物理作业个性化分层设计和评价

孙明

课后作业作为教育教学必不可少的一部分，是课堂教学活动的重要延伸与补充。目前，物理学科的课后作业布置缺乏差异性，无法区分学生知识掌握差异，题目难易程度无法与学生的实际水平相匹配。一方面，对学习能力相对较弱的学生来说，课后学习压力加大；另一方面，对学习能力较强的学生来说，却是一种时间和能力的浪费。对于学生课后作业的评价，教师趋于功利化，分数和对错作为最终的评价标准，导致学生对于作业答案只关注是否正确，忽略自主探究出错原因的过程。减弱了学生课后自主学习的主动性，进而导致学生缺乏自主学习的兴趣。因此，改进作业内容和评价方式，精心设计作业内容，合理评价作业是改变学生应付作业、缺乏主动性的现状所要急需解决的问题。

一、物理作业设计和评价的理论基础

在皮亚杰的认知发展理论基础上，教育心理学家比格斯建立起Solo分类理论，该理论将学生思维结构层次由浅入深逐渐划分为五个层级：前结构层次、单点结构层次、多点结构层次、关联结构层次、抽象拓展结构层次。具体内容如表1所示。

将作业设计按照此分层结构编排，从学生角度出发，给予不同层级的学生不同的物理题目，做到学生作业的个性化设计，可以提高学生自主学习能力。同时，为使作业评价也能够体现差异化，让学生能够自主地参与其中，对此在作业评价中应用质性评价，通过采用特定的评价方式来彰显学生参与的意义，进一步促使学生对于自己有所了解。

本文在质性评价理论的指导下将错误进行分类并编码，作业评价不再单单出现一个错号，还会包括编码符号，让学生参与作业评价，促使学生独立思考问题。将Solo分类理论和质性评价相互结合并运用到作业一体化设计中，达到利用作业设计与评价差异化方法相互融合，提高学生自主学习能力的目的。

二、Solo分类理论对物理作业设计的教学指导

Solo分类理论有五个层级，但由于前结构层次在作业试题中无法考查，所以在试题设计中只需要将题目分为四个层级对学生进行考查。以摩擦力方向的判断为例，来运用Solo理论设计课后作业。摩擦力是力学三大力之一，在高中物理中摩擦力包括静摩擦力和滑动摩擦力，学生在学习本节课后，对于摩擦力的大小可由二力平衡和F_f=μF_N所得。该知识点所涉及的题目较为简单，学生的层级要求最高为多点结构层次。而对于摩擦力方向的判断学生会存在一定的问题，不同难度的题目所涉及能力的要求也不相同。对于太难的题目，学习能力较弱的学生会缺失作答的兴趣和动力。教师可利用Solo分类理论将作业设计为不同层级，在保证考查的知识点都是判断摩擦力方向的条件下，以不同学生的最近发展区为基础，设计出四个不同层次的题目，分别涉及固定斜面上单个运动物体所受摩擦力方向的判断、非固定斜面上单个运动物体所受摩擦力方向的判断、固定斜面上多个运动物体所受摩擦力方向的判断、传送带上静止物体所受摩擦力方向的判断。问题设置由静止斜面到非静止斜面，由单个物体到多个物体，这四个题目难度逐渐增大，分别与Solo分类理论的单点结构层次、多点结构层次、关联结构层次和抽象拓展结构层次相对应，把不同难度的作业题目分配给不同能力的学生，让学生在自己能力范围内，进行不同层级的作业练习，激发学生的学习兴趣，形成独立认真的学习习惯，进一步培养自主学习能力。

教师除了设计四个不同的题目来区分作业的层级外，还可以将一个有关摩擦力方向的判断题目设计成多个小问题，由此，给了学生选择的权利，体现作业差异并能促进学生自主学习，发挥他们学习的主动性，又为学优生提供了除基本物理知识的学习外能力发展的空间。

三、应用质性评价对学生作业情况进行评价

分层作业设计依据学生的能力给予学生差异化的作业，是教师预测学生实际达到的能力水平，而学生在实际作答时，会出现各种问题。通过学生的作答情况，教师给学生进行作业评价，了解学生的真正的水平层级，从而调整之后的物理作业内容，保证学生对于物理作业具有持续的自主学习兴趣。为使学生也收到差异化的作业反馈评价，基于质性评价理论，教师改变以前的评价方式，采用作业评价符号化的特定方法，对学生可能出现的作业错误类型进行预测并编码，用A、B、C、D、E代表每一类的错误类型。

A类错误与前结构层次相匹配，代表学生的基础物理知识错误或直接看不懂题目要求。（如Al：物理量本身所包含的知识点不明确；A2：未看清题目所求；A3：物理符号使用错误；A4：物理公式记错等简单问题等）

B类错误与单点结构层次相匹配，代表学生知识理解层面出现问题。（如B1：物理概念本身理解错误；B2：使用前提条件不明确等）

C类错误与多点结构层次相匹配，代表学生在对物理知识的实际应用中出现错误。（如Cl：受力分析对象选择错误；C2：物理模型建构出现错误等）

D类错误与关联结构层次相匹配，代表学生解题方法、物理知识是否系统连贯等问题。（如D1：物理解题方法不会使用等）

E类错误与抽象拓展结构层次相匹配，代表学生逻辑思维能力出现错误。（如E1：惯性思维导致学生缺少思考；E2：缺少对问题的逆向思维思考能力；E3：考虑问题不全面等）

具体每一类错误类型的划分结合分层作业如下所示。依据Solo分类理论对于摩擦力方向的判断设计了四个层次的作业：

（1）单点结构层次

题目：质量为m的物体沿固定在地面上的粗糙斜面匀速下滑，则物体所受摩擦力的方向如何？

学生作答：滑动摩擦力方向水平向右。

分析：由此判断该学生认知层次为前结构层次。

错误类型为A1：物理量本身所包含的知识点不明确；B1：物理概念本身理解错误。

教学反馈：重视物理基础知识的讲解，基础是根本。

（2）多点结构层次

题目：质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F乍用下，沿放在水平地面上的质量为m′的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面的摩擦力方向如何？

学生作答情况一：物体所受摩擦力方向沿斜面向下。

分析：由此判断该学生认知层次为单点结构层次。

错误类型为A2：未看清题目所求。

教学反馈一：要求学生做题圈画设问的问题。

学生作答情况二：斜面不受摩擦力。

分析：由此判断该学生认知层次为前结构层次。

错误类型为Bl：物理概念本身理解错误。

教学反馈二：教师授课注重加强学生对物理概念的理解，物理概念是基础。

（3）关联结构层次

题目：如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则A是否受到B的摩擦力，若受到摩擦力，则摩擦力的方向如何？

学生作答情况一：不受摩擦力。

分析：由此判断该学生认知层次为单点结构层次。

错误类型为D1：物理解题方法不会使用；C2：物理模型建构出现错误。

教学反馈一：对于物理知识的学习，应将物理模型的建构与解题方法相结合。

学生作答情况二：受到摩擦力，方向沿斜面向上。

分析：由此判断该学生认知层次为多点结构层次。

错误类型为C1：受力分析对象选择错误。

教学反馈二：受力分析顺序为1重、2弹、3摩擦，受力对象的选择为设问对象。

（4）抽象拓展结构层次

题目：倾斜的传送带向下匀加速运转，传送带与其上的物体保持相对静止，那物体所受摩擦力方向如何？

学生作答情况一：摩擦力方向沿传送带向上。

分析：由此判断该学生认知层次为单点结构层次。

错误类型为E1：惯性思维导致学生缺少思考。

教学反馈一：相同的题目条件放于多个不同的问题中使用。

学生作答情况二：不受摩擦力。

分析：由此判断该学生认知层次为多点结构层次。

错误类型为E2：缺少对问题的逆向思维思考能力。

教学反馈二：教师在讲题时可从问题入手，反向教学。

学生作答情况三：摩擦力方向沿传送带向上或不受摩擦力。

分析：由此判断该学生认知层次为关联结构层次。

错误类型为E3：考虑问题不全面；C2：物理模型建构出现错误。

教学反馈三：让学生对知识点系统掌握。

学生收到作业评价不会像之前只出现对钩或错号，而是出现例如Cl的符号。学生根据符号将会自主反思找错，思考错误问题，或者与同学交流讨论，促使学生与教师共同参与作业评价，在作业评价中锻炼学生自主学习的能力，并且使得学生在评价中进行有意义的互动与反馈，使得学生自主学习理论知识，确保知识不仅仅通过教师的传授而得到，还是学习者在一定的情境即社会背景下，通过建构的方式获得的。将评价的内涵提升到建构的高度，使评价摆脱量化评价的困境。错误类型分类的作业评价的另一重要意义在于，A、B、C、D、E字母代表每种不同类型的错误，1、2、3、4数字代表在大类错误中的某一小错误，学生进行学习总结、错题整理时，错误类型符号的出现频率可以帮助学生直观地找出自己存在的问题，进而有针对性地纠正，实现个性化自主学习。

教师依据学生初次成绩来将学生分为四个组别，四个组别的人数按照各25%的人数对应Solo分类理论的单点结构层次、多点结构层次、关联结构层次和抽象拓展结构层次来给学生分配不同的作业，对于后续的作业布置可根据上次作业的作答情况是否正确来分层该学生的下次作业层级。如果本次作业作答正确，则下次作业上升一个层级；如果作答错误，则后退一个层级（如本次为关联结构层次作业，则下次为多点结构层次作业）。每次作业只能上升或后退一个层级。通过作业分层的形式，学生每次都能收到与自己能力相匹配的作业，有针对性地根据自己的实际能力水平进行知识点的训练，增加信心，增强对于物理课后自主学习的兴趣。

四、分层作业及质性评价的意义

1.提高学生对物理作业的兴趣

由于利用Solo分类理论对作业进行分层设计，学生会收到不同题目的物理作业。在猎奇心理的驱动下，学生会期待每一次自己所要收到的不同物理作业。这激发了学生好奇心，以此提高学生对物理作业的兴趣。

2.培养学生自主学习能力

质性评价促使学生能够根据自己的错误去主动寻找自己的问题所在，根据自己的错误相对应地进行自主解决，可以通过自我反思、小组合作和询问教师等方式将问题解决。让学生在这种评价中学会学习，逐渐培养学生的自主学习能力，由被动学习变为主动学习。

3.转变教师的教学观念，实现个性化教学

作业的布置不是像之前让所有学生的作业试题都是相同的，并且只是以提高学生的物理成绩为目标，而是能够从学生的实际情况出发，为了促使学生的个体能力发展来分层设计作业，实现个性化教学，使作业由原来是学生负担变为培养学生能力的手段。例如，根据不同能力水平的学生，对于基础相对较弱的学生，能够实现对基础知识的理解，能力较强的学生在理解基础的同时，学以致用得到逻辑思维的锻炼。

五、总结

教师在课后作业的设计和评价过程中有效应用Solo分类理论和质性评价，不仅能够做好“双减”政策所要求的“减法”工作，即利用分层作业、个性作业所实现的减少作业的数量的情况来减轻学生负担，还能同时做到“加法”工作，即提升作业的质量、增加作业的效果，督促学生主动利用好作业，积极参与到作业完成，培养自主学习能力，实现“减负不减质”、减负增效的结果。从而提升学生对物理学习的兴趣，培养自主学习能力，达到在落实新课标的基础上促进学生物理核心素养的培养目标。