基于SOLO分類構建指向深度學習的高中物理教學評價策略

摘 要：深度學習及其教學與評價是當下教育界研究的熱點問題.SOLO分類評價是指向深度學習的高中物理教學評價的有效工具.通過師生間多維對話、開放性問題解決和批判性自我監(jiān)控來判斷學生的思維發(fā)展層次，適時地改進課堂教學路徑，促進學生深度學習，培養(yǎng)深度學習能力，落實物理學科核心素養(yǎng)，以評促學、以評促發(fā)展.

關鍵詞：SOLO分類；深度學習；高中物理；教學評價；核心素養(yǎng)

一、SOLO分類：指向深度學習的高中物理教學評價的有效工具

SOLO分類稱為“可觀察的學習成果結構”，是比格斯教授提出的一種對思維結構進行等級描述的質性評價方法.SOLO 學習結果分類評價包括“前結構”“單點結構”“多點結構”“關聯(lián)結構”和“抽象擴展結構”五個層次，這五個層次是遞進上升的.深度學習是以高階思維、問題解決、自主學習和實踐創(chuàng)造等關鍵能力發(fā)展為目標，學習者在理解的基礎上積極主動地、批判性地學習新的知識和思想，圍繞具有挑戰(zhàn)性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的過程.

比格斯教授既是SOLO分類評價的創(chuàng)立者，又是深度學習研究的奠基人之一，可以說兩者是“同門”.張浩[1]等學者認為SOLO分類思維結構與學習層次的關系如表1所示.

指向深度學習的高中物理教學評價涉及高階思維、問題解決等思維結構問題，必然要借助SOLO分類評價這一有效工具.

二、SOLO分類在新課標 “學業(yè)質量”評價中的應用

最近教育部頒發(fā)了《普通高中物理課程標準（2017年版）》（以下簡稱“新課標”），確立了物理學科核心素養(yǎng)的核心目標地位.新課標中的“學業(yè)質量”評價標準把物理學科核心素養(yǎng)分為“物理概念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”四個維度，每個都劃分為5個層次進行“質性”描述，這正好與SOLO分類五個結構一一對應.例如“物理觀念”的學業(yè)質量描述如表2所示.

可見，基于SOLO分類將是新一輪課程改革課堂教學、學業(yè)質量評價的重要依據(jù).

三、指向深度學習的高中物理教學評價策略

基于SOLO分類指向深度學習的高中物理教學評價是注重反饋和促進發(fā)展的形成性評價.通過師生間多維對話、開放性問題解決和批判性自我監(jiān)控三個策略及時判斷學生的思維發(fā)展層次，適時改進課堂教學路徑，引導學生從“淺層學習”走向“深度”學習，以評價促進深度學習真實發(fā)生.[2]

（一）師生間多維對話：深度學習評價的外部機制

高中物理課堂教學中通過師生、生生間的深度對話，促進思維碰撞來診斷學生的思維發(fā)展層次，適時改變教學策略，借助多維深度對話、問題驅動促進學生思維進階發(fā)展，達到深度學習層次.[3-5]

【案例1】在“牛頓第三定律”教學中，筆者設置了一個探究實驗：借助DIS實驗平臺探究兩質量和磁性都不同的磁鐵間相互作用力（非接觸力）的關系，引導學生小組設計實驗方案.為促進多維對話和思維碰撞，采用小組間PK的方式，小組間相互找問題，最后評出大家認可的最優(yōu)小組.

方案1：一組同學設置的實驗方案如圖1所示：將兩質量和磁性都不同的磁鐵直接放在水平地面上，通過細線與力傳感器連接，兩傳感器用手拉住.

對于這一實驗方案，其他小組馬上提出：（1）力傳感器顯示的讀數(shù)不只是磁鐵間的相互作用力，還有磁鐵與地面的摩擦力；（2）兩磁鐵的中心線不在同一條水平線上.可見，方案1提供了一種可行的思路，但沒有綜合考慮摩擦力等因素影響，屬于 SOLO分類的“單點結構”層次.

方案2：其他小組在自主思考和借鑒的基礎上，提出另一個實驗方案，如圖2所示：將兩質量和磁性都不同的磁鐵放在兩個高矮不同的小車上，兩力傳感器固定在兩個（固定在地面）細桿上.

方案2能測出相互作用力間的大小關系，并且綜合考慮了摩擦力和保證力在水平方向上等問題，達到SOLO分類的“多點結構”層次.但其他小組仍提出問題：（1）力傳感器精確度很高，小車與地面間的摩擦力不能忽略；（2）由于細桿固定，本方案只能測量一組數(shù)據(jù)，不能得出結論.

方案3：在綜合前面方案的基礎上，提出可忽略摩擦力、可多次測量的實驗方案，如圖3所示：將一根長鐵棒通過鉸鏈連接在兩個鐵架臺的正上端，將兩磁鐵通過細線懸掛起來，細線呈豎直狀態(tài)，目的是讓磁鐵的重力與細線對磁鐵的拉力二力平衡.兩個條形磁鐵各自的一端N、S極正對，另一端通過細線與固定在鐵架臺上的力傳感器相連.細線、鐵架臺與水平桿連接處可水平自由移動，調節(jié)兩磁鐵間的距離測量多組實驗數(shù)據(jù).

方案3是多角度綜合分析問題得出的能解決問題的創(chuàng)新實驗方案[6]，達到“關聯(lián)結構”和“抽象擴展結構”層次，是全班同學和老師多維深度對話的結晶.

（二）開放性問題解決：深度學習評價的核心機制

將所學物理知識和思想方法靈活遷移到新問題、新情境的能力是判斷學習的適應性與靈活性的重要內容，也是評價深度學習的核心指標，開放性問題解決是促進靈活遷移的良好載體.開放性問題是沒有明確指向性的問題，是具有思維空間和挑戰(zhàn)性的問題情境.從解決的結果判斷學生的思維發(fā)展層次，適時引導，促進深度學習.

【案例2】在學習了“力的分解”后，設置如下待解決開放性問題：

假設你和同伴開車出行，車子不慎陷入泥濘中不能開出.車上有兩條足夠長的牽引繩，車的前方附近正好有一顆大樹.請你利用力的合成和分解的知識，開動腦筋想出容易將車拉出的好方法，并作出相應的圖示和分析.

解答1：將兩條繩子拴在車的前端，使繩子成一定角度兩人用力向前拉.

評價1：原理錯誤，屬于前結構，鼓勵學生再想一想.

解答2：兩人沿同一方向用力向前拉，因為兩個力方向相同時合力最大.

評價2：能正確理解合力與分力的關系，但迅速收斂，屬于單一結構.此時引導學生間相互評價，這種方法可行嗎？

解答3：將繩子的一端固定在樹上，讓繩子繞過車的前端掛鉤，兩人同時拉繩子的另一端.

評價3：用了動滑輪省力的原理，能對信息綜合分析得出結論，屬于多點結構，給予鼓勵和肯定.

解答4：將繩子的一端固定在樹上，另一端固定在車的前端，并讓繩子盡可能繃直，沿垂直繩子的方向用力拉，拉力沿繩子的分力遠大于拉力大小，容易將車拉出.

評價4：利用力的分解知識，能對信息綜合分析得出結論并解釋，屬于關聯(lián)結構，給予鼓勵和表揚.

解答5：包含解答4的內容，并能討論拉力在繩子上作用點的位置可能對問題的影響；涉及兩個人的合作；提出不止一種可行方法.

評價5：能多角度分析和解決實際問題，屬于抽象拓展結構.

開放性問題解決中對于處于“淺層學習”的學生，老師要及時地給予知識和方法上的幫助和指導，促進深度思考問題.

（三）批判性自我監(jiān)控：深度學習評價的內部機制

深度學習是深入學科本質的批判性學習，所以在高中物理教學中實施反思性教學，引導學生對問題探究或解決的過程、結果以及思維方法進行批判性的自我思維監(jiān)控，自我評價，促進自我調整和改進學習方式，達到自我教育.

【案例3】教學中有如下典型例題：

如圖4所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當θ=30°時，可視為質點的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑.若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上運動，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離x將發(fā)生變化，重力加速度g=10m/s2.（結果可用根號表示）

（1）求小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；

（2）當θ角滿足什么條件時，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值.

這道習題對于高一學生來說難度較大，涉及跨學科（數(shù)學）知識的整合應用.在講評過程中充分利用思維監(jiān)控促進推理能力、分析能力和批判性思維能力的提升.

首先，老師根據(jù)對這個習題解決的層次，對應SOLO分類評價，把學生的作業(yè)分為五個層次.

其次，讓一位處于“多點結構”和一位 “抽象拓展結構”的兩位同學先后講解他們的方法和解決過程，讓學生進行比較學習.

再次，依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，讓處于“單點結構”和“關聯(lián)結構”的同學先后回答相同問題：“這兩位同學哪一位對你的幫助更大？這位同學講的哪一句話或哪一個觀點對你的影響或幫助最大？”然后老師進行點評總結，引導學生從“淺層學習”走向“深度學習”，提升高階思維和思維品質.

最后，引導同學反思：解決這個問題的關鍵性步驟有哪些？它們間的邏輯關系是什么？你是怎么想到的（深度學習的學生）或如何才能想到這些步驟（淺層學習的學生）？通過這樣的反思學習幫助學生理解事實性知識、概念性知識，獲得程序性知識、元認知知識.

本文是基于SOLO分類理論對指向深度學習的高中物理教學評價的一點嘗試，三個實踐策略是遞進關系，是從外向內、由表及里的的過程，是公共知識的個人意義化、價值化過程.對于深度學習及其教學與評價，這點探索還遠遠不夠，筆者將進一步持續(xù)關注和研究，以期取得更大突破.

參考文獻：

[1] 張浩，吳秀娟，王靜.深度學習的目標與評價體系構建[J].中國電化教育，2014（7）：51-55.

[2] 溫雪.深度學習研究述評：內涵、教學與評價[J].全球教育展望，2017（11）：39-52.

[3] 戴歆紫，王祖浩.國外深度學習的分析視角及評價方法[J].外國教育研究，2017（10）：45-46.

[4] 付奕寧.深度學習的教學范式[J].全球教育展望，2017（7）：47-55.

[5] 康淑敏.基于學科素養(yǎng)培育的深度學習研究[J].教育研究，2016（7）：111-117.

[6] 任虎虎.演示非接觸力相互作用定量關系的創(chuàng)新實驗[J].物理教學，2015（4）：29-30.