基于SOLO分類理論促進高中物理 “教學評一體化”的探索

摘 要：結合新一輪基礎教育課程改革，在“教學評一體化”的理念下提出基于SOLO分類理論優化高中物理課堂教學。通過教學目標的確定、教學內容的設計和師生雙方質性教學評價等的研究，加以教學實踐探索，以期在課程標準實施背景下變革課堂教學與評價，不斷促進高中物理“教學評一體化”。

關鍵詞：SOLO分類理論；高中物理；教學評一體化

1 引言

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）中指出：“高中物理學習評價是以學生發展為本、基于物理學科核心素養的評價，其目的主要在于促進學生學習和改進教師教學。”［1］物理學習評價應采用主體多元、方法多樣的評價方式，目的是進一步促進“教學評一體化”，即教師的教、學生的學和對教學效果的評價要保持一致性，使學生的核心素養得到最大的發展。

然而，在當前高中物理課堂教學中，大部分教師更關注“教”與“學”這兩方面，評價只依托于課后習題和階段性考試。單薄的習題對錯和考試分數難以體現針對學生知識建構、思維能力等的質性評價，更無法據此判斷學生的核心素養發展程度。學生不知道如何根據分數優化學習方法，教師僅僅依據分數也難以進一步對學生的學習情況進行分析，教、學與評價的有效融合更是無從談起。究其原因，就是因為評價沒有做好教與學之間的橋梁，僅將分數作為評價的主要標準，大大地減弱了評價對于學生物理學科核心素養的診斷與促進功能?？梢姡嬲鋵崱敖虒W評一體化”，必須探索多元化、多樣化、易操作的教學評價。

SOLO分類理論（Structure of the Observed Learning Outcome），作為一種新型的評價工具，它是一種以等級描述為特征的質性評價方法。SOLO分類理論將學生對某個問題的學習結果由低到高、由簡單到復雜劃分為五個層次（如表1所示），從中具體反映出學生的學習能力和思維能力。［2］

由SOLO分類理論的特點可以看出，作為評價工具，它具有實用性以及靈活性，將其作為數學評級工具，可以彌補當前評價體系中缺失的質性評價，有助于學生知曉自己的思維能力、學習水平，也有助于教師進一步優化課堂教學或進行教學研究。以SOLO分類理論為依托，圍繞當前課程標準所提出的核心素養、學業質量等要求，可以嘗試建構能夠促進“教學評一體化”的物理教學與評價策略。

2 教學與評價策略

2.1 基于SOLO分類理論分析學生當前層次，科學確定教學起點

學生的學習情況是教師教學設計的重要依托。依據SOLO分類理論，教師可以根據學生之前的知識基礎、課堂表現、作業情況等，大致確定學生當前處于何種結構層次，并進一步明確大部分學生當前的學習層次和面臨的學習障礙，為教學起點的確定提供更好的科學依據，也便于在完成教學后對學生進行學習前后的對比評價。

2.2 基于SOLO分類理論細化教學目標，提高教學效率

要讓評價具有層次性，教師在設定教學目標時也必須講究層次性。教學目標不僅是教學的理想結果，還是評價的重要依據。這就要求教師依托于SOLO分類理論更深入地研讀課程標準和教材，明確哪些教學目標屬于低能力層次要求，哪些屬于高能力層次要求，進而制定出更機動靈活、符合學情的教學目標。

物理學科核心素養是學科育人價值的集中體現，無論是課程、單元還是課時的教學目標，都應當圍繞著核心素養進行制定?！墩n程標準》中將物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任這四個核心素養具體劃分為五個學業質量水平層次。通過對比，這五個層次基本上與SOLO分類的五個層次有所對應，比如在課程標準中對科學思維質量水平1的描述是“能說出一些所學的簡單的物理模型；知道得出結論需要科學推理；能區別觀點和證據；知道質疑和創新的重要性?！保?］其對應的SOLO層次是單點結構層次?？茖W思維質量水平4的描述是“能將實際問題轉換為所學物理模型；能對綜合性問題進行分析推理，獲得結論并作出解釋；能恰當使用證據證明物理理論；能對結論提出質疑，采用不同方式分析解決問題?！保?］其對應的SOLO層次是關聯結構層次和拓展抽象結構層次。在設計教學目標時，教師可以結合對應關系很快明確教學目標所對應的SOLO層次，再結合學情、教學起點進一步細化教學目標。

2.3 基于SOLO分類理論設置課堂問題鏈，有層次地培養學生的思維能力

根據學業質量水平和考試評價的關系，可以看出高考要求學生的學業質量應達到水平4。因此，教師在教學中，更應該追求學業質量達到水平4乃至水平5，也就是追求讓更多的學生達到SOLO分類層次中的關聯結構層次和拓展抽象結構層次。這對學生的抽象思維以及綜合能力的要求較高，在課堂教學中可以利用問題鏈將教學內容設計成有層次性、系統性的連貫問題，促使學生的思維能力向高層次發展。

需要指出的是，雖然最終目的是讓學生達到SOLO分類層次中的高層次水平，但實際的問題鏈設置必須符合學生學習發展規律的梯度。對比SOLO分類理論的多個層次，再結合學生的實際課堂表現，逐步增加問題的難度。比如，通過提高問題所涵蓋的知識點數目、問題中知識點的關聯程度、問題情境的開放綜合程度等來逐步設計問題鏈。

2.4 基于SOLO分類理論顯化師生評價，凸顯評價價值

為了讓評價更加客觀，在教學后既需要教師對學生進行評價，也需要學生進行自評。在教學目標和問題鏈合理設置的前提下，可以對照SOLO分類理論，在教案中設計評價細目表（如表2所示）。表格可由教師根據教學內容以及問題鏈難度自行設立，但主要還是依托于SOLO分類理論。

在實際教學案的使用中，為了讓評價結果更為一目了然，也可以對評價指標進行量化評分，比如，最低為0分、低為1分……以此類推。初次使用評價量表的師生可能都會有些不適應，但是在評價量表比較完善，且經過多次使用后，師生間會逐漸達成默契。這樣不僅能讓評價留有痕跡，同時這種清晰明確的評價還能更好地促進教師的教、學生的學，讓評價真正成為師生間教學相長的橋梁。

3 教學與評價例析

下面以人教版高中物理（2019年版）必修二第七章第1節“行星的運動”的教學片段為例，例析在教學實踐中如何基于SOLO分類理論促進“教學評一體化”。

3.1 教學目標的確定

“行星的運動”一節是“萬有引力與宇宙航行”這一章的基礎，本節的物理學史料十分豐富，背后蘊含的知識點和科學思維方法也不少，可以引導學生從運動的角度認識行星運動規律以及開普勒定律。行星的運動與之前所學的曲線運動、圓周運動密不可分，然而天體的運動對學生而言仍然比較抽象。教學中要引導學生了解歷史上一些著名物理學家關于行星運動的觀點，知道地心說和日心說的內容以及相應依據，理解行星運動的規律——開普勒三大定律，能夠利用行星運動的規律解決具體問題。具體教學目標與SOLO層次對應表如表3所示。

3.2 教學內容：問題鏈的設計

在學習開普勒第二定律的時候，可以設計如下遞進的問題鏈。

問題1：利用軟件模擬某行星（如地球）繞太陽運動的實時過程，軟件可反映某行星的實時運動速度以及該行星到太陽的距離。讓學生思考該行星運行的速度大小與它到太陽的距離有什么關系？

問題1需要學生通過觀察得到“行星離太陽越遠，其運行速度越小，離太陽越近，其運行速度越大”的定性結論。在觀察過程中，學生也可以回顧開普勒第1定律。問題1主要考查多點結構層次。

問題2：問題所得到的結論只是通過觀察得到的定性結論，背后究竟反映了什么規律呢？可以借助軟件將該行星每隔10天的位置做好標記，將這些位置點與太陽相連接，由此得到了許多類似扇形的圖形。這些扇形的面積大小是否有什么關系呢？請同學們做出猜想，并思考如何驗證猜想。

問題2引導學生從定性結論中推測定量關系，無論學生有怎樣的猜想，都會想要計算扇形的面積。正確的思路是將類似扇形的形狀化曲為直，轉換成三角形再進行計算，學生會發現這些三角形的面積大致相同。問題2需要學生發散思維，并應用數學方法進行計算，主要考查關聯結構層次。

問題3：根據問題2得到了開普勒第二定律，即對于任意一個行星而言，它和太陽的連線在相等時間內掃過面積的相等。利用這條定律也可以反過來證明問題1，即行星在近日點時運行速度大，在遠日點時運行速度小。然而在實際問題計算中，這條定律使用起來比較麻煩，讓學生思考如何簡化這條定律？簡化的前提條件是什么？

問題3比較開放，不僅需要學生理解開普勒第二定律，還需要學生根據已有知識簡化橢圓軌道模型，建立起行星運動的圓軌道模型，主要考查拓展抽象結構層次。

3.3 教學評價的雙向反饋

針對所設置的問題鏈，教師和學生可以通過教學案中的評價細目表在課堂學習后進行評價。以上述的問題鏈為例，教師可以基于SOLO分類理論針對學生的回答給出評價或參考評分，學生也可以給出自我評價或反思，［4］而這些都可以體現在教學案中，形成“教學評一體化”的教學案。

【評價示例1】

對上述問題鏈的回答表現：能夠得出“行星離太陽越遠，其運行速度越小，離太陽越近，其運行速度越大”的結論。但這個結論僅僅是通過觀察所得，無法通過數學方法進行驗證。

判斷所屬SOLO層次：多點結構層次。

教師評價：能夠從正確的方向思考研究對象間的關系，但是沒有進一步靈活運用數學方法進行驗證、沒能得出更普適的關鍵結論。參考評分2分。

學生自我評價：……

【評價示例2】

對前述問題鏈的回答表現：不僅可以得到定性結論，還能靈活運用數學方法進行驗證，得到開普勒第二定律，更能進一步根據已有知識簡化行星運動的橢圓軌道模型，建立起圓軌道模型，且能運用該模型解決相關問題。

判斷所屬SOLO層次：拓展抽象結構層次。

教師評價：能夠通過觀察猜想定性關系，運用所學知識、方法驗證猜想，能夠將復雜模型進一步簡化并運用簡化模型解決其他問題。參考評分4分。

學生自我評價：……

教師可以通過評價判斷課堂教學效果，及時調整教學策略。學生通過對比教師評價和自我評價之間的差距，可以提高學習的元認知，刺激學習動機，能夠在之后的物理學習中，對知識應該掌握到何種程度具有明確的認識，這些都有利于教學效能的提高。

4 結語

從長遠來看，使用SOLO分類理論對優化高中物理課堂層次化教學具有實踐意義，而且對實際教學效能的評估也有積極的指導意義。［5］運用該理論進行教學設計，對促進高中物理“教學評一體化”具有積極意義。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］. 北京：人民教育出版社，2020：56，46-47．

［2］蔡永紅. SOLO分類理論及其在教學中的應用［J］. 教師教育研究，2006（1）：34-40．

［3］胡志鵬. 基于“學科核心素養”的物理教學設計——以“行星的運動”為例［J］. 物理教師，2019，40（5）：37-40．

［4］王永花.SOLO分類理論在教學設計中的應用［J］.教學與管理，2015（24）：106-108.

［5］凌宗偉.新課標背景下如何落實“教-學-評”一致性要求——基于“SOLO分類評價法”的思考［J］.教師教育論壇，2022，35（6）：9-11.