基于SOLO 分類理論的物理教學(xué)設(shè)計研究
——以“圓周運(yùn)動”為例

王爽

（吉林師范大學(xué)，吉林 四平 136000）

開展高效的物理教學(xué)課堂，不斷地提升高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量，都離不開一套科學(xué)的物理教學(xué)設(shè)計。在高中物理的學(xué)習(xí)中，由于高中物理知識的難度，導(dǎo)致高中生接受知識的過程中略顯困難，而一個好的教學(xué)設(shè)計能讓教師的教學(xué)思路明確，讓高中生的學(xué)習(xí)過程也更加的明朗，容易學(xué)習(xí)。本文以SOLO 分類理論作為基礎(chǔ)和指導(dǎo)，討論了SOLO分類理論在我國高中物理課堂教學(xué)中是如何有效地運(yùn)用，如何讓教學(xué)設(shè)計更符合高中生的思維發(fā)展情況，更容易使高中生接受。

一、SOLO 分類理論

“Structure of the Observed Learning Outcome”的縮寫簡稱也就是本文中所提到的SOLO,即可以直接觀察得到的學(xué)習(xí)成果的總體結(jié)構(gòu)。該理論起源于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，皮亞杰創(chuàng)作了認(rèn)識論，作為構(gòu)建主義中的重要代表人物，皮亞杰仔細(xì)地研究了人類的認(rèn)知的產(chǎn)生和發(fā)展，而SOLO 理論就是在皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段理論學(xué)說的支持下由澳大利亞的兩位知識領(lǐng)域的著名學(xué)者比格斯(JohnB.Biggs)和科利斯(KevinF.Collis)共同首次提出。但此理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超越了皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，解決了皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論在發(fā)展中存在的各種問題。

在人類的成長發(fā)展過程中，人的認(rèn)知發(fā)展一直都存在著一定的階段性，但是在日常的具體事物上經(jīng)常會出現(xiàn)認(rèn)知水平與整體階段性不吻合的情況。不同的階段就會有不同的認(rèn)知水平，而SOLO 認(rèn)知理論就是將學(xué)習(xí)者不同階段的具體認(rèn)知情況作為研究對象，對其認(rèn)知情況進(jìn)行具體的分析，這樣才能幫助教育者了解學(xué)習(xí)者的具體認(rèn)知情況，從而提高教學(xué)質(zhì)量。所以SOLO 分類理論被稱為是“可觀察到的學(xué)習(xí)成果的結(jié)構(gòu)”。該理論可以分為以下五個層次,對其的理解具體如下：

（一）前結(jié)構(gòu)水平

處于前結(jié)構(gòu)水平階段的學(xué)習(xí)者不具有處理相關(guān)問題的能力，會因?yàn)殄e誤的前概念造成起思維混亂。學(xué)習(xí)者會出現(xiàn)抗拒作答問題，作答時毫無邏輯，沒有思路，更有甚者在未清晰的理解問題時就收斂了。而且作答內(nèi)容多為感性認(rèn)知，作答無邏輯，更談不上去解決其他相關(guān)的問題了。

（二）單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平

處于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平階段的學(xué)習(xí)者了解了物理所學(xué)相關(guān)知識的基本概念和公式，可以完成一些簡單套用公式就能解決的物理問題，思維上能形成一些具體解題思路，但是只能想到單一的物理知識點(diǎn)，能對物理問題就行簡單的回答，但是不能對物理相關(guān)問題靈活進(jìn)行作答。

（三）多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平

處于多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平階段的學(xué)習(xí)者對于物理問題掌握了多個物理相關(guān)知識，但是在面對物理問題作答時，學(xué)習(xí)者并不能將多個知識點(diǎn)進(jìn)行整合，無法將物理知識進(jìn)行串聯(lián)，導(dǎo)致作答不完全。在高中物理的學(xué)習(xí)的過程中表現(xiàn)一般為：學(xué)習(xí)者能夠運(yùn)用所學(xué)概念和公式解決相關(guān)物理問題，也能羅列多個知識點(diǎn)對物理問題進(jìn)行作答，但是還不能將物理的復(fù)雜問題作答完整。

（四）關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平

處于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)階段的學(xué)習(xí)者已經(jīng)能將所學(xué)的有關(guān)物理的各種知識內(nèi)在邏輯相聯(lián)系，能收集、整理信息以此作為作答的輔助資料，學(xué)習(xí)者能夠獨(dú)自去解決一些較為復(fù)雜的物理問題。在物理的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)為：學(xué)習(xí)者能夠?qū)^為復(fù)雜的問題進(jìn)行作答，出現(xiàn)錯誤時也能及時發(fā)現(xiàn)并修改。

（五）拓展抽象水平

處于拓展抽象水平階段的學(xué)生知識儲備已經(jīng)十分豐富，能抽象地對問題進(jìn)行充分概括，靈活地將所學(xué)過的知識遷移到其他相關(guān)問題上，能對問題進(jìn)行全方位的分析和作答，也能借助多種資料去概括出全新的，更抽象的物理知識。

二、SOLO 分類理論在“圓周運(yùn)動”教學(xué)設(shè)計中的具體應(yīng)用

一個教育者在開展優(yōu)質(zhì)的教學(xué)過程中是離不開好的教學(xué)設(shè)計的。而一個好的教學(xué)設(shè)計，是離不開對學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容和全體學(xué)生學(xué)習(xí)情況的全方位跟蹤分析的。而在此目的基礎(chǔ)上，確立教學(xué)實(shí)踐目標(biāo),選擇課堂教學(xué)方法，設(shè)計課堂教學(xué)活動，安排課堂教學(xué)環(huán)節(jié)并對課堂教學(xué)效果進(jìn)行反思，這樣我們才能真正取得最優(yōu)的課堂教學(xué)效果。根據(jù)SOLO 分類理論，判斷學(xué)生的思維發(fā)展水平，了解學(xué)生物理學(xué)習(xí)的真正需求，從而為滿足學(xué)生的需要而制定物理教學(xué)設(shè)計，以此來逐步提升高中物理的教學(xué)質(zhì)量。下面就是SOLO 分類理論在高中物理必修二中的“圓周運(yùn)動”的教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用效果。

（一）依據(jù)SOLO 分類理論確立教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是一切教學(xué)過程的根本出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿，是教師對一個學(xué)生希望達(dá)到的最終學(xué)習(xí)效果或最終行為的明確意義闡述。而教學(xué)目標(biāo)的確立必須認(rèn)真研讀相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)，把握學(xué)生在基礎(chǔ)知識和思維發(fā)展方面的需要。研讀相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)，以及分析相關(guān)的教材就可以得出學(xué)生在學(xué)習(xí)上有哪些需要，再根據(jù)學(xué)生對于學(xué)習(xí)物理的需要，制定教學(xué)目標(biāo)，從來達(dá)到其目標(biāo)，最后的結(jié)果都是為了學(xué)生更好的學(xué)習(xí)物理，而學(xué)生思維發(fā)展方面的學(xué)習(xí)目標(biāo)則必須充分利用SOLO 分類理論對學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和期望學(xué)生能夠達(dá)到的水平進(jìn)行判定。

表1 教育目標(biāo)與SOLO 分類理論的對應(yīng)關(guān)系

案例：《圓周運(yùn)動》中的教學(xué)目標(biāo)與SOLO 分類理論水平的對應(yīng)關(guān)系如表2 所示。

表二 《圓周運(yùn)動》知識點(diǎn)對應(yīng)的SOLO 分類理論水平

（二）依據(jù)SOLO 分類理論選擇教學(xué)方法

在高中物理教學(xué)實(shí)踐的過程中，一個好的教學(xué)方法也是形成一個好的教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵性的因素，再結(jié)合高中生的身心發(fā)展特點(diǎn)，以及接受知識的能力，教學(xué)方法的選擇也要變的慎重起來。而高中生在學(xué)習(xí)知識的過程中，每一個階段變得都很重要，要結(jié)合各方面的因素，在每一個階段都要采用不同的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者經(jīng)過一段時間的高中物理的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者的物理知識儲備得到了充分積累，學(xué)習(xí)者的思維水平可以由單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平逐步發(fā)展到了多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平。例如：在“圓周運(yùn)動”的教學(xué)過程中，舉例現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際現(xiàn)象，比如：風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，摩天輪的轉(zhuǎn)動等等……通過現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)例讓學(xué)習(xí)者自己歸納總結(jié)得出圓周運(yùn)動的定義和性質(zhì)，使學(xué)習(xí)者關(guān)于圓周運(yùn)動的知識得到了了解和積累，使其思維水平達(dá)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平，為學(xué)習(xí)者接下來的學(xué)習(xí)做好預(yù)備工作。

學(xué)習(xí)者繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)者能夠?qū)ξ锢碇R進(jìn)行整合、分析和運(yùn)用。學(xué)習(xí)者的思維水平會向關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平發(fā)展，例如：在“圓周運(yùn)動”的教學(xué)中，教師可以通過演示實(shí)驗(yàn)小球被甩動做圓周運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn)，以及小球進(jìn)行圓周運(yùn)動時的受力特點(diǎn)，同學(xué)們對此進(jìn)行思考并討論，并找到幾個知識點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從而了解和學(xué)習(xí)描述圓周運(yùn)動速度快慢的物理量。學(xué)習(xí)者經(jīng)過上述的物理學(xué)習(xí)，其思維應(yīng)該向抽象拓展結(jié)構(gòu)發(fā)展。教師需要加強(qiáng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識的訓(xùn)練。例如：通過學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了圓周運(yùn)動的有關(guān)物理知識，可以進(jìn)一步運(yùn)用所學(xué)知識來研究生活中火車、汽車轉(zhuǎn)彎的有關(guān)問題，以及生活中各種有關(guān)于圓周運(yùn)動的問題，學(xué)習(xí)者學(xué)會獨(dú)立的解決學(xué)習(xí)上和生活中的各種問題。

然而，在物理教育教學(xué)過程中，教育者對教學(xué)方法的選擇和應(yīng)用都不是一成不變的，要以教師的教學(xué)水平，學(xué)生學(xué)習(xí)的能力，以及知識的難易作為根據(jù)。而教學(xué)方法的選擇是十分靈活的，最后的目的都是為了使學(xué)習(xí)者能夠真正地學(xué)會物理知識。

（三）依據(jù)SOLO 分類理論模擬教學(xué)環(huán)節(jié)

在高中物理教育教學(xué)階段，根據(jù)高中教育者的教育教學(xué)能力水平，學(xué)習(xí)者對高中物理知識的接受能力水平，以及高中物理知識的難易程度，高中物理課程教學(xué)的先后順序都是由簡到難的，由易到繁的。教育者在進(jìn)行物理教學(xué)設(shè)計時,要將每一步都設(shè)計完美，所以，可以根據(jù)SOLO 分類理論模擬物理課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。依據(jù)SOLO 分類理論所設(shè)計的“圓周運(yùn)動”一節(jié)的主要教學(xué)環(huán)節(jié)如下所示：

綜上所述，通過運(yùn)用SOLO 分類理論分析高中物理學(xué)習(xí)的方法以及高中物理教學(xué)的環(huán)節(jié)，并將SOLO 分類理論融合到物理教育設(shè)計中的一系列研究表明：借助于SOLO 分類理論的物理教學(xué)設(shè)計會讓學(xué)生更容易接受，更符合學(xué)生所需，從而提升了教學(xué)質(zhì)量。本文以SOLO 分類理論融入高中物理教學(xué)設(shè)計中的優(yōu)越性分析為出發(fā)點(diǎn)，靈活的運(yùn)用SOLO 分類理論，指導(dǎo)高中物理教學(xué)設(shè)計的各個教學(xué)環(huán)節(jié)，以此看出，它可以幫助教師明確學(xué)生的學(xué)習(xí)物理時的需要、制定科學(xué)的高中物理教學(xué)目標(biāo)、選擇合適的物理教學(xué)方法、設(shè)置正確的物理教學(xué)順序。由此可見，SOLO 分類理論對高中物理教學(xué)設(shè)計的意義是十分重大的。當(dāng)然，這只是筆者的粗淺探討，由于筆者的教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，所以如何有效的應(yīng)用SOLO 分類理論于高中物理教學(xué)中，還有待各位教育者的進(jìn)一步研究。