【摘要】基于SOLO分類理論，提出在高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用層次化的設(shè)計(jì)，通過(guò)教學(xué)目標(biāo)的確定、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和教學(xué)效能的評(píng)估三個(gè)環(huán)節(jié)的研究，以期在新課標(biāo)實(shí)施背景下，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，變革課堂教學(xué)方法，有效提升課堂教學(xué)實(shí)踐的針對(duì)性和實(shí)效性。

【關(guān)鍵詞】SOLO分類理論；層次化；教學(xué)設(shè)計(jì)

作者簡(jiǎn)介：張紅（1966— ），女，江蘇省南京市雨花臺(tái)區(qū)教師發(fā)展中心。

一、研究的理論基礎(chǔ)

（一）SOLO分類理論

SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分類評(píng)價(jià)理論是比格斯（J.B.Biggs）提出的一種學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方法，該評(píng)價(jià)方法以等級(jí)描述為特征。SOLO分類理論不僅有完整的知識(shí)體系，而且有堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。該理論認(rèn)為，一個(gè)人的總體認(rèn)知結(jié)構(gòu)是一個(gè)純理論性的概念，是不可檢測(cè)的，比格斯稱之為“設(shè)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)”；而一個(gè)人回答某個(gè)問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的思維結(jié)構(gòu)卻是可以檢測(cè)到的，比格斯稱之為“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”［1］。

（二）高中物理課堂教學(xué)的SOLO層次劃分標(biāo)準(zhǔn)

大量的研究表明，學(xué)生的認(rèn)知思維發(fā)展在總體上和在具體事件的執(zhí)行中都具有階段性，且具備在過(guò)程中升華進(jìn)階的特征，這種特征可以在具體事件的執(zhí)行中被檢測(cè)和觀察到［2］。SOLO分類理論則對(duì)這種特征的復(fù)雜性做了一種有效的描述，為判斷課堂教學(xué)效能提供了一種方法，并促使教師對(duì)學(xué)生相應(yīng)的反饋信息進(jìn)行收集和分析，之后再采取適切的策略和路徑，最終實(shí)現(xiàn)“展開(kāi)學(xué)習(xí)，發(fā)生學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)”的目標(biāo)?；凇镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂） 》中提出的學(xué)科核心素養(yǎng)和課程實(shí)施建議，研究組認(rèn)為教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)該是以核心素養(yǎng)為主線，逐步構(gòu)建物理學(xué)科體系，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的認(rèn)知不斷得到提升的教學(xué)過(guò)程?；谝痪€的教學(xué)實(shí)踐，研究組針對(duì)高中物理課堂教學(xué)，設(shè)計(jì)了SOLO層次劃分表（如表1）。

（三）基于SOLO分類理論的高中物理層次化教學(xué)設(shè)計(jì)的“三步式”流程

基于SOLO分類理論進(jìn)行高中物理層次化教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，研究組采取了“三步式”流程：教學(xué)目標(biāo)的確定、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和教學(xué)效能的評(píng)估（如圖1）。

1.在教學(xué)目標(biāo)的確定環(huán)節(jié)，研究組基于SOLO分類理論，基于新課標(biāo)的行為動(dòng)詞分類標(biāo)準(zhǔn)以及教學(xué)具體內(nèi)容建議與要求，將教學(xué)目標(biāo)界定為兩類：體驗(yàn)性目標(biāo)和結(jié)果性目標(biāo)。

2.在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，研究組基于SOLO分類理論的思維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將新課標(biāo)教學(xué)建議和對(duì)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求進(jìn)行融合與分類。

3.在教學(xué)效能的評(píng)估環(huán)節(jié)，研究組基于SOLO分類理論制訂標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)觀察的方式對(duì)學(xué)生的思維水平和學(xué)習(xí)成效兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。

二、教學(xué)目標(biāo)的確定

（一）教學(xué)目標(biāo)的分類

新課標(biāo)提到，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該要基于物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)維度來(lái)確定；同時(shí)，研究組借鑒《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》附錄中“行為動(dòng)詞”的“了解、認(rèn)識(shí)和理解”，嘗試使用SOLO分類理論來(lái)劃分教學(xué)目標(biāo)的層次［3］（如表2）。

研究組根據(jù)SOL0分類理論的思維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和新課標(biāo)對(duì)核心素養(yǎng)的要求，認(rèn)為屬于體驗(yàn)性目標(biāo)的有科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任；屬于結(jié)果性目標(biāo)的有物理觀念和科學(xué)思維。

（二） 教材與學(xué)情分析

1.教學(xué)內(nèi)容分析：教材中“牛頓第一定律”處在“運(yùn)動(dòng)學(xué)”內(nèi)容之后，“動(dòng)力學(xué)”內(nèi)容之前，是把“運(yùn)動(dòng)”知識(shí)和“力”知識(shí)關(guān)聯(lián)起來(lái)的關(guān)鍵紐帶，具有非常關(guān)鍵的承上啟下的意義，對(duì)學(xué)生建立起相互作用觀、運(yùn)動(dòng)觀以及透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)抽象思維有著積極的意義。

2.學(xué)生學(xué)情分析：在之前的“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化以及如何對(duì)這種變化進(jìn)行定量分析；特別地，還知道了描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化需要使用加速度這個(gè)物理量，但是并不知道產(chǎn)生加速度的根源是什么。

（三）基于SOLO分類理論的教學(xué)目標(biāo)的確定

在“牛頓第一定律”的學(xué)習(xí)中， 教師應(yīng)該幫助學(xué)生辨析和打破原有的錯(cuò)誤“潛概念”，并且建構(gòu)科學(xué)的、有邏輯性的認(rèn)知體系。讓學(xué)生通過(guò)物理概念“力”和“慣性”的建構(gòu)過(guò)程，體會(huì)和感悟物理概念的形成；通過(guò)科學(xué)探究的活動(dòng)及數(shù)據(jù)的建模、處理、分析和規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，著重體會(huì)兩種科學(xué)思維方法——“理想實(shí)驗(yàn)”和“邏輯推理”。

據(jù)此，研究組對(duì)“牛頓第一定律”這一課的教學(xué)目標(biāo)的SOLO結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行劃分（如表3所示）。

三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

教材在這一課教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，從引導(dǎo)學(xué)生思考開(kāi)始，基于有關(guān)牛頓第一定律的科學(xué)探索與發(fā)現(xiàn)過(guò)程，以及亞里士多德、伽利略在研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系中先后不同觀點(diǎn)提出和逐步修正的過(guò)程，既厘清了科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅，同時(shí)又彰顯了科學(xué)思維和研究方法在科學(xué)探究過(guò)程中的重要性。

教材在“理想實(shí)驗(yàn)的魅力”板塊中，介紹了伽利略設(shè)計(jì)和進(jìn)行的斜坡理想實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)了“邏輯推理”和“理想實(shí)驗(yàn)”的重要性，進(jìn)而介紹了牛頓是如何“踩在巨人的肩膀上”提出牛頓第一定律的。

教材在“慣性與質(zhì)量”板塊中，分別通過(guò)“思考與討論”和“實(shí)例分析”進(jìn)一步幫助學(xué)生理解慣性，促使學(xué)生加深對(duì)質(zhì)量概念的理解和提高對(duì)此概念的應(yīng)用能力。

教材為了進(jìn)一步拓展學(xué)生的視野，設(shè)置了“拓展學(xué)習(xí)”板塊來(lái)介紹各種慣性參考系的選擇和設(shè)定。

據(jù)此，研究組基于SOLO分類理論的思維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合新課標(biāo)的教學(xué)建議和對(duì)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，梳理出了“牛頓第一定律”教學(xué)內(nèi)容的SOLO層次水平劃分表（如表4所示）。

“牛頓第一定律”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的12個(gè)環(huán)節(jié)的SOLO層次水平劃分情況統(tǒng)計(jì)如圖2所示，層次水平3占比41.7%，層次水平4占比33.3%，合計(jì)75.0%，符合新課標(biāo)的要求。

四、教學(xué)效能的評(píng)估

研究組基于S0LO試題的編制原則，精心選擇和設(shè)計(jì)一組學(xué)習(xí)效能測(cè)試題（數(shù)量視具體情況而定），對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂檢測(cè)，根據(jù)反饋結(jié)果，判斷學(xué)生的思維水平是否得到提高，診斷學(xué)生的SOLO層次［4］。

評(píng)估測(cè)試題：如圖3所示，這是某一儀器中設(shè)計(jì)的電路，M是一個(gè)較大質(zhì)量的金屬塊，兩端用安全彈簧連接，現(xiàn)將其整體固定在汽車上。請(qǐng)思考：（1）當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，哪個(gè)燈亮？請(qǐng)說(shuō)明判斷的理由；（2）當(dāng)汽車剎車時(shí)，哪個(gè)燈亮？請(qǐng)說(shuō)明判斷的理由。

接著，根據(jù)學(xué)生對(duì)以上測(cè)試題的作答情況，利用教學(xué)效能評(píng)估的SOLO層次水平劃分表來(lái)進(jìn)行評(píng)估（如表5所示）。

在此基礎(chǔ)上，也可以對(duì)多種情況進(jìn)行賦值，制訂基于SOLO分類理論的評(píng)估量規(guī)，進(jìn)一步深入進(jìn)行量化研究，并據(jù)此反過(guò)來(lái)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)行為進(jìn)行干預(yù)和修正，促進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐的優(yōu)化。

五、研究結(jié)論

基于SOLO分類理論的層次化教學(xué)設(shè)計(jì)，可以將以學(xué)生為中心的新課標(biāo)理念充分彰顯出來(lái)，充分正視和尊重學(xué)生的思維水平與個(gè)性特征。使用SOLO分類理論來(lái)對(duì)建構(gòu)思維水平診斷工具進(jìn)行指導(dǎo)，并將其用于教學(xué)設(shè)計(jì)研究的實(shí)踐，既是對(duì)學(xué)生個(gè)性特征的凸顯，又是對(duì)學(xué)生思維水平的尊重，更是對(duì)促進(jìn)學(xué)生高階思維及物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展這一本質(zhì)目標(biāo)的聚焦。

從實(shí)現(xiàn)學(xué)生遠(yuǎn)景規(guī)劃和達(dá)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)全面發(fā)展的角度來(lái)看，在新課標(biāo)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求下，利用SOLO層次分類理論和策略進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，既能診斷學(xué)生在學(xué)科思維能力和層次上所處的水平，又能探尋出可以培養(yǎng)和全面提升學(xué)生學(xué)科思維能力的策略和路徑，在教學(xué)實(shí)踐、判斷和干預(yù)下，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從低階思維過(guò)渡到高階思維。本研究發(fā)現(xiàn)，使用SOLO分類理論在高中物理中進(jìn)行層次化教學(xué)設(shè)計(jì)具有非常必要的實(shí)踐意義，而且對(duì)實(shí)際教學(xué)效能的評(píng)估與改進(jìn)也有積極的指導(dǎo)意義。

【參考文獻(xiàn)】

［1］唐成晨.基于SOLO分類理論的中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)研究［D］.蘇州：蘇州大學(xué)，2020.

［2］徐將二.基于SOLO分類理論的模型建構(gòu)的認(rèn)知層次及案例［J］.物理教師，2021，42（07）：32-36.

［3］張靜，朱巧萍，葉巧婷.SOLO分類理論在教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：以“摩擦力”教學(xué)為例［J］.物理通報(bào)，2022（01）：83-88.

［4］李晶晶，潘蘇東.高二學(xué)生物理問(wèn)題解決過(guò)程中的批判性思維水平分層研究：基于SOLO分類評(píng)價(jià)理論［J］.物理教師，2018，39（03）：2-6.