橋大學(xué)考試委員會(UCLES)的研究者在研究試題的情境化效度時(shí)所使用的對比測試研究方法，對部分影響因素作了進(jìn)一步的補(bǔ)充研究，以探討利用統(tǒng)計(jì)方法不能

6、得到的一些規(guī)律。主要研究結(jié)論如下： 在試題的情境特征方面：如果試題呈現(xiàn)給考生的是一個(gè)真實(shí)的、未經(jīng)加工或抽象的復(fù)雜情境，則由于真實(shí)情境中包含的無關(guān)信息較多，蘊(yùn)含的物理模型較為隱蔽，試題的物理建模難度就會增加。多數(shù)情況下，情境的熟悉性能夠降低物理建模的難度，但從另一方面來說，對丁熟悉的情境，考生容易受思維定勢的影響。直接套用熟悉的模型解題，而忽略了對新情境的冷靜分析，最終導(dǎo)致對試題的錯(cuò)誤解答。因此，對于那些情境的表面特征與學(xué)生所熟悉

7、的情境相似，而本質(zhì)特征卻悄悄起了變化的試題，情境的表面特征熟悉度越高，對物理建模的誤導(dǎo)越大，導(dǎo)致試題的難度越大?？疾橥恢R點(diǎn)的試題由于情境設(shè)置的不同，難度上可能存在很人的差異。 在試題的表達(dá)方式方面：文字表達(dá)的習(xí)慣以及文字措辭的選擇都可能影響試題的難度。輔助示意圖的配置對考生解題可能產(chǎn)生正面影響、負(fù)面影響或沒有影響。對于情境復(fù)雜，時(shí)空關(guān)系抽象的問題來說，有無輔助示意圖對中等水平的考生會產(chǎn)生顯著的影響；對于情境清晰，時(shí)空關(guān)系簡單

8、的試題來說，有無輔助示意圖對考生不會產(chǎn)生顯著的影響；示意圖的細(xì)節(jié)問題處理不當(dāng)，可能會誤導(dǎo)考生選擇錯(cuò)誤的解題策略，從而影響試題的難度。以準(zhǔn)確、簡潔、清晰地表達(dá)題意為宗旨，命題者可以根據(jù)表達(dá)需要選擇文字的、圖表的、或圖文并茂的表達(dá)方式，此時(shí)，不同的表達(dá)方式對試題難度沒有顯著的影響。 個(gè)別試題中的題設(shè)條件多于或少于解題所需要的條件，即題設(shè)條件為非充要條件。本研究的對比測試結(jié)果表明，物理試題中含有非充要條件時(shí)有使試題難度增加的趨勢。當(dāng)題

9、目中含有較多的冗余信息時(shí)，考生需要排除眾多冗余信息的干擾而提取有用信息，這顯然提高了對考生信息提取能力的要求，從而使試題難度增加；當(dāng)試題中所給信息不足，即試題中沒有明確給出解題所需要的全部信息時(shí)，要求考生自己根據(jù)解題需要補(bǔ)充必要的信息，而這些需要補(bǔ)充的信息可能淹沒在考生頭腦中儲存的大量信息之中，因此，這種情況本質(zhì)上也是提高了對考生信息提取能力的要求，從而使試題難度增加。 個(gè)別試題采用開放式的設(shè)問方式，使得問題的正確答案不是唯一確

10、定的。本研究的對比測試結(jié)果表明，采用開放式的設(shè)問方式有使物理試題難度增加的趨勢。 在題目的設(shè)問方面，設(shè)置階梯問題和分步設(shè)問是兩個(gè)概念。如果分步設(shè)問的幾個(gè)小問題之間是互不相關(guān)的，本質(zhì)上只是幾個(gè)小問題的集合，則與一步設(shè)問沒有本質(zhì)上的區(qū)別，在統(tǒng)計(jì)上對難度沒有顯著影響。如果分步設(shè)問的各個(gè)小問題之間相互聯(lián)系，前面問題的解決能夠?yàn)楹竺鎲栴}的解決搭建階梯，即分步設(shè)問的各個(gè)小問題之間是循序漸進(jìn)的、階梯式的，則可以有效幫助考生理清解題思路，從而使

11、試題難度降低。本研究的對比測試結(jié)果表明設(shè)置階梯問題有使物理試題難度降低的趨勢。 最后，針對本研究的結(jié)論對專家/教師進(jìn)行了認(rèn)同度調(diào)查，結(jié)果表明，本研究的研究結(jié)論得到了絕大多數(shù)專家/教師的認(rèn)同。利用本研究中得到的4個(gè)統(tǒng)計(jì)顯著因素對試題進(jìn)行量化賦值與統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，由這4個(gè)因素所決定的試題難度等級順序與教師對試題的估計(jì)難度以及試題的實(shí)測難度之間的斯皮爾曼等級相關(guān)系數(shù)非常顯著，說明本研究中提出的4個(gè)統(tǒng)計(jì)顯著因素及其量化標(biāo)準(zhǔn)在試題難度