范佳午:中考物理开放性试题的意蕴与命题策略

开放性试题是近年来考试命题改革关注的热点之一。中共中央、国务院《深化新时代教育评价改革总体方案》要求“增强试题开放性”《教育部关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》要求“提高探究性、开放性、综合性试题比例”。《义务教育物理课程标准（2022年版）》要求“探究性、开放性、综合性的试题比例适当”。然而，在目前的中考物理试卷中，开放性试题仍存在占比较少、开放性不强、命题形式单调、对核心素养的考查区分功能不强等问题。基于此，为继续推进考试命题改革，需要讨论清楚物理开放性试题的内涵、分类，并提供可操作的命题策略。

试题的开放性是与封闭性相对的概念。一道试题，在情境中交代清楚所有解题需要的条件，排除了不需要的信息，学生解题方法和路径单一，有唯一固定的结论作为答案，就是典型的封闭性试题。试题从封闭到开放，是一个连续变化的过程，从条件、过程、结论均封闭，到其中有一至两个开放，再到三者均开放。下面通过例题1和例题2，分析试题的开放性从小到大的变化。

例题1第（3）问结论开放，可能的改进措施有：增大电源1电压、减小保护电阻的阻值、增加电磁铁线圈匝数、使用灵敏度更高的光敏电阻、使用相同作用力下更容易发生形变的弹簧片等。借鉴概率论中“样本空间（随机试验所有可能结果的集合）”的概念，本文提出开放性试题的“结论空间”概念。“结论空间”指开放性试题所有可能正确的结论的集合。例题1第（3）问结论开放，但其结论空间不开放，可能正确的结论数为5个左右。也就是说，例题1第（3）问条件、过程不开放，结论开放，结论空间较小。

例题2第（3）问不仅条件、过程、结论开放，还体现出一定程度的问题开放。考生可以提出自己想要研究的猜想，设计实验探究不同的具体问题。该题的结论空间较大，考生可以探究不同猜想下的具体问题，每个问题还可以选择不同的器材并设计不同的方案来验证。比较例题1和例题2，试题的开放性由小变大，故可知，试题的开放性是可以变化的。

从试题形式上看，基于开放程度的视角，高凌飚等提出“开放性试题通常没有确定的条件、方法与答案”，并指出开放性试题有“条件开放性试题、过程开放性试题、结论开放性试题以及上述几种形式的综合性试题”等多种形式。即只要条件、过程、结论其中一个开放，即可叫做开放性试题。但是，开放性试题的开放程度有大小之别。从试题功能上看，增强试题开放性，目的是发挥其独特的考查和育人功能。张雨强提出，开放性试题除了符合“结论开放”等形式，还需符合“结构复杂性、情境真实性”标准。结构复杂性是指答题所需的认知过程包含复杂的认知活动，如分析综合、问题解决能力、创新思维等，而不仅是回忆、再现等低阶认知活动；情境真实性是指试题情境是真实情境或基于现实依据的模拟真实情境。

综合上述观点，可以从试题的开放程度、功能两个维度提出分类框架，如图1所示。开放性试题的条件、过程或结论等元素至少有一个是开放的。其开放程度是连续变化的，不仅开放的元素可以从少到多，每个元素的开放程度也可以不同。需要注意的是，并非开放程度越大，开放性试题的质量就越高。良好的开放性试题还应具有较好的素养考查功能和育人导向。命题时，应当使命制的开放性试题处于图1中的第一象限、而不是第四象限。

分析开放性试题的功能与意义，不仅能回答“物理试卷为什么要提高开放性试题比例？”等问题，还可以为物理开放性试题的命制指明方向。

物理开放性试题具有深入考查核心素养的功能。核心素养水平高的人善于解决现实中的问题，故而考试命题改革特别强调用“真实情境”考查学生核心素养。然而，考查核心素养的试题不仅要在情境上寻求真实来源，更要在问题的特征、结构上模拟真实。真实的问题一般是结构不良问题，即解决问题的条件需要人们自己摸索、解决问题的方法多元、结论往往没有唯一的“标准答案”。开放性试题具有结构不良问题的特征，在情境、问题的特征和结构上都更接近现实中的问题，给学生更广阔的思维展示空间，因而更有利于考查学生的真实素养水平。

物理开放性试题能引导教与学关注真实问题解决，从而促进学生发展核心素养。封闭性试题之所以结构良好，是因为命题者对真实问题进行了理想化抽象，将其简化为物理模型再呈现给学生。如果物理试卷中都是这种理想化模型的试题，学生没有自主经历将真实问题建构成物理模型、从多元视角分析解决问题等过程，将不利于核心素养的发展。

开放性试题在考查素养和育人导向上，能弥补封闭性试题的不足。然而，当前的物理考试仍以封闭性试题为主，甚至一些试卷中完全没有开放性试题。因此，未来物理考试需要进一步增强试题开放性、提高开放性试题比例。

命题者应基于物理课程标准、学业质量标准对核心素养的要求，命制物理开放性试题，体现对物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等核心素养的有效考查。开放性试题要避免仅追求形式，避免考查目标不明确、发挥不出评价的功能。要充分发挥导向作用，以开放性试题撬动培育核心素养的教与学改革。例如，上文中例题2第（3）问中考生探究的具体问题有一定开放性，对教学改革有很好的导向。传统考试和教学中，完全由命题者和教师确定需要作答的问题，学生只能解决“别人提出的问题”，自己感兴趣、提出来、想解决的问题被忽视，长此以往会磨灭其问题意识，不利于发展好奇心、想象力和探求欲。例题2第（3）问只限定了大的选题方向，给予学生提出自己感兴趣的猜想并设计实验探究具体问题的选择权，对引导教学尊重学生的兴趣、支持学生大胆提出问题和猜想并开展探究有积极作用。

贴近真实是开放性试题相较于封闭性试题的核心优势之一，也是其发挥核心素养考查和导向功能的关键。命题时，要尽可能使试题情境和设问符合真实性。

真实性问题具有以下特征：一是结构不良。开放性是结构不良的一个方面，前文已有论述。二是复杂性。真实性问题解决要从复杂的背景中辨别出主要信息、提出并界定问题、利用各种条件和资源权衡多种可能的解决方案、在现实条件约束下设计实验搜集证据、基于实践和证据反复调整方案或修正尝试性论点。三是限制性。解决现实世界的问题常常具有时间、空间、资源、条件等方面的限制。四是现实性。问题能找到现实的来源、需求或依据，而不是闭门造车想出的假问题。值得注意的是，教育中的“真实性问题”不等同于原封不动地照搬现实问题。教育（包含考试评价）中的真实性问题，是对现实问题解决过程的核心特征进行提取——即情境和设问尽可能符合现实问题的结构不良、复杂性、限制性等特征，能找到现实来源。但“真实性问题”不是“机械照搬真实的问题”，而是要考虑学生的已有认知基础、纸笔考试的时空限制等对现实问题进行适当改造。总之，试题的“真实性”是指既要保留真实问题的核心特征（不过度理想模型化、结构化），又要考虑学情和考场现实加以改造使学生能够在考试中完成。

命制开放性试题时，让试题情境和设问符合真实性的策略有：一是情境设计要从权威新闻、研究论文、探究实践等真实来源中寻找命题素材。在将真实素材改编为试题情境时，改变“帮助学生建构好理想化的物理模型，明确解题条件，预设好答题路径和标准答案”的传统命题思路，基于课程标准要求、学生能力和考场时空条件适当简化，在学生能够作答的前提下尽量保留现实问题的结构不良、复杂性特征。二是设问的表述，要明确答题的限制条件、作答要求等信息，体现真实性问题的“限制性”，要把学生的作答，引向能展示出试题想要考查的核心素养水平。下面结合例题3具体说明。

该题情境来源于权威媒体报道的中国科学院开展的真实研究。试题要求设计可操作的选择方案，判断选择哪种颜色的布能更好地减小太阳辐射热对冰川消融的影响。设问明确了“可操作”的限制，学生需要思考：怎样把冰川消融的情况转化为可测量的物理量？用什么模拟冰川？使用什么器材、设计怎样的实验过程？试题体现出真实性问题的结构不良、复杂性，其条件、过程、结论均开放且结论空间较大，设问指向对科学思维、科学探究等核心素养的考查。

虽然开放性试题常常没有唯一的标准答案，但绝不等于无论怎么作答都可得分。如果没有严格的评分标准，不仅会使试题失去诊断和区分功能，还会引发“形式主义的开放性试题区分度低，考试和日常教学不需要重视”的错误导向。应遵循“答案不唯一，作答有标准”的原则。可以从作答体现的科学思维水平、科学探究方法、符合科学观念等方面设置明确的评分标准。在阅卷时要制定操作性强的评分细则，明确可得分、不得分的典型特征和作答样例。只有如此，才能发挥开放性试题对核心素养的考查功能，体现正确导向。

下面是例题3的评分标准的维度说明：

虽然在例题3的作答中，考生可以设计出多种不同方案，即“答案不唯一”，但必须符合评分标准中列出的四个方面的科学思维、科学探究的要求，才能够获得分数，体现出“作答有标准”。该题及其评分标准，对科学思维、科学探究的考查有严谨的设计，如果考生在作答中没能体现出相应的素养水平则不能得分。该题有较好的区分功能，能引发师生重视，引导教学关注前沿科技问题，推动学生发展创新素养。

开放性试题在考查素养和育人导向上具有不可替代的功能，在设计试卷结构时应当设置一定的比例。同时，开放性试题也存在劣势，如命题时开放度不易把控，情境和设问易出现指向模糊，命题难度大；由于答案开放，导致评分标准制定难、阅卷时容易出现主观偏差，阅卷工作量大、耗时更长，对阅卷教师的专业素养要求更高，成本较高。相对而言，封闭性试题在阅卷客观性、效率高和成本低等方面具有优势。在设计试卷结构时，应设置适当的开放性试题比例，但在大规模高利害考试中其比例也不宜过高。

增强试题开放性，提高开放性试题比例，是国家教育文件对考试改革提出的方向性要求。在实践操作中，阅卷难度、成本等是制约开放性试题命制和使用的瓶颈。随着AI赋能考试和阅卷技术的发展，这一瓶颈有可能得到突破，让开放性试题能够更大范围使用推广，这是未来值得深入探索的方向。

【基金项目：课程教材研究所高中学业水平考试合格性考试命题质量研究项目（项目编号：JCSZDXM2022010）、课程教材研究所重点项目“落实基础教育课程标准实验研究”（项目编号：JCSZDXM2022002）、北京教育科学研究院优秀青年（团队）项目“AI赋能中小学 STEM教育研究”（项目编号：2025RCD07）。作者简介：范佳午，北京教育科学研究院副研究员，博士，教育部全国中考评估、高中学业水平考试合格考评估物理组成员。】