澳大利亚高考物理试题特点分析与启示
——以近3年VCE与HSC考试为例

杨 科 张 雪 张 静

(1. 长江大学物理与光电工程学院物理教育研究所，湖北 荆州 434023；2. 华南师范大学物理与电信工程学院，广东 广州 510006)

澳大利亚是一个联邦制国家，各州的考试制度略有不同.维多利亚州被誉为澳大利亚文化教育之州，维多利亚州高中毕业教育证书(Victoria Certificate of Education，简称VCE)考试是该州最重要的考试项目.新南威尔士州被称为“澳大利亚第一州”，其教育质量在澳大利亚首屈一指，当地的高中毕业证书(Higher School Certificate，简称HSC)考试以其健全完善的考试机制而得到社会的广泛认可.VCE与HSC考试均相当于我国的高考，分别由维多利亚州教育课程评估署、新南威尔士州教学委员会组织.为了解澳大利亚高考物理试题的特点，本文对2019—2021年VCE[1]与HSC[2]物理试题进行分析，以期为我国高中物理学业水平考试命题提供启示和建议.

1 高中物理课程结构及VCE与HSC考试简介

1.1 高中物理课程结构

维多利亚州与新南威尔士州的高中物理课程结构如表1.维多利亚州高中物理课程包含4个单元，每个单元下有3个学习领域，共计12个学习领域；其中单元1和2为11年级的学习内容，单元3和4为12年级的学习内容，每个单元至少安排50小时的课堂教学时间.[3]新南威尔士州高中物理课程分布在两个年级，每个年级下设4个模块，共计8个模块；每个模块安排30小时的课程时间，每个年级120小时的课程时间中有15小时进行深度学习.[4]

表1 高中物理课程结构

两地的高中物理课程均涵盖力学、电磁学、热学、光学和近代物理学5个主题内容，课程内容强调学生运用所学知识解释日常生活、科技前沿等实际问题.两地11年级的物理课程均为一些简单力学、电磁学、热学内容，而12年级包括难度较大的高级力学、电磁学、光学及近代物理学内容.同时实际调查被纳入课程学习中，实际调查课程要求学生基于已学知识进行科学探究活动的设计与开展.其中维多利亚州单独设置2个学习领域的课程，新南威尔士州在每一模块安排实际调查的具体内容，并要求每个年级的课程时间不少于35小时.

1.2 VCE和HSC考试简介

VCE与HSC考试通常在每年的10―11月举行，VCE物理考试时间为2小时30分钟，HSC物理考试时间为3小时.学生的成绩主要分为两部分：一部分来自12年级的校本评价成绩，另一部分为标准化考试成绩，其考试范围均为12年级的学习内容.VCE与HSC的校本评价成绩分别占比40%和50%，标准化考试成绩分别占60%和50%.VCE的校本评价成绩由2部分组成，单元3的学校课程评估占21%(2020年修改为24%)，单元4的学校课程评估占19%(2020年修改为16%)；[3]HSC的校本评价成绩由3部分组成，模拟统考成绩占20%，12年级的学期测验成绩占15%，学科特色分(如物理、化学等实验课的学分)占15%.[5]

2 VCE与HSC物理试题特点分析

2.1 VCE与HSC物理试题结构

VCE与HSC物理试题包含两部分(如表2)，第1部分为20个单项选择题，每题1分，共20分；第2部分为问答题，其中VCE包含18～20个问答题，共110分，HSC包含14～16个问答题，共80分.

表2 VCE与HSC物理试题结构

2.2 主题分布特点

根据力学、电磁学、热学、光学、近代物理学的主题划分对6套试题进行统计(见表3).VCE与HSC物理试题以力学、电磁学和近代物理学3个主题为主，光学较少，未涉及热学(热学安排在11年级，不在考试范围内)，并设置少量涉及两个主题的综合类试题.VCE中还有一些不属于任一主题的其他类试题，包括科学本质、测量等方面.例如2020年选择题问题19检验学生对“科学假设”的理解，2021年选择题问题1利用生活中投掷飞镖的情境来检验学生对测量中精确度和准确性的理解.

表3 VCE与HSC物理试题的主题分布

近3年VCE物理试题中力学、电磁学分值的平均占比均在30%以上，近代物理学分值低于力学和电磁学，其题量却与力学和电磁学接近.HSC物理试题中近代物理学分值的平均占比最高，平均占比高于40%，其次为电磁学，平均占比为28%，而力学仅为20%.可见，VCE与HSC均重视近代物理学内容的考查，其与近代物理学内容占12年级内容比重较大有关.HSC中每个主题的占比相对稳定，而VCE中每个主题的占比略有波动，如近3年力学内容的分值占比分别为43%、33%和40%.

2.3 情境设置特点

将物理学科的情境分为生活实践情境和学习探索情境两类，其中生活实践情境包括大自然情境、生产生活情境和科技前沿情境3个方面，学习探索情境包括物理学史情境、典型问题情境和科学探究情境3个方面.[6]基于该情境分类标准，将每道试题归类到对应情境类型中，若试题无情境则不进行归类，对于多个选择题共用一个情境的只记1次，统计结果见表4.

表4 VCE与HSC物理试题情境分布

从表4中可知，90%以上的VCE与HSC物理试题采用文字、图表等形式进行情境的设置，6套试题中仅有14道试题未创设情境.试题的情境创设呈现多样化的特点，其中学习探索情境的数量超过生活实践情境的两倍.在二级指标中，典型问题情境的数量最多，且远高于另5类情境，其次为科技前沿情境、科学探究情境和生产生活情境，而大自然情境和物理学史情境的数量偏少.其中科技前沿情境包括太空探索、GPS、高能粒子、核反应与光谱分析等本地和全球科技的最新成果；科学探究情境包括学生和科学家的探究实验，并注重与生产生活的联系，如探究车祸原理、电力传输、过山车、汽车悬挂系统等；生产生活情境贴近学生的实际生活，例如瑜伽、电动牙刷、扬声器、照明系统等.

2.4 核心素养的考核特点

2.4.1 注重物理观念的理解和应用

VCE与HSC试题后均提供了一个包含数据表、公式表的手册，注重考查学生对物理观念的理解与运用.一方面，将具有共性的物理知识进行对比，以考查学生对物理观念内涵的理解，如例1.另一方面，通过创设瑜伽、电动牙刷、照明系统等生产生活情境及太空探索等科技前沿情境来考查学生运用物理观念解决实际问题的能力，如例2、例3、例4、例5.

2.4.2 强调高阶思维的考查

VCE与HSC的问答题设问多以描述、解释、展示、说明、证明、推导、评估等行为动词表述，强调解决问题的具体过程及注重证据的寻找和使用.其要求学生能够在实际问题中建构物理模型，根据已有条件对物理问题进行综合分析和推理，正确寻找证据展开论证，基于物理知识做出合理解释，准确表述、评估结论，从多角度思考问题，以检验学生在实际问题情境中运用抽象、分析、综合、评价等高阶思维的能力.例题的详细分析如表5.同时借助科学探究类试题，不仅考核学生在实际探究过程中运用抽象、分析、综合等高阶思维的能力，且凸显高考关注实践调查课程内容的导向作用.

表5 例题及分析

续表

2.4.3 重视科学本质和社会责任的渗透

两试题均注重创设科技前沿、生产生活、物理学史和科学探究等情境来渗透科学态度与责任.一是通过比较不同阶段科学家对物理知识的认识(玻尔、德布罗意和薛定谔对原子结构的认识，例5)来渗透物理知识是不断发展的科学本质；比较科学家采用多种研究方法来获取物理知识(如密立根和汤姆逊确定电子性质所采用的方法)，从而渗透物理学研究方法的多样性.二是通过融入本地和全球科技的最新成果，引导学生关注物理学前沿成果；同时还注重对运用物理知识解决个人、社会、技术、环境中问题的考查(例2、例3)，以期让学生了解物理与技术、社会和环境(STSE)之间的关系.

2.5 采用等级评分标准

我国高考物理非选择题部分采用按步骤给分的原则，而HSC物理试题在问答题部分采用等级评分标准，即根据学生在回答问题时的表现提供不同等级的评分标准.如例3根据学生能否建构汽车的运动特征及运动半径与θ的表达式的推导将分值划分为5个等级(见表6)，学生未能提供任何信息得0分，指出钟摆受力情况、汽车受到恒定大小的加速度得1分，推理出汽车在做匀速圆周运动得2分，确定汽车运动的两个特征并提供部分推导过程得3分，确定汽车运动的两个特征并正确推导r与θ的关系得4分.

表6 例3评分标准及答案

3 总结与启示

VCE与HSC物理试题的数量多，考查范围广，力学、电磁学和近代物理学3个主题的内容居多；善于创设多样化的真实情境，其中学习探索情境的数量远高于生活实践情境；重视物理学科核心素养各要素的测评；HSC采用等级评分标准.通过总结澳大利亚VCE与HSC试题的特点可为我国高考命题提供以下借鉴.

3.1 创设多样化的真实情境

VCE与HSC情境创设呈现多样化的特点，其中典型问题、科技前沿、科学探究和生产生活4方面的情境较多.近年来，我国高考物理试题同样注重真实情境的创设，[7，8]如电磁弹射系统、天问一号、天和核心舱、太空授课等科技前沿情境，北京冬奥会、曲辕犁和直辕犁、风力发电等生产生活情境.但在科学探究和物理学史情境方面存在不足，如缺乏学生真实探究活动情境的设置；物理学史情境仅作为物理常识的考查，不涉及物理概念或规律，且近年来几乎消失.情境作为必备知识、核心素养与关键能力等的考查载体，能够考查学生多方面的综合水平.因此，高考物理试题可创设丰富的真实情境，尤其重视学生真实探究活动情境(如2022年全国乙卷18题)、物理学史情境的设置，生产生活情境应贴近学生实际生活(如例2、例3)，并挖掘电磁学、光学等主题的科技前沿情境(如2022年浙江卷21题、全国甲卷25题)，逐步实现高考对教学的导向作用，引导教师在教学中创设丰富的情境来发展学生的物理学科核心素养.

3.2 完善物理学科核心素养各要素的测评

VCE与HSC涵盖物理学科核心素养各要素的测评目标.随着我国新高考改革不断推动，高考物理命题注重物理观念的理解和应用，模型建构、[7]科学推理等要素的考查，并将社会责任渗透于科技前沿情境中；但在科学论证、质疑、创新、证据、交流、科学本质等要素的测评中存在不足，且封闭性试题远远多于开放性试题.新高考要求试题具有一定的开放性，开放性试题既可以检验学生物理知识的掌握情况，又能够充分考查学生合理收集证据、科学论证和表达交流的能力.我国高考物理命题可适当增加开放性试题以加强科学论证、质疑、创新、证据、交流等要素的考查，借助物理学史检验学生对科学本质的认识，不断完善物理学科核心素养各要素的测评.

3.3 引入等级评分标准

等级评分标准是进行等级评定的尺度，也是进行等级评定试题的前提和关键.[9]HSC物理考试采用等级评分标准，能够从知识、能力等多方面对学生进行有效区分.而我国高考物理均按照学生作答的步骤进行赋分，虽容易阅卷，但未能准确描述学生所达到的水平.《普通高中物理课程标准(2017年版)》中依据不同水平学业成就表现将物理学科核心素养各要素划分为5级水平，[10]而高考物理试题数量有限，难以将不同水平的学生有效区分.故我国高考可尝试将等级评分标准引入到物理试题中，将一道试题划分为多个水平，充分利用有限的试题检验学生所达到的学业质量水平，如在开放性试题中采用SOLO分类等理论进行等级评分标准的制订.[11]