基于SOLO認(rèn)知理論的物理教學(xué)設(shè)計(jì)研究

沈自強(qiáng)

[摘 ? 要]文章闡述了SOLO認(rèn)知理論，并以《曲線運(yùn)動(dòng)》為例，探討高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法。

[關(guān)鍵詞]SOLO認(rèn)知理論;高中物理;曲線運(yùn)動(dòng);教學(xué)設(shè)計(jì)

[中圖分類(lèi)號(hào)] ? ?G633.7 ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號(hào)] ? ?1674-6058（2019）26-0039-03

一、SOLO認(rèn)知理論的內(nèi)涵

SOLO是英文“Structure of the Observed Learning Outcome”的簡(jiǎn)稱(chēng)，即可觀察到的學(xué)習(xí)成果的結(jié)構(gòu)。該理論是由澳大利亞著名學(xué)者比格斯（John B.Biggs）和科利斯（Kevin F.Collis）在研究皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上提出的[1]。它提倡從具體知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性來(lái)對(duì)認(rèn)知水平進(jìn)行分層評(píng)價(jià)。

人在認(rèn)知方面確實(shí)存在著整體的階段性，但常常會(huì)在具體問(wèn)題上表現(xiàn)出認(rèn)知水平與整體階段性不相符的情況[2]。因此僅僅從整體階段性來(lái)分析學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平的話，很容易使教學(xué)者在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。而SOLO認(rèn)知理論是以學(xué)習(xí)者對(duì)具體問(wèn)題的認(rèn)知情況為分析對(duì)象的，是對(duì)某個(gè)具體問(wèn)題的認(rèn)知評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平分析更加精確，能更好地幫助教育者及時(shí)掌握學(xué)習(xí)者的真實(shí)認(rèn)知水平。因此SOLO認(rèn)知理論被稱(chēng)之為“可觀察的學(xué)習(xí)結(jié)果的結(jié)構(gòu)”[3]。

SOLO認(rèn)知理論認(rèn)為對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)結(jié)果的分類(lèi)可以分為以下五個(gè)層次[2]，其內(nèi)涵及對(duì)應(yīng)的思維能力分析如表1所示。

SOLO認(rèn)知理論的五個(gè)思維層次可以形象地用圖1來(lái)表示。

SOLO認(rèn)知理論的五個(gè)思維層次是逐漸遞增的，前三個(gè)思維水平屬于量的積累;而后兩個(gè)屬于質(zhì)的改變，知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系較多，對(duì)學(xué)生思維能力和解決問(wèn)題的能力提出了更高的要求。用SOLO認(rèn)知理論來(lái)分析人的思維能力是一種合理的方式。

二、物理教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

物理教學(xué)設(shè)計(jì)作為課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，其主要任務(wù)包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、方法設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程以及教學(xué)評(píng)價(jià)等活動(dòng)，是系統(tǒng)解決教學(xué)問(wèn)題的一種設(shè)計(jì)活動(dòng)[4]。一個(gè)好的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠增加課堂教學(xué)活動(dòng)的有效性和可控性，提高課堂教學(xué)效率，而SOLO認(rèn)知理論的五個(gè)思維層次對(duì)物理教學(xué)設(shè)計(jì)都有獨(dú)特的指導(dǎo)意義?；赟OLO認(rèn)知理論的教學(xué)設(shè)計(jì)，以學(xué)生對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知水平為研究重點(diǎn)，注意學(xué)生問(wèn)題理解的水平和解決問(wèn)題時(shí)的表現(xiàn)，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)有利于教師在教學(xué)過(guò)程中調(diào)整教學(xué)方法策略，提高課堂教學(xué)效率。

三、SOLO認(rèn)知理論對(duì)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用

SOLO認(rèn)知理論在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、選擇教學(xué)方法、確定教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)、設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程等方面都具有其他理論不具備的優(yōu)勢(shì)[5]。本文以必修2第五章第一節(jié)《曲線運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，分析SOLO認(rèn)知理論對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義。

1. SOLO認(rèn)知理論下的教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)界定高中物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)深廣度，是學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的重要依據(jù)[6]。為了能夠使教學(xué)活動(dòng)最終達(dá)成預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)，我們?cè)谶M(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，必須將一切活動(dòng)都以實(shí)現(xiàn)它為前提。對(duì)書(shū)本內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)知水平分析，能夠高效達(dá)成既定目標(biāo)。SOLO認(rèn)知理論評(píng)價(jià)體系依據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果監(jiān)控學(xué)生的思維過(guò)程，同樣也為物理教學(xué)目標(biāo)分類(lèi)提供了依據(jù)。而高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)提出：“物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中，通過(guò)學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能、思想與方法，并逐步內(nèi)化形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)需要的，具有物理學(xué)科特征的必備品格和關(guān)鍵能力。”將高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)分成四個(gè)維度：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。物理課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)目標(biāo)劃分了不同的水平，這些目標(biāo)水平與SOLO認(rèn)知理論中的五種學(xué)習(xí)成果有表2所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

案例：《曲線運(yùn)動(dòng)》中的教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的SOLO認(rèn)知理論水平如表3所示。

2. SOLO認(rèn)知理論下的教學(xué)方法

SOLO認(rèn)知理論使我們明確了教學(xué)目標(biāo)的思維層次，能對(duì)我們接下來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)有很好的指導(dǎo)作用。學(xué)生思維層次從單一到多元結(jié)構(gòu)的變化，其實(shí)只是一個(gè)量的積累變化過(guò)程，教師只要適當(dāng)引導(dǎo)及擴(kuò)充，學(xué)生的思維水平就可以得到提升。而發(fā)展到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平時(shí)，學(xué)生的思維品質(zhì)將發(fā)生質(zhì)的變化，需要將知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行思維整合，教師在教學(xué)上應(yīng)想辦法，幫助學(xué)生形成這些看似獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，并且教給學(xué)生構(gòu)建認(rèn)識(shí)復(fù)雜問(wèn)題的方法策略，加深學(xué)生的思維深度。對(duì)相應(yīng)思維層次的教學(xué)環(huán)節(jié)和時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，從而高效教學(xué)。

案例分析：基于SOLO認(rèn)知理論設(shè)計(jì)的《曲線運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)方法分析。

從上面的案例我們可以看出，不同思維程度的認(rèn)知水平要求教師使用不同的教學(xué)方法。思維程度較淺的，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的視頻、圖片、生活實(shí)踐總結(jié)得出結(jié)論;在實(shí)現(xiàn)較高思維層次的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，必須通過(guò)相對(duì)較多的教學(xué)引導(dǎo)，循序漸進(jìn)地刺激學(xué)生的思維深度、廣度，從而使學(xué)生的思維得到進(jìn)步[7]。

3. SOLO認(rèn)知理論指導(dǎo)下的教學(xué)順序

教學(xué)順序的安排往往是由知識(shí)點(diǎn)的難易程度和幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性決定的。SOLO認(rèn)知理論在教學(xué)目標(biāo)的分析上對(duì)本節(jié)內(nèi)容的思維難度進(jìn)行了劃分，因此它對(duì)教學(xué)順序的安排有很好的指導(dǎo)和參考作用。比如說(shuō)：曲線運(yùn)動(dòng)的概念，作為一個(gè)單一結(jié)構(gòu)水平（U水平）的知識(shí)點(diǎn)，再結(jié)合教材安排、認(rèn)知規(guī)律等將其放在課堂的開(kāi)始階段，是比較正確的;“曲線的軌跡與合外力以及速度方向三者之間的關(guān)系”作為一個(gè)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平（R水平）和抽象拓展結(jié)構(gòu)水平（E水平）的知識(shí)點(diǎn)，在確保學(xué)生已經(jīng)掌握與此相關(guān)的單一知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，再通過(guò)教師設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生逐步加深自己的思維深度，將其放在本節(jié)課的最后階段進(jìn)行討論分析。本節(jié)課的具體教學(xué)流程如圖2所示。

基于SOLO認(rèn)知理論的物理教學(xué)設(shè)計(jì)可以很好地提升學(xué)生的思維深度，觸發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題的積極性和主動(dòng)性。同時(shí)也能幫助教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)更好地從學(xué)生的思維水平出發(fā)，設(shè)計(jì)出更加適合學(xué)生思維水平的教學(xué)過(guò)程。

[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ]

[1] ?Teaching for Deep Learning[J]. TracyWilson Smith，Susan A.Colby. The Clearing House： A Journal of Educational Strategies， Issues and Ideas，2007（5）.

[2] ?Deep learning and education for sustainability[J]. Kevin Warburton. ?International Journal of Sustainability in Higher Education，2003（1）.

[3] ?彼格斯，科利斯.學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)：SOLO分類(lèi)理論可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)[M].北京：人民教育出版社，2010.

[4] ?張娟娟，任新成.張娟娟+SOLO分類(lèi)理論在高中物理課堂中的應(yīng)用：以“摩擦力”的教學(xué)為例[J].才智，2018（31）：64+66.

[5] ?干偉，袁令民，劉玲，等.量變到質(zhì)變，基于SOLO分類(lèi)評(píng)價(jià)導(dǎo)學(xué)案提高課堂效率的研究[J].物理教師，2018（7）：8-12.

[6] ?鄭潔梅. SOLO分類(lèi)理論在高中物理教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2013.

[7] ?鄒雪晴，汪弘，張楊，等.基于SOLO分類(lèi)理論的深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：以高中“機(jī)械能”為例[J].物理教師，2018（6）：15-17.

（責(zé)任編輯 易志毅）