物理作業個性化分層設計和評價

孫明

課后作業作為教育教學必不可少的一部分，是課堂教學活動的重要延伸與補充。目前，物理學科的課后作業布置缺乏差異性，無法區分學生知識掌握差異，題目難易程度無法與學生的實際水平相匹配。一方面，對學習能力相對較弱的學生來說，課后學習壓力加大；另一方面，對學習能力較強的學生來說，卻是一種時間和能力的浪費。對于學生課后作業的評價，教師趨于功利化，分數和對錯作為最終的評價標準，導致學生對于作業答案只關注是否正確，忽略自主探究出錯原因的過程。減弱了學生課后自主學習的主動性，進而導致學生缺乏自主學習的興趣。因此，改進作業內容和評價方式，精心設計作業內容，合理評價作業是改變學生應付作業、缺乏主動性的現狀所要急需解決的問題。

一、物理作業設計和評價的理論基礎

在皮亞杰的認知發展理論基礎上，教育心理學家比格斯建立起Solo分類理論，該理論將學生思維結構層次由淺入深逐漸劃分為五個層級：前結構層次、單點結構層次、多點結構層次、關聯結構層次、抽象拓展結構層次。具體內容如表1所示。

將作業設計按照此分層結構編排，從學生角度出發，給予不同層級的學生不同的物理題目，做到學生作業的個性化設計，可以提高學生自主學習能力。同時，為使作業評價也能夠體現差異化，讓學生能夠自主地參與其中，對此在作業評價中應用質性評價，通過采用特定的評價方式來彰顯學生參與的意義，進一步促使學生對于自己有所了解。

本文在質性評價理論的指導下將錯誤進行分類并編碼，作業評價不再單單出現一個錯號，還會包括編碼符號，讓學生參與作業評價，促使學生獨立思考問題。將Solo分類理論和質性評價相互結合并運用到作業一體化設計中，達到利用作業設計與評價差異化方法相互融合，提高學生自主學習能力的目的。

二、Solo分類理論對物理作業設計的教學指導

Solo分類理論有五個層級，但由于前結構層次在作業試題中無法考查，所以在試題設計中只需要將題目分為四個層級對學生進行考查。以摩擦力方向的判斷為例，來運用Solo理論設計課后作業。摩擦力是力學三大力之一，在高中物理中摩擦力包括靜摩擦力和滑動摩擦力，學生在學習本節課后，對于摩擦力的大小可由二力平衡和F_f=μF_N所得。該知識點所涉及的題目較為簡單，學生的層級要求最高為多點結構層次。而對于摩擦力方向的判斷學生會存在一定的問題，不同難度的題目所涉及能力的要求也不相同。對于太難的題目，學習能力較弱的學生會缺失作答的興趣和動力。教師可利用Solo分類理論將作業設計為不同層級，在保證考查的知識點都是判斷摩擦力方向的條件下，以不同學生的最近發展區為基礎，設計出四個不同層次的題目，分別涉及固定斜面上單個運動物體所受摩擦力方向的判斷、非固定斜面上單個運動物體所受摩擦力方向的判斷、固定斜面上多個運動物體所受摩擦力方向的判斷、傳送帶上靜止物體所受摩擦力方向的判斷。問題設置由靜止斜面到非靜止斜面，由單個物體到多個物體，這四個題目難度逐漸增大，分別與Solo分類理論的單點結構層次、多點結構層次、關聯結構層次和抽象拓展結構層次相對應，把不同難度的作業題目分配給不同能力的學生，讓學生在自己能力范圍內，進行不同層級的作業練習，激發學生的學習興趣，形成獨立認真的學習習慣，進一步培養自主學習能力。

教師除了設計四個不同的題目來區分作業的層級外，還可以將一個有關摩擦力方向的判斷題目設計成多個小問題，由此，給了學生選擇的權利，體現作業差異并能促進學生自主學習，發揮他們學習的主動性，又為學優生提供了除基本物理知識的學習外能力發展的空間。

三、應用質性評價對學生作業情況進行評價

分層作業設計依據學生的能力給予學生差異化的作業，是教師預測學生實際達到的能力水平，而學生在實際作答時，會出現各種問題。通過學生的作答情況，教師給學生進行作業評價，了解學生的真正的水平層級，從而調整之后的物理作業內容，保證學生對于物理作業具有持續的自主學習興趣。為使學生也收到差異化的作業反饋評價，基于質性評價理論，教師改變以前的評價方式，采用作業評價符號化的特定方法，對學生可能出現的作業錯誤類型進行預測并編碼，用A、B、C、D、E代表每一類的錯誤類型。

A類錯誤與前結構層次相匹配，代表學生的基礎物理知識錯誤或直接看不懂題目要求。（如Al：物理量本身所包含的知識點不明確；A2：未看清題目所求；A3：物理符號使用錯誤；A4：物理公式記錯等簡單問題等）

B類錯誤與單點結構層次相匹配，代表學生知識理解層面出現問題。（如B1：物理概念本身理解錯誤；B2：使用前提條件不明確等）

C類錯誤與多點結構層次相匹配，代表學生在對物理知識的實際應用中出現錯誤。（如Cl：受力分析對象選擇錯誤；C2：物理模型建構出現錯誤等）

D類錯誤與關聯結構層次相匹配，代表學生解題方法、物理知識是否系統連貫等問題。（如D1：物理解題方法不會使用等）

E類錯誤與抽象拓展結構層次相匹配，代表學生邏輯思維能力出現錯誤。（如E1：慣性思維導致學生缺少思考；E2：缺少對問題的逆向思維思考能力；E3：考慮問題不全面等）

具體每一類錯誤類型的劃分結合分層作業如下所示。依據Solo分類理論對于摩擦力方向的判斷設計了四個層次的作業：

（1）單點結構層次

題目：質量為m的物體沿固定在地面上的粗糙斜面勻速下滑，則物體所受摩擦力的方向如何？

學生作答：滑動摩擦力方向水平向右。

分析：由此判斷該學生認知層次為前結構層次。

錯誤類型為A1：物理量本身所包含的知識點不明確；B1：物理概念本身理解錯誤。

教學反饋：重視物理基礎知識的講解，基礎是根本。

（2）多點結構層次

題目：質量為m的物體在沿斜面向上的拉力F乍用下，沿放在水平地面上的質量為m′的粗糙斜面勻速下滑，此過程中斜面體保持靜止，則地面對斜面的摩擦力方向如何？

學生作答情況一：物體所受摩擦力方向沿斜面向下。

分析：由此判斷該學生認知層次為單點結構層次。

錯誤類型為A2：未看清題目所求。

教學反饋一：要求學生做題圈畫設問的問題。

學生作答情況二：斜面不受摩擦力。

分析：由此判斷該學生認知層次為前結構層次。

錯誤類型為Bl：物理概念本身理解錯誤。

教學反饋二：教師授課注重加強學生對物理概念的理解，物理概念是基礎。

（3）關聯結構層次

題目：如圖所示，物體B疊放在物體A上，A、B的質量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑，則A是否受到B的摩擦力，若受到摩擦力，則摩擦力的方向如何？

學生作答情況一：不受摩擦力。

分析：由此判斷該學生認知層次為單點結構層次。

錯誤類型為D1：物理解題方法不會使用；C2：物理模型建構出現錯誤。

教學反饋一：對于物理知識的學習，應將物理模型的建構與解題方法相結合。

學生作答情況二：受到摩擦力，方向沿斜面向上。

分析：由此判斷該學生認知層次為多點結構層次。

錯誤類型為C1：受力分析對象選擇錯誤。

教學反饋二：受力分析順序為1重、2彈、3摩擦，受力對象的選擇為設問對象。

（4）抽象拓展結構層次

題目：傾斜的傳送帶向下勻加速運轉，傳送帶與其上的物體保持相對靜止，那物體所受摩擦力方向如何？

學生作答情況一：摩擦力方向沿傳送帶向上。

分析：由此判斷該學生認知層次為單點結構層次。

錯誤類型為E1：慣性思維導致學生缺少思考。

教學反饋一：相同的題目條件放于多個不同的問題中使用。

學生作答情況二：不受摩擦力。

分析：由此判斷該學生認知層次為多點結構層次。

錯誤類型為E2：缺少對問題的逆向思維思考能力。

教學反饋二：教師在講題時可從問題入手，反向教學。

學生作答情況三：摩擦力方向沿傳送帶向上或不受摩擦力。

分析：由此判斷該學生認知層次為關聯結構層次。

錯誤類型為E3：考慮問題不全面；C2：物理模型建構出現錯誤。

教學反饋三：讓學生對知識點系統掌握。

學生收到作業評價不會像之前只出現對鉤或錯號，而是出現例如Cl的符號。學生根據符號將會自主反思找錯，思考錯誤問題，或者與同學交流討論，促使學生與教師共同參與作業評價，在作業評價中鍛煉學生自主學習的能力，并且使得學生在評價中進行有意義的互動與反饋，使得學生自主學習理論知識，確保知識不僅僅通過教師的傳授而得到，還是學習者在一定的情境即社會背景下，通過建構的方式獲得的。將評價的內涵提升到建構的高度，使評價擺脫量化評價的困境。錯誤類型分類的作業評價的另一重要意義在于，A、B、C、D、E字母代表每種不同類型的錯誤，1、2、3、4數字代表在大類錯誤中的某一小錯誤，學生進行學習總結、錯題整理時，錯誤類型符號的出現頻率可以幫助學生直觀地找出自己存在的問題，進而有針對性地糾正，實現個性化自主學習。

教師依據學生初次成績來將學生分為四個組別，四個組別的人數按照各25%的人數對應Solo分類理論的單點結構層次、多點結構層次、關聯結構層次和抽象拓展結構層次來給學生分配不同的作業，對于后續的作業布置可根據上次作業的作答情況是否正確來分層該學生的下次作業層級。如果本次作業作答正確，則下次作業上升一個層級；如果作答錯誤，則后退一個層級（如本次為關聯結構層次作業，則下次為多點結構層次作業）。每次作業只能上升或后退一個層級。通過作業分層的形式，學生每次都能收到與自己能力相匹配的作業，有針對性地根據自己的實際能力水平進行知識點的訓練，增加信心，增強對于物理課后自主學習的興趣。

四、分層作業及質性評價的意義

1.提高學生對物理作業的興趣

由于利用Solo分類理論對作業進行分層設計，學生會收到不同題目的物理作業。在獵奇心理的驅動下，學生會期待每一次自己所要收到的不同物理作業。這激發了學生好奇心，以此提高學生對物理作業的興趣。

2.培養學生自主學習能力

質性評價促使學生能夠根據自己的錯誤去主動尋找自己的問題所在，根據自己的錯誤相對應地進行自主解決，可以通過自我反思、小組合作和詢問教師等方式將問題解決。讓學生在這種評價中學會學習，逐漸培養學生的自主學習能力，由被動學習變為主動學習。

3.轉變教師的教學觀念，實現個性化教學

作業的布置不是像之前讓所有學生的作業試題都是相同的，并且只是以提高學生的物理成績為目標，而是能夠從學生的實際情況出發，為了促使學生的個體能力發展來分層設計作業，實現個性化教學，使作業由原來是學生負擔變為培養學生能力的手段。例如，根據不同能力水平的學生，對于基礎相對較弱的學生，能夠實現對基礎知識的理解，能力較強的學生在理解基礎的同時，學以致用得到邏輯思維的鍛煉。

五、總結

教師在課后作業的設計和評價過程中有效應用Solo分類理論和質性評價，不僅能夠做好“雙減”政策所要求的“減法”工作，即利用分層作業、個性作業所實現的減少作業的數量的情況來減輕學生負擔，還能同時做到“加法”工作，即提升作業的質量、增加作業的效果，督促學生主動利用好作業，積極參與到作業完成，培養自主學習能力，實現“減負不減質”、減負增效的結果。從而提升學生對物理學習的興趣，培養自主學習能力，達到在落實新課標的基礎上促進學生物理核心素養的培養目標。