基于SOLO分類理論的高中物理深度學習評價研究

何奇 任新成

[摘 要]文章在介紹深度學習、SOLO分類理論的基礎上，闡述核心素養理念下高中物理深度學習與SOLO分類理論的結合點，以高中物理“牛頓第二定律”為例，說明基于SOLO分類理論對“牛頓第二定律”深度學習的分層評價，旨在通過應用SOLO分類理論將深度學習評價具體化、等級化，進而提高學習評價的有效性。

[關鍵詞]核心素養;SOLO分類理論;深度學習;評價

[中圖分類號] ? ?G633.7 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058（2022）17-0040-04

一、問題的提出

在深度學習的相關研究中，深度學習評價是最后一環，也是非常重要的一環，它不僅可以判斷前一段學習過程中深度學習的程度，還可以為下一段學習提供指導。在已有的深度學習評價研究中，國外代表性較強的有Biggs等人開發并于2004年修訂的《學生深度學習方式評價量表》[1]（即LPQ）、布魯姆教育目標分類學以及Smith在其文章“Teaching for Deep Learning”中提出的將SOLO分類理論應用于教學評價[2];國內代表性較強的有張浩等人基于SOLO分類理論提出的多維度深度學習評價體系[3]、吳秀娟等人基于反思的深度學習過程模型設計的相應實驗研究方案[4]等。目前，深度學習評價已成為國內外研究熱點，隨著我國基礎教育領域核心素養的提出，如何在一線學科教學中引導學生開展深度學習并予以評，價值得進一步研究。本文在介紹深度學習、SOLO分類理論的基礎上，闡述了核心素養理念下高中物理深度學習與SOLO分類理論的結合點，并以高中物理“牛頓第二定律”為例，初步探索如何利用SOLO分類理論評價學生的深度學習。

二、核心素養理念下的深度學習、SOLO分類理論及二者結合

（一）深度學習

近年來，深度學習的概念被引入我國教育研究領域后一直處于發展變化中。對其概念的理解經歷了由關注學習方式到關注學習過程，再到注重學生學習結果的達成和核心素養的培育的過程[5]。目前，國內教育研究者認為深度學習是一種提倡主動性、批判性的有意義學習，具有注重批判理解、遷移運用的特點，并有利于促進學生建構知識，還有利于提高學生解決問題的能力[6]。可見，在如今以培養學生核心素養為背景的基礎教育中，深度學習是一種值得提倡的學習方式。

（二）SOLO分類理論

SOLO （Structure of the Observed Learning Outcome）分類理論，即可觀察的學習成果結構分類理論，最早由澳大利亞教育心理學家Biggs和Collis于1982年提出。該分類理論的本質是一種描述思維發展水平的認知發展理論，它將學生的學習結果分為五個水平：前結構水平、單點結構水平、多點結構水平、關聯結構水平和拓展抽象結構水平。這五個水平的表現分別為：處于前結構水平的學生對學習內容沒有任何理解，回答問題沒有理論依據或完全不相關，邏輯混亂;處于單點結構水平的學生能夠處理單一方面的任務，但對問題的理解偏表面膚淺，只能依據現成信息直接給出結論;處于多點結構水平的學生能夠處理多方面的任務，但不能識別問題線索之間的內在聯系，無法進行整合，解決問題的結論并不成體系;處于關聯結構水平的學生能夠找到所有問題線索并識別其內在聯系，使其成為一個整體，能夠給出一個完整的思路并解決較為復雜的問題;處于拓展抽象結構水平的學生能夠通過解決已有問題歸納出更抽象的高層次知識，能夠給出拓展性、開放性的結論，具有創新能力[7]。

可見，SOLO分類理論提出的五個學習結果水平描述了學生遞進的學習過程：由淺層到深層、由量變到質變。正是因為SOLO分類理論對學生的思維發展做到了“可視化描述”，所以我們可以用它來評價教學過程、學習效果，還可以用它來設計教學目標等。

（三）高中物理深度學習與SOLO分類理論

通過以上分析可以發現，成功的深度學習者常能自覺建構遷移運用知識，能夠有效解決實際生活中的復雜問題，而這些特征與物理學科核心素養所提出的對中學生的要求高度契合。

《普通高中物理課程標準》的學業質量標準是以本學科核心素養及其表現水平為主要維度，結合課程內容，對學生學業成就表現的總體刻畫。其中學業質量水平2是高中畢業生應達到的合格要求，學業質量水平4是高等院校招生考試的命題依據[8]。學業質量水平是根據問題情境的復雜程度、知識技能的結構化程度、思維方式的綜合程度來劃分的，所以若能夠達到學業質量水平4—5的要求，可以認為學生已實現了深度學習。下表（表1）主要選取針對物理學科核心素養中物理觀念和科學思維這兩個維度的學業質量水平描述給出對應的SOLO分類水平。

由上表可知，SOLO分類理論能夠與學業質量水平對應結合。若應用SOLO分類理論評價學生的深度學習，可以將物理學習過程等級化，能夠持續提供過程性評價與指導，同時方便教師關注學生的個體差異。因此，將高中物理深度學習與SOLO分類理論相結合是科學且重要的。

三、基于SOLO分類理論的“牛頓第二定律”深度學習評價

牛頓運動定律是動力學的核心內容。在高中物理課程中，物理規律常用一小段文字描述或用一個公式來表達。對物理規律的淺層學習表現為：學生不理解文字和公式的物理本質，只能機械背誦表達式;或只能應用物理規律解決非常基礎的單點結構問題，無法解決較復雜問題。因此，對牛頓運動定律的深度學習對促使學生形成物理學科核心素養有重要意義。

在教學實踐中，學生對物理知識的掌握程度可以通過學生對問題的解決體現出來。在物理教學中，教師需要引導學生經歷科學探究過程，體會科學研究方法，養成科學思維習慣。因為處于前結構水平的學生不具備解決問題的能力，不存在有效的學習水平表現，所以下面的“牛頓第二定律”學習評價分析略去前結構水平，從單點結構水平開始分析。

從以上對“牛頓第二定律”的學習水平評價案例能夠看出：基于SOLO分類理論的物理學習評價通過量化學生的學習行為表現，使得教師能較準確地判斷學生所處的思維發展階段，從而對深度學習的評價變得清晰可循。

四、基于SOLO分類理論的深度學習評價在教學中的應用

高中物理教學主要包括概念教學、規律教學和實驗教學。雖然學生不是以嚴格線性方式進步，但在上述三個方面及相應階段都會表現出一些共有的學習行為。本文嘗試總結一些可在教學中參考的學生學習行為表現及教師的評價應對方法。

總之，一線教師根據學生的問題解決水平、批判性思維水平、理論應用水平、實驗操作水平等，可以定位學生所實現的深度學習程度，進而根據SOLO分類理論給予相應指導。

五、小結

對深度學習的評價相關研究依舊處于不斷發展中，對一線教師而言，掌握能高效、簡便地評價學生深度學習程度的評價模式非常重要。SOLO分類理論為描述學生學習結果的差異性和等級性提供了模板，且其本身也包含了由量變到質變的發展特征。因此，一線教師可以使用SOLO分類理論作為框架對學生的深度學習水平進行測評，進而改進自己的教學方法，反復循環[10]。若能將SOLO分類理論的思想滲透到日常教學活動中，不斷為學生的進一步學習進階提供指導，定能有效提高學生的深度學習達成度。

[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ]

[1] ?KEMBERD，BIGGS J B，LEUNG D Y P. Examining the multidimensionality of approaches to learning through the development of a revised version of the Learning Process Questionnaire[J].British Journal of Educational Psychology， 2004（2）：261-279.

[2] ?SMITH T W，COLBY S A. Teaching for deep learning[J]. The Clearing House， 2007（5）：205-210.

[3] ?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.

[4] ?張浩，吳秀娟. 深度學習的內涵及認知理論基礎探析[J].中國電化教育，2012（10）：7-11，21.

[5] ?遲佳蕙，李寶敏. 國內外深度學習研究主題熱點及發展趨勢：基于共詞分析的可視化研究[J]. 基礎教育，2019（1）：101-112.

[6] ?吳秀娟，張浩. 基于反思的深度學習實驗研究[J].遠程教育雜志，2015（4）：67-74.

[7] BIGGS J B，COLLIS K F. Evaluating the quality of ? learning：the SOLO taxonomy （structure of the observed learning outcome）[M].New York：Academic ?Press，1982.

[8] 中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準：2017年版[M]. 北京：人民教育出版社，2018：45-49.

[9] ?李晶晶，潘蘇東.高二學生物理問題解決過程中的批判性思維水平分層研究：基于SOLO分類評價理論[J].物理教師，2018（3）：2-6.

[10] ?鄒雪晴，汪弘，張楊，等.基于SOLO分類理論的深度學習評價：以高中“機械能”為例[J].物理教師，2018（6）：15-17.

（責任編輯 易志毅）