基于SOLO分类构建指向深度学习的高中物理教学评价策略

摘 要：深度学习及其教学与评价是当下教育界研究的热点问题.SOLO分类评价是指向深度学习的高中物理教学评价的有效工具.通过师生间多维对话、开放性问题解决和批判性自我监控来判断学生的思维发展层次，适时地改进课堂教学路径，促进学生深度学习，培养深度学习能力，落实物理学科核心素养，以评促学、以评促发展.

关键词：SOLO分类；深度学习；高中物理；教学评价；核心素养

一、SOLO分类：指向深度学习的高中物理教学评价的有效工具

SOLO分类称为“可观察的学习成果结构”，是比格斯教授提出的一种对思维结构进行等级描述的质性评价方法.SOLO 学习结果分类评价包括“前结构”“单点结构”“多点结构”“关联结构”和“抽象扩展结构”五个层次，这五个层次是递进上升的.深度学习是以高阶思维、问题解决、自主学习和实践创造等关键能力发展为目标，学习者在理解的基础上积极主动地、批判性地学习新的知识和思想，围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的过程.

比格斯教授既是SOLO分类评价的创立者，又是深度学习研究的奠基人之一，可以说两者是“同门”.张浩[1]等学者认为SOLO分类思维结构与学习层次的关系如表1所示.

指向深度学习的高中物理教学评价涉及高阶思维、问题解决等思维结构问题，必然要借助SOLO分类评价这一有效工具.

二、SOLO分类在新课标 “学业质量”评价中的应用

最近教育部颁发了《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称“新课标”），确立了物理学科核心素养的核心目标地位.新课标中的“学业质量”评价标准把物理学科核心素养分为“物理概念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任”四个维度，每个都划分为5个层次进行“质性”描述，这正好与SOLO分类五个结构一一对应.例如“物理观念”的学业质量描述如表2所示.

可见，基于SOLO分类将是新一轮课程改革课堂教学、学业质量评价的重要依据.

三、指向深度学习的高中物理教学评价策略

基于SOLO分类指向深度学习的高中物理教学评价是注重反馈和促进发展的形成性评价.通过师生间多维对话、开放性问题解决和批判性自我监控三个策略及时判断学生的思维发展层次，适时改进课堂教学路径，引导学生从“浅层学习”走向“深度”学习，以评价促进深度学习真实发生.[2]

（一）师生间多维对话：深度学习评价的外部机制

高中物理课堂教学中通过师生、生生间的深度对话，促进思维碰撞来诊断学生的思维发展层次，适时改变教学策略，借助多维深度对话、问题驱动促进学生思维进阶发展，达到深度学习层次.[3-5]

【案例1】在“牛顿第三定律”教学中，笔者设置了一个探究实验：借助DIS实验平台探究两质量和磁性都不同的磁铁间相互作用力（非接触力）的关系，引导学生小组设计实验方案.为促进多维对话和思维碰撞，采用小组间PK的方式，小组间相互找问题，最后评出大家认可的最优小组.

方案1：一组同学设置的实验方案如图1所示：将两质量和磁性都不同的磁铁直接放在水平地面上，通过细线与力传感器连接，两传感器用手拉住.

对于这一实验方案，其他小组马上提出：（1）力传感器显示的读数不只是磁铁间的相互作用力，还有磁铁与地面的摩擦力；（2）两磁铁的中心线不在同一条水平线上.可见，方案1提供了一种可行的思路，但没有综合考虑摩擦力等因素影响，属于 SOLO分类的“单点结构”层次.

方案2：其他小组在自主思考和借鉴的基础上，提出另一个实验方案，如图2所示：将两质量和磁性都不同的磁铁放在两个高矮不同的小车上，两力传感器固定在两个（固定在地面）细杆上.

方案2能测出相互作用力间的大小关系，并且综合考虑了摩擦力和保证力在水平方向上等问题，达到SOLO分类的“多点结构”层次.但其他小组仍提出问题：（1）力传感器精确度很高，小车与地面间的摩擦力不能忽略；（2）由于细杆固定，本方案只能测量一组数据，不能得出结论.

方案3：在综合前面方案的基础上，提出可忽略摩擦力、可多次测量的实验方案，如图3所示：将一根长铁棒通过铰链连接在两个铁架台的正上端，将两磁铁通过细线悬挂起来，细线呈竖直状态，目的是让磁铁的重力与细线对磁铁的拉力二力平衡.两个条形磁铁各自的一端N、S极正对，另一端通过细线与固定在铁架台上的力传感器相连.细线、铁架台与水平杆连接处可水平自由移动，调节两磁铁间的距离测量多组实验数据.

方案3是多角度综合分析问题得出的能解决问题的创新实验方案[6]，达到“關联结构”和“抽象扩展结构”层次，是全班同学和老师多维深度对话的结晶.

（二）开放性问题解决：深度学习评价的核心机制

将所学物理知识和思想方法灵活迁移到新问题、新情境的能力是判断学习的适应性与灵活性的重要内容，也是评价深度学习的核心指标，开放性问题解决是促进灵活迁移的良好载体.开放性问题是没有明确指向性的问题，是具有思维空间和挑战性的问题情境.从解决的结果判断学生的思维发展层次，适时引导，促进深度学习.

【案例2】在学习了“力的分解”后，设置如下待解决开放性问题：

假设你和同伴开车出行，车子不慎陷入泥泞中不能开出.车上有两条足够长的牵引绳，车的前方附近正好有一颗大树.请你利用力的合成和分解的知识，开动脑筋想出容易将车拉出的好方法，并作出相应的图示和分析.

解答1：将两条绳子拴在车的前端，使绳子成一定角度两人用力向前拉.

评价1：原理错误，属于前结构，鼓励学生再想一想.

解答2：两人沿同一方向用力向前拉，因为两个力方向相同时合力最大.

评价2：能正确理解合力与分力的关系，但迅速收敛，属于单一结构.此时引导学生间相互评价，这种方法可行吗？

解答3：将绳子的一端固定在树上，让绳子绕过车的前端挂钩，两人同时拉绳子的另一端.

评价3：用了动滑轮省力的原理，能对信息综合分析得出结论，属于多点结构，给予鼓励和肯定.

解答4：将绳子的一端固定在树上，另一端固定在车的前端，并让绳子尽可能绷直，沿垂直绳子的方向用力拉，拉力沿绳子的分力远大于拉力大小，容易将车拉出.

评价4：利用力的分解知识，能对信息综合分析得出结论并解释，属于关联结构，给予鼓励和表扬.

解答5：包含解答4的内容，并能討论拉力在绳子上作用点的位置可能对问题的影响；涉及两个人的合作；提出不止一种可行方法.

评价5：能多角度分析和解决实际问题，属于抽象拓展结构.

开放性问题解决中对于处于“浅层学习”的学生，老师要及时地给予知识和方法上的帮助和指导，促进深度思考问题.

（三）批判性自我监控：深度学习评价的内部机制

深度学习是深入学科本质的批判性学习，所以在高中物理教学中实施反思性教学，引导学生对问题探究或解决的过程、结果以及思维方法进行批判性的自我思维监控，自我评价，促进自我调整和改进学习方式，达到自我教育.

【案例3】教学中有如下典型例题：

如图4所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g=10m/s2.（结果可用根号表示）

（1）求小物块与木板间的动摩擦因数；

（2）当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值.

这道习题对于高一学生来说难度较大，涉及跨学科（数学）知识的整合应用.在讲评过程中充分利用思维监控促进推理能力、分析能力和批判性思维能力的提升.

首先，老师根据对这个习题解决的层次，对应SOLO分类评价，把学生的作业分为五个层次.

其次，让一位处于“多点结构”和一位 “抽象拓展结构”的两位同学先后讲解他们的方法和解决过程，让学生进行比较学习.

再次，依据“最近发展区”理论，让处于“单点结构”和“关联结构”的同学先后回答相同问题：“这两位同学哪一位对你的帮助更大？这位同学讲的哪一句话或哪一个观点对你的影响或帮助最大？”然后老师进行点评总结，引导学生从“浅层学习”走向“深度学习”，提升高阶思维和思维品质.

最后，引导同学反思：解决这个问题的关键性步骤有哪些？它们间的逻辑关系是什么？你是怎么想到的（深度学习的学生）或如何才能想到这些步骤（浅层学习的学生）？通过这样的反思学习帮助学生理解事实性知识、概念性知识，获得程序性知识、元认知知识.

本文是基于SOLO分类理论对指向深度学习的高中物理教学评价的一点尝试，三个实践策略是递进关系，是从外向内、由表及里的的过程，是公共知识的个人意义化、价值化过程.对于深度学习及其教学与评价，这点探索还远远不够，笔者将进一步持续关注和研究，以期取得更大突破.

参考文献：

[1] 张浩，吴秀娟，王静.深度学习的目标与评价体系构建[J].中国电化教育，2014（7）：51-55.

[2] 温雪.深度学习研究述评：内涵、教学与评价[J].全球教育展望，2017（11）：39-52.

[3] 戴歆紫，王祖浩.国外深度学习的分析视角及评价方法[J].外国教育研究，2017（10）：45-46.

[4] 付奕宁.深度学习的教学范式[J].全球教育展望，2017（7）：47-55.

[5] 康淑敏.基于学科素养培育的深度学习研究[J].教育研究，2016（7）：111-117.

[6] 任虎虎.演示非接触力相互作用定量关系的创新实验[J].物理教学，2015（4）：29-30.