高考·帮 | 冯成火：新高考物理“遇冷”现象探究——基于浙江省高考改革试点的实践与思考
摘要新高考实行“3+3”考试科目设置, 语文、数学、外语为必考，另3门选考科目由考生在政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术中自主选择。受文理不再分科、考生功利性选择、高校选考科目要求不尽合理、赋分方式不够完善等多因素的叠加影响，出现了考生选考物理人数持续下降问题。这一情况如不加以改变，势必不利于国家科学人才培养，不利于维护老百姓切身利益。为此，浙江省高度重视，多措并举、综合施策，切实落实高中学校引导考生科学合理选考的主体责任，确保考生的自主选择权；制订规范的高校专业选考科目指引，引导高校科学合理设置专业选考范围要求；针对当前报考人数非理性下降现象，率先建立物理选考科目基本保障制度。同时，还要根据物理选考人数动态变化和发展趋势，进一步研究优化赋分办法、引入计分权重等措施引导学生合理选考的必要性与可行性。
关键词
高考改革；科目选考；功利选择；“逃离物理”；对策研究
考试招生制度是国家基本教育制度。率先实行新一轮高考综合改革试点，是党中央、国务院赋予浙江、上海的政治任务。2017年9月，浙江、上海两地高考改革首轮录取工作平稳落地。社会各方面总体反映，这一轮高考改革目标明确、方向正确，对“教、考、招”各环节进行了链条式地整体改革，尤其在增加学生选择性、促进学生全面而有个性的发展等方面取得了显著成效。随着北京、天津、山东、海南等省市第二批试点省份试点方案的相继公布，我国新一轮高考综合改革进入了承前启后、由点到面、梯次推进的战略攻坚期。但前期有媒体报道，由于学生对考试科目有选择权，上海、浙江参加高考的学生选择物理科目的比例较低，北京等即将启动高考改革试点地区的许多学生、家长向学校和教师咨询要不要选考物理，引发舆论关注，新高考物理“遇冷”现象成为社会追踪的热点和焦点。一些专家、学者围绕物理报考人数下降和选考科目赋分问题提出意见和建议。
应该说，物理“遇冷”现象是高考综合改革试点实施3年以来遇到的最重要问题，也是“3+3”模式下其他高考改革省份即将面临的共性问题。为此，浙江省高度重视，遵照国务院“及时研究解决改革中遇到的新情况新问题，不断总结经验、调整完善措施”的要求，综合考虑学考选考时间安排、配套条件保障等其他改革中遇到的新情况新问题，在教育部的统筹指导下，研究出台了《关于进一步深化高考综合改革试点的若干意见》（以下简称《若干意见》），重点就健全学考选考机制，扭转物理选考人数非理性下降等问题作出政策调控和部署。笔者作为身处改革一线的实际工作者，结合浙江高考改革试点实践与探索，就物理“遇冷”现象及成因、改进举措与策略等谈些个人的认识和思考。
一、物理“遇冷”现象及成因
（一）物理“遇冷”是客观事实
据统计，浙江省2014级学生中选考物理的学生为8.9万人，占比36.0%。其他6科目选考人数占比为：政治42.1%、历史43.8%、地理48.1%、化学50.3%、生物50.4%、技术29.3%。2015级学生中选考物理的为7.6万人，占比30.0%。其他6科目选考人数占比最高为生物50.1%，最低为技术32.4%，可见7门选考科目中，物理选考人数的占比已为最低。2016级学生虽还没开始高考报名，但根据目前掌握的相关数据信息分析，预计物理选考人数还会继续下降。从2017级学生开始起执行“新政”，期望物理选考人数能有较好回升。由于2017级学生的各科目选考要到2020年1月进行，因此现在准确的数据还无法测算。据了解，上海市的情况也大同小异。因此，媒体反映的新高考物理“遇冷”现象是客观事实。
（二）物理“遇冷”是多因素叠加的结果
从2017年、2018年的两次录取情况看，选考物理的优势是十分明显的。2017年选考物理考生的可报计划占总计划量的83.2%左右，居7科目之首，远高于排第二的化学（约73.1%）；可报本科计划占比为87.3%，居第二的化学为77.9%；而在“985工程”高校计划中优势更加突出，占比达95.8%，远高于第二的化学68.7%。但最终为什么物理选考人数还是快速下降？这是受多方面因素叠加影响的结果。
1. “选择性”考试科目设置。浙江省在实行文理分科时，两类报考的比例基本稳定在1∶2左右，即约有2/3的学生参加物理科目考试。现国务院《关于深化考试招生制度改革的实施意见》（以下简称《实施意见》）规定，新高考实行“3+3”考试科目设置模式，前3门语文、数学、外语为必考，后3门由学生根据报考高校要求和自身特长，在政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术等科目中自主选择，其实质是考生从原来只有文理2种选择变为现在的35种科目组合选择。选择性就意味着多样性和多元性，因此，理科类科目报考人数一定程度的“萎缩”、文科类科目报考人数一定程度的“膨胀”在情理之中。
2. 趋利避害的过度功利性选择。学生和家长为求得更高的考试总分，放弃按自己兴趣、爱好选择选考科目的原则，而选择最有可能得高分的科目。更有一些中学和教师为片面追求升学率，放弃教育者应有的教育情怀和教育伦理，刻意引导学生放弃选择物理，甚至是简单粗暴阻止学生选考物理。
3. 高校选考科目设置不尽合理。不少高校为追求更多生源的“量”和更高投档“分”，对专业选考科目范围要求设置过宽，甚至放弃对物理科目应有的门槛要求。典型的例子是国内一所顶尖高校理科实验班招生放弃对物理选考的要求；也有省属重点建设高校的计算机技术类招生专业选考科目范围要求设置为技术、政治和地理，有意避开物理；更有省属重点建设高校物理类专业对选考物理不作硬性要求。
4. 录取政策规定中制度性的“绕道效应”。浙江省《深化高校考试招生制度综合改革试点方案》规定：“高校根据自身办学定位和专业培养目标，分专业类或专业确定选考科目范围，但至多不超过3门”，“考生选考科目只需1门在高校选考科目范围之内，就能报考该专业（类）”。这种规定使高校3门选考科目间的关系完全属于“或”的属性，因此即使高校在某专业（类）中设置物理选考科目要求，但只要不是唯一，考生可凭借“绕道效应”避开物理科目选考设置的要求。
5. 现行赋分办法缺乏“纠偏”功能。现行等级赋分办法是建立在两个假设基础之上的，即每科目考生水平呈近似正态的负偏态分布，不同科目考生群体间的能力水平结构基本一致。按实际考生群体人数来赋分，但不同学科之间考生群体水平是不一致的，实际上选考物理的学生一般相对较优秀，那些相对“弱势”的学生不愿意充当“分母”，为避开与优秀同伴者的“同台竞争”，就主动放弃物理，在“切香肠”式的连锁反应下，选考物理考生群体水平结构及成绩分布偏离了既定的假设形态，等级赋分又缺乏相应的“纠偏”功能，使得一些考生的赋分“高开低走”，从而产生“劣币驱良币”的“逆向淘汰”效应。
6. 受技术课程的挤压。尽管把“通用技术”和“信息技术”合并为“技术”并列入选考科目是浙江的一大特色，但在客观上造成了对物理选考空间的进一步挤压。统计数据表明，物理选考人数下降的同时，选考技术的考生占比大幅度上升，一些本来选考物理的生源分流到技术科目上。
（三）物理“遇冷”现象将产生严重负面影响
科学素养是学生发展核心素养的重要内容。物理是自然科学领域最基础性学科，对于其他学科的学习具有极强的迁移能力，对于学生科学素养的培育也具有至关重要的影响。近几年涌现的大批国家重大成就，如量子通讯、航空航天技术、深海探测、军工重器等，都离不开物理学科教育，许多化学、生物、医学方面的成果也往往建立在物理学科的基础上。在第四次工业革命背景下，世界各大国都以加大对STEM教育投入和重视学生STEM素养来提升国际竞争能力，而我们却要“自废武功”。如果任凭物理“遇冷”现象发展，势必与高考人才选拔核心功能背道而驰，高考制度成了“逆向选择”，对高中教育产生了严重的负面影响。大多数合格的高中毕业生物理知识严重碎片化，没有形成初步的科学思维能力和科学精神，这将使我国的国民科学素养大幅度下降，甚至可能产生大量受过高等教育的现代“科盲”，这将对我国长远发展造成损害。
二、浙江提升物理选考人数的路径探索
惊物理“遇冷”现象并非是浙江在推进高考改革过程中独有的偶发问题，而是在“3+3”考试科目设置的理念与模式下的必然“遭遇”。从某种角度说，浙江的试点也是为全国高考改革的一种“试错”，发现问题、解决问题是全面深化高考改革的必由之路。浙江作为国家高考改革先行者，必须切实担当起“逢山开路、遇水搭桥”的职责。为此，针对“物理选考人数下降”等问题，浙江先后组织召开了30多次座谈会，分别征求中学校长和教师、学生和家长、高校领导和教师、省内外专家等千余名代表的意见建议；先后4次通过书面或网上对2.5万多名学生、家长、教师、教育行政部门和其他社会群体进行问卷调查；组织数理统计学专家对相关数据信息进行模拟测算分析；通过主动听取省人大、政协的意见建议达成最大社会共识。最终，各方一致认为，解决物理选考人数下降问题，必须要从中学、高校、考试不同层面多措并举、综合施策。
（一）加强对高中学校引导学生选课选考主体责任的督查与考核
高中阶段是学生的独立思考能力和判断能力提高、价值观形成的关键时期。在这一时期，高中学校坚持立德树人，发展素质教育，科学合理地引导学生选课选考、规划成才路径，是其育人本职所在，也是协同推进高考综合改革的担当所在。当前，物理“遇冷”现象深刻揭示了高中学校急功近利、片面追求升学率的现状和深层次原因。为了求“分”，有些高中学校的应试“奇”招迭出，且不说教育理想与教育情怀，连起码的教育伦理与教育道德都丧失了。这种现象若不加以纠正，再好的教育改革都将被断送。
因此，要明确高中学校引导学生选课选考的主体责任，加强对学校的督查和考核，坚决禁止以各种形式干预学生选修选考，确保高中学校切实尊重学生的自主选择权，保护和促进学生兴趣特长的发展。建立统一的高中学校选课走班和学生选修选考信息平台，实现全省高中课改和学生选考的网络化、实时化、常态化的监控和管理。把适应高考改革情况纳入省一级、二级特色示范普通高中复评的指标体系，进一步加大对高中学校落实试点的督查和指导，对违反教育规律、干涉学生选择权的行为严肃查处、决不姑息。
（二）加强对高校设置专业选考科目范围的规范引导
考什么学什么，高校专业选考科目范围的设置具有指挥棒作用。前文谈到，由于一些高校更多地是从生源的“量”和投档的“分”考虑，放弃了对科学合理设置专业选考科目范围应有的坚守，结果不仅导致物理的“遇冷”，而且影响了高中基础学科素养与大学专业学习的关联，高校在学生入学后不得不先对高中物理（或化学等科目）进行系统的补课。因此，《若干意见》明确要求高校根据自身办学定位和国家专业人才培养标准，科学合理地设置专业选考科目范围要求，引导学生正确选修选考和高中学校按教育规律开展教学活动。同时，浙江组织省内32个本科高校专业教学指导委员会专家制定了《浙江省本科高校专业选考科目指引表》（简称《指引表》）。《指引表》共列本科专业506种（类），选考科目为“不限”的有182种专业，占36.0%；选考科目“物理”为必考的有103种专业，占20.1%。要求各高校据此科学合理设置2019年招生专业选考科目范围，强调理工类科类相关专业明确把物理学科作为限定性选考科目。《2019年高校招生专业选考科目范围》已于2018年1月正式公布，社会各界反应平静。据统计，2019年拟在浙江招生的高校为1383所，累计涉及26287个专业。其中，科目不限的占61.1%，范围限1门的占6.8%，限2门的占8.8%，限3门的占23.3%。相比往年，限1门、2门和不限的都有增加，限3门的有相应减少。相比2017年，要求限1门的共增加758个专业，其中仅限物理增加658个专业，占比86.8%。相比各选考科目可填报专业比例，物理为最多，可填报93.5%的专业，政治最少，可填报63.8%的专业，两者差距约为30个百分点。相比2017年，单限物理的计划增幅预测约为150%。
2017年9月，北京、天津、山东、海南4省（市）先后公布了高考改革试点实施方案，2018年起还有9个省份要梯次开启改革进程。为更好地统筹指导和推进改革，教育部于2018年初颁布了国家版的《本科高校专业选考科目要求范围指引》，规定从2017级秋季入学的高中学生开始实施。相对而言，国家版的选考科目指引对物理选考科目的调控力度更大，预计会有更好的效果。同时也要密切关注在录取环节潜在的招生计划与符合选考科目考生比例失衡问题。
（三）建立物理选考科目的保障机制
物理是理工科专业人才培养最基础学科，在培养学生科学素养、激发学生创新精神方面起着重要作用。在教育部制订的各学科教学大纲中，物理的学时一直居于领先地位，新修订的高中课程标准中，物理必修部分要求为6学分，均高出化学、生物、历史、地理2学分。在俄罗斯、芬兰、香港等国家和地区，物理课时也明显高于化学、生物等学科，这表明世界各国、各地区都重视高中物理教育，并将其作为增强国家和地区实力、提升民族科学素养的关键因素。由于我国正处在跨越发展、建设制造业强国和科技强国的关键时期，国家对各种理工类人才培养有迫切需求，物理选考人数若持续下降，国家整体利益必将受到损害。当国家需要与个人选择出现偏差时，必须采取相应措施进行必要的干预。
鉴于本科教育是现代高等教育的重要基础，是大学教学的主体组成部分。因此，物理选考科目人数的最低要求就是保障本科教育相关专业人才培养的最基本需要。统计分析近5年来浙江高校招生数据信息，发现最有参考价值的是与物理学科密切相关的授予理学、工学学士学位专业的招录情况：2013—2017年全国高校在浙招生专业授予理学、工学学士学位的，录取规模每年基本处在6.5万人左右。同时，根据统计学专家组对既有物理科目数据测算分析，发现物理选考人数下降到6.5万附近时，学生的成绩分布将出现较显著的变化。因此，专家和其他相关方共同认为，把物理选考科目保障机制的基数确定为6.5万相对比较合理，当物理选考科目某次考试赋分人数少于6.5万时，即以6.5万为基数从高到低进行等级赋分。
必须指出的是，讲究学科的平等并不意味着不同学科间的绝对等值，更不意味着要行绝对平均主义之路。物理“遇冷”引起社会如此关注，从一定程度上反映物理在自然科学领域中的“江湖地位”，对物理适当“高看一眼”也是社会一致呼声，我们必须尊重客观事实，回应社会关切。对于不同学科应实事求是地分别对待，若其他科目届时也出现国家人才培养需要与个人选择上的偏差，影响国家整体利益，同样应参考物理选科保障的基本思路采取相应的策略举措。
三、进一步破解物理“遇冷”现象的对策建议
上述方法和措施能否有效地提升物理选考人数，最终还有待于观察，必要时须进一步加大调控力度。
（一）优化赋分办法
“3+3”模式是国家对本轮高考改革考试科目设置的顶层设计。在这样的模式下，考生可以自主选择考试科目。但按“两依据、一参考”录取规则，不同考生的不同科目选择，最终必须统一到“同个坐标体系”上进行可比化处理，这就是不同科目考试得分的等值过程。国际上等值处理方法无非是分“有锚”和“无锚”两类。浙江、上海两地经再三权衡，共同认为等级分是首选，只是浙江分了21个等级，上海分了11个等级，而且，不同等级考生的比例也各有差异。对于等值处理的方法和路径的选择，不同的省、市（自治区）完全可“各走各的路”。但有一点非常明确，“无锚”等值处理无法避免物理“遇冷”现象。
那么，现行等级赋分问题症结在哪里？笔者认为，问题症结在于等级赋分只有“量”的概念，没有“质”的考虑，只考虑了考生人数的多少，没有考虑不同考生群体间水平结构差异。这也是为社会诟病的原因所在。优化赋分办法的关键在于落实“高水平者得高分”的原则，即要与现行的赋分办法原则相颠倒：只考虑与考生水平挂钩，不考虑考生数量多少。换言之，无论考生数量多少，高水平者都得高分，低水平者都得低分。为此，浙江曾研究过多种优化赋分办法的方案，其中，笔者最推崇的是“以学考成绩为常模参照”与“等比例原则”相结合的区间转换法，其基本理念和主要步骤如下。
1. 确定常模与锚点。所有选考科目均以同科目全体学生学考整体成绩水平作为常模（参照系）。因学考前15%者为A等，相应设定同科目选考居前15%者以88分起赋；学考为C等（前75%），对应的选考赋分为61分（即选考前75%）。88分和61分就是选考赋分的两个锚点。
2. 确定选考考生中得A、C的比例。统计参加选考考生中学考分别为A、C等的比例，再按实际比例与锚点挂钩。以物理科目为例，若参加选考学生中学考为A等的比例为32%，C等及以上比例为88%，那么，选考居前32%考生从88分开始赋分，居前88%考生由61分开始赋分。
3. 实施区间转换。分别查找锚点对应的原始分点位，假设选考居前32%的临界点为78分，选考居前88%的临界点为49分，则可把全体考生选考原始分确定在三个区间：100~78、77~49、48~0。再按等比映射法，把原始分从100~78、77~49、48~0三个区间相应转换到选考分100~88、87~61、60~40三个区间。
区间转换赋分的优点主要表现在4个方面。①参照物的“同质”性。有人曾提出用“语、数、外”或“语、数”的高考成绩来修正选考赋分，这里暂且不论在选考与高考统考分开实施情形下方案的可操作性，以“语、数”总分校正物理等选考得分必然招致社会质疑：语、数好的物理就好？反之则不好？区间转换以同科目的学考作参照物，同质推测选考，理论上相对更加科学公平。②参照物的整体性。区间转换赋分只与学考总体水平关联，与考生个体学考成绩没有必然联系或直接挂钩。③科目之间的平等性。区间转换赋分对不同科目一视同仁，只专注每门科目选考考生的水平结构，不关心不同科目的特性差异，体现了不同学科间的平等性。④成绩分布的连续性。区间转换是一种线性转换，经过等比映射，考生成绩从原来0~100的自然数转换成40~100的自然数，而不再是现行3分为级差的等级分。因此，其区分度也将有较大提高。
（二）引入计分权重
有观点认为，赋分不合理是影响学生放弃选考物理的最重要因素。事实并不完全如此。从高考历史上看，即使在没有等级赋分情况下，广东、江苏的高考改革也因考生的避难就易，而出现物理选考人数下降的情况。因此，要研究通过其他路径解决物理问题的可行性。综合考虑各方面因素，特别是新修订的高中课程标准中赋予物理学科的地位和分量，“加权法”不失为一种有效选择。具体有3种方案可参考。
1. “总分”加权。就是简单地把物理科目的总分扩大到110~120分。因在原先的理科综合考试内容中，物理、化学和生物的分值分别为120分、100分、80分（全国卷分别为110分、100分、90分），在修订后的新课程标准中，物理必修部分内容为6学分，比化学、生物、历史、地理等多2个学分，有理由让物理比重保持与原来大体相当，操作办法就是在现有等级赋分基础上逐级给予1.2或1.1的权重。但这样会出现选考不同科目的考生总分不同，给录取造成困难，同时也会挤压纯文科类考生报考空间。
2. “封顶”加权。如从底部（赋分起点40分）开始逐级递增，最终到垫高2个等级为止。逐级递增实质是在原来的等级赋分基础上每级差之间增加0.3分，以此递进，中间以四舍五入计算，累计增加到6分（2个等级），但又不“击穿”既定总分（100分）。那么，原来40、43、46、49……91、94、97、100等级分对应为40.3、43.6、46.9、50.2……96.3、99.6、100、100。四舍五入后则是40、44、47、50……96、100、100、100。这样“优惠”从底部开始并逐级叠加，最终有6%的考生能取得满分。“封顶”加权的最大优点是在实现加权的同时保持总分的不变。
3. “扩容”加权。总体思路是根据各选考科目考生与总分的关联水平（在不同分数段中占比），从高到低相应赋分，并逐级向下传导。如先选择总分排名在前1%的考生，如果考生总数是25万，那么排名为前2500名考生，统计各选考科目在这2500名中的占比情况，再与平均数水准比较，所得系数即为该等级赋分考生数“扩容”的权重。假设通过跟踪3年数据（作为常模）进行统计推断，若 7门选考科目系数大致分别为物理2.0、化学1.5、技术0.8、其他科目1.0的话。那么，对应的各选考科目第一个等级（100分）按此系数计算实际人数。然后，再以同样方法统计1%至3%之间各选考科目的“扩容”系数，以此为权重计算第二等级（97分）实际人数。从100分到40分21个等级完全以此类推，所有计算都由设定的程序自动完成。“扩容”加权能有效防范“按下葫芦浮起瓢”，以免解决了物理问题又出现了化学问题。
（三）改革录取办法
进一步贯彻落实党的十八届三中全会通过的《决议》、党的十九大的决策部署和国务院颁布的《关于深化考试招生制度改革的实施意见》，以“考招分离、一档多投、综合评价、自主录取”为改革着力点，建设中国特色现代考试招生制度。浙江在研究试点办法时原先曾考虑过“2+N”的科目设置方案，后期在研究录取办法与规则时，也考虑过彻底打破传统文理、艺术、体育分类录取模式，采取完全意义上的按专业个性化的招生方案，即同一高校的不同专业或同一专业的不同高校，根据自身的教学定位和人才培养的需要，个性化地设置招生条件和要求，其中包括不同考试科目分数的权重设定（如物理科目在工科类专业中可按1.2的权重系数计分，在文科类专业中则按1.0的权重系数计分；历史科目在文史类专业中以1.1的权重系数计分，其他专业中以1.0的权重系数计分等），考生一次性可以填报50～80个专业平行志愿，录取时投档系统按每位考生每个专业的既有条件设置要求，分别独立计算考生投档排位，最终“撮合”出考生的最佳或第一录取结果。这是基于现行统考和统招制度的高校个性化的综合评价方案，今后可逐步过渡到“考招相对分离、考生一档多投、高校自主录取”的模式，从根本上解决物理及其他科目的“遇冷”危机。
应该说，围绕物理“遇冷”问题，往往“智者见智、仁者见仁”。解决物理选考人数下降问题，涉及国家学科人才培养，涉及老百姓切身利益，必须要辩证思维、统筹兼顾、慎之又慎。
作者
冯成火，浙江省教育考试院副院长、研究员，浙江杭州310012
原文刊载于《中国高教研究》2018年第10期第25-30页
本文授权转载自中国高教研究（ID：ZGGJYJ1985）
监制：吴文建 余新花
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