基于SOLO分類理論的深度學習評價
——以高中“機械能”為例

鄒雪晴 汪 弘 張 楊 簡 鑫

(西南大學物理科學與技術學院,重慶 400715)

1 問題提出

隨著學習研究的深入,對學習的認識也在逐步加深．Marton和S?lj?(1976)完成了深度和淺層學習有關的原始工作.他們的研究考查了學生對特定任務的處理方法,把強調理解的學習叫做深度學習;把只是對知識死記硬背的回憶的學習叫做淺層學習.[1]接下來的時間里國外諸多學者都對深度學習進行了研究．根據Marton和S?lj?的工作,Biggs和Collis(1982)創建了SOLO(Sructure of the Observed Learning Outcome)分類法以評價學生深度學習水平,他們認為從淺層學習到深度學習是一個連續的過程.[2]2004年,美國教育傳播與技術協會(AECT)重新修訂了教育技術的定義.其中突出強調了深度學習的思想理念.并將促進深度學習作為教育技術的重要目標.[3]隨著AECT重新修訂的教育技術定義在國內廣泛傳播,國內學者也開始了對深度學習的研究.黎加厚首先對深度學習進行了界定,[4]劉哲雨,張詩雅,張浩等對深度學習做了進一步的研究.目前,深度學習研究已經成為國內外教育領域研究的熱點,但是基于SOLO分類理論評價物理深度學習的研究鮮有人關注.因此,本研究基于SOLO分類理論、TW Smith, SA Colby的深度學習水平劃分以及 Entwistle編制的學習方法清單對深度學習水平重新劃分,進行高中物理的深度學習評價研究,期望對物理的深度學習和深度教學有所啟示.

2 深度學習與SOLO分類理論

2.1 深度學習

國外學者J B Biggs、[2]K Warburton、[5]N Entwistle[6]等在Marton和S?lj?的基礎上進一步提出深度學習是學習者基于內部的學習興趣和動機,使用遷移、論證、聯想等策略將學習任務系統化、理論化,促進自己的有意義發展的學習.而并非只是通過記憶、識別,側重于完成教學大綱和達到課程要求的淺層學習,也不是通過合理的安排時間和有組織地學習,取得好成績的學習.

2.2 SOLO分類理論

目前,SOLO分類理論對學生學習認知水平和思維層次的劃分已經得到廣泛的肯定.它分為5個主要層級:第一層是前結構,接下來的兩個層次,是單點結構和多點結構,最后兩層是關聯結構和抽象拓展.[2]T W Smith, S A Colby在其研究中把前三層次對應于淺層學習,后兩層次對應于深度學習,反映了特定任務的學習質量.[7]前結構水平表現為對學習任務一無所知,忽略了重點提出的問題;單點結構水平表現為答復只側重于任務的一個方面;多點結構水平表現為提供了多個相關的細節,但沒有討論這些細節之間的關系;關聯結構水平在多點結構的基礎上討論了細節之間的關系;抽象拓展水平則進一步建立了用于問題分析解決的假設和原則.

3 高中“機械能”的深度學習評價

在借鑒T W Smith,S A Colby的研究思路的基礎上,結合自身對深度學習已有的理解,將SOLO分類理論應用于高中物理機械能深度學習評價的研究中，形成如下研究設計: (1) 分析高中物理機械能高考考試大綱、課程標準、教科版高中物理教材必修2,得出高中“機械能”的重要概念,梳理課標、高考大綱得出物理深度學習的概念基礎.(2) 整理SOLO分類理論的相關研究,得出其各層級的認知水平特征,結合已建構的概念基礎,分析各認知水平表現特征對應的高中“機械能”學習結果表現,形成高中“機械能”的深度學習評價.

3.1 高中“機械能”深度學習概念基礎構建

功和功率在初中的物理課中學生已經有了定性和定量的認識,而勢能、動能、機械能的認識還是處在定性認識的水平,所以基于以上背景,制定了本研究構建的高中“機械能”深度學習概念基礎如表1.[8][9]

表1 高中“機械能”深度學習概念基礎

3.2 SOLO層次對應的高中“機械能”學習結果的深度學習水平評價

本研究在文獻研究的基礎上,得出各層級的認知表現特征.[4][8]考慮到初中已經學習過機械能,并不是對其概念一無所知,所以結合上述研究在高中“機械能”對SOLO各層級認知水平相對應分析時,去掉前機構水平,將單點結構水平作為深度學習的第一層級對應于淺層學習,多點結構水平對應于淺層學習高水平和關聯結構水平對應于深度學習低水平即過渡階段,抽象拓展水平對應于深度學習,得出高中“機械能”的深度學習評價如表2.

表2 基于SOLO分類理論的“機械能”深度學習評價

續表

對照表1、表2可以看出,深度學習是以多個相關概念為線索,在逐步學習重要概念的同時,不斷對前概念進行補充、深入,對錯誤概念進行修正,使學習水平從淺層學習不斷過渡到深度學習水平的學習過程.以“動能”為主線加以闡述:淺層學習水平中的較低層表現為只能記憶動能的表達式、符號表示、單位以及單位之間的換算,能夠直接套用動能的公式進行簡單計算.當學生把動能定理與恒力、變力、直線運動、曲線運動等的概念相結合起來并且做了簡單的討論,這時學生進入到了淺層學習的較高水平.隨著學習的水平的不斷推移,學生能用動能定理,解決恒力、變力、直線、曲線運動的問題,這時學生已經從淺層學習過渡到了深層學習的低水平.當學生進入到深度學習的最高水平就表現為對動能的理解達到抽象拓展,遷移論證,會與學過的復雜模型結合起來用多種方法解題,并且還能根據情況找到最適合自己的方法,進一步進行知識遷移聯想到動能定理、機械能守恒是否也適合宏觀物質和微觀物質,并且能主動查找相關資料初步了解天體,微觀物質中的能量問題.

4 對促進學生深度學習的教學建議

教師在對學生深度學習水平進行檢查時,使用SOLO分類法作為框架,可以通過學生的表現來評價自己的教學方法產生的深度學習水平.然后,可以利用這些信息來不斷提高學生深度學習水平.因為SOLO分類法代表一個學習循環,所以我們必須不斷地引導學生在學習過程中提出自己的問題,產生新的想法,對學習任務有更深層次的理解,達到SOLO分類標準的下一個水平,幫助他們建立持續深度學習的習慣,使學生學習向更高層次發展.