基于SOLO分類理論的物理單元習(xí)題的選擇與利用

李禧燕，劉小兵，楊志偉

廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，桂林 541004

1 引言

為了避免知識(shí)的零散，單元理念應(yīng)運(yùn)而生，單元知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容包括主題核心概念下統(tǒng)領(lǐng)的重要概念和基礎(chǔ)概念，重要概念又分為基本概念和關(guān)系概念，在知覺感官下具有基礎(chǔ)概念的前提下理解基本概念，再建立概念之間的關(guān)系，漸進(jìn)地完善知識(shí)結(jié)構(gòu)［1］，因此學(xué)生在單元學(xué)習(xí)后需要圍繞核心概念建構(gòu)單元概念間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，建構(gòu)單元知識(shí)體系。

然而，學(xué)生在單元學(xué)習(xí)后并不能順利地建立各知識(shí)點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)的有邏輯的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。單元習(xí)題是物理教學(xué)中不可缺少的一環(huán)，習(xí)題的作用是幫助學(xué)生將零散的知識(shí)條理化和系統(tǒng)化，從而達(dá)到深刻理解知識(shí)、建立知識(shí)結(jié)構(gòu)的目的，還能在解決習(xí)題問題的過程中發(fā)展分析、抽象和概括思維。但目前教師對單元習(xí)題的隨意選擇和單一評(píng)價(jià)，以及脫離學(xué)生單元學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，使習(xí)題的作用難以發(fā)揮出來。

SOLO分類理論稱為“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”，是用來評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的一種方法，它指出個(gè)人在回答某個(gè)具體問題時(shí)表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)是可以被觀察和判斷的，SOLO分類理論將學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果按高低層次分為：前結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，每個(gè)層次對應(yīng)的思維水平如表 1所示［2］。大多學(xué)生認(rèn)為，物理是一門很抽象、很難學(xué)的學(xué)科，他們幾乎只停留在對獨(dú)立的物理知識(shí)概念的理解應(yīng)用，即對應(yīng)SOLO分類理論中的單點(diǎn)結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，沒有對知識(shí)前后因果關(guān)系的思考，從而在物理概念、規(guī)律、原理之間難以圍繞核心概念建構(gòu)相互交叉關(guān)聯(lián)的知識(shí)體系，何談在建構(gòu)良好知識(shí)體系的基礎(chǔ)上逐漸養(yǎng)成在真實(shí)情境下解決問題的思維與能力［3］，即思維層次難以發(fā)展為SOLO分類理論中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。

表1 SOLO分類層次對應(yīng)的思維水平

因此，SOLO分類理論為教師判斷學(xué)生掌握單元知識(shí)是否完整、內(nèi)在邏輯關(guān)系是否具備及其解決問題思維水平提供了一種方法，教師可以根據(jù)SOLO層次有目的地選擇合適的習(xí)題，依據(jù)學(xué)生在作答習(xí)題的解決問題過程中判斷他們在單元學(xué)習(xí)后的知識(shí)掌握情況和思維水平，從而找到學(xué)生思維發(fā)展的最近發(fā)展區(qū)，再針對性地開展習(xí)題課，幫助學(xué)生達(dá)到下一思維水平。

2 新教材單元習(xí)題SOLO層次分布

2019年新人教版高中物理教材對習(xí)題的編寫進(jìn)行了調(diào)整，增加了單元習(xí)題，對應(yīng)教材欄目中的“復(fù)習(xí)與提高”，而舊教材只有節(jié)后習(xí)題，對應(yīng)教材欄目中的“問題與練習(xí)”。新教材將單元習(xí)題分為A組和B組，A組與B組習(xí)題對應(yīng)的復(fù)雜度不同。A組設(shè)計(jì)的是應(yīng)用單元中課時(shí)知識(shí)概念的習(xí)題，對應(yīng)SOLO分類理論中思維層次的單點(diǎn)結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)；B組設(shè)計(jì)的是應(yīng)用單元知識(shí)概念相互關(guān)聯(lián)知識(shí)的習(xí)題，甚至涉及到對真實(shí)情境的抽象分析，對應(yīng)SOLO分類理論中思維層次的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。新教材既注重學(xué)生對課時(shí)知識(shí)的理解，也注重學(xué)生對單元知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)和在情境中綜合單元知識(shí)解決問題思維的培養(yǎng)，因此新教材的單元習(xí)題符合當(dāng)下核心素養(yǎng)的要求。

以新教材必修一第三章《相互作用——力》為例，統(tǒng)計(jì)A組與B組習(xí)題中對應(yīng)的SOLO層次分布情況，如表2所示。這一單元的習(xí)題共有13道，SOLO層次主要是多點(diǎn)結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，可看出新教材單元習(xí)題注重考查學(xué)生對知識(shí)概念的理解和應(yīng)用，同時(shí)也注重學(xué)生綜合關(guān)聯(lián)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的能力，抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)層次的習(xí)題分別是兩道真實(shí)情境下的問題，對學(xué)生抽象思維的要求更高，需要學(xué)生將問題中的信息轉(zhuǎn)化為物理模型，關(guān)聯(lián)單元知識(shí)進(jìn)行分析推理從而解決問題。從以上習(xí)題的設(shè)置可以看出，教材單元習(xí)題的各思維層次和數(shù)量分布合理，更多地是想讓學(xué)生從對知識(shí)理解應(yīng)用的累積實(shí)現(xiàn)對單元知識(shí)綜合應(yīng)用的跨越，也就是從量變到質(zhì)變的過程［4］。新教材單元習(xí)題的設(shè)計(jì)與SOLO分類理論的各思維層次相符，與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相符。

表2 人教版高中物理必修一第三章單元習(xí)題SOLO分類理論中思維層次分布統(tǒng)計(jì)表

3 SOLO分類理論下單元習(xí)題的選擇與利用

3.1 考慮單元習(xí)題的思維層次，發(fā)揮其診斷作用

不同類型習(xí)題的問題解決需要學(xué)生的思維水平不同，對應(yīng)SOLO層次單點(diǎn)結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的習(xí)題考查的是學(xué)生從問題中提取線索和理解單元知識(shí)概念，將獨(dú)立線索和對應(yīng)知識(shí)聯(lián)系起來從而解決問題；對應(yīng)SOLO層次關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的習(xí)題考查的是學(xué)生從問題情境中提取多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的線索，并依循線索綜合關(guān)聯(lián)對應(yīng)的單元知識(shí)進(jìn)行分析推理從而解決問題。教材中單元習(xí)題的各思維層次和數(shù)量分布就比較適合用于考查學(xué)生單元學(xué)習(xí)后的知識(shí)掌握情況和思維水平，但普遍現(xiàn)象是絕大部分教師往往會(huì)忽略教材習(xí)題，在單元教學(xué)后直接將從市面上購買的輔導(dǎo)材料中某一章節(jié)的測試題發(fā)放給學(xué)生作答，沒有考慮習(xí)題對應(yīng)的思維層次和數(shù)量，如此不僅沒有將習(xí)題對學(xué)生單元學(xué)習(xí)掌握程度和思維水平的診斷作用發(fā)揮出來，還加重了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。因此，教師在單元教學(xué)后應(yīng)考慮是否使用教材單元習(xí)題診斷學(xué)生的思維水平，或者是有目的地選擇適當(dāng)?shù)牧?xí)題即挑選對應(yīng)SOLO層次的習(xí)題和思量其數(shù)量去判斷學(xué)生當(dāng)前的知識(shí)掌握情況及思維水平，以較宜的質(zhì)與量達(dá)到較優(yōu)的診斷效果。

3.2 改變單元習(xí)題評(píng)價(jià)方式，尋找學(xué)生思維最近發(fā)展區(qū)

依據(jù)SOLO分類理論，在復(fù)雜度不同的習(xí)題中涉及到問題線索的數(shù)量與關(guān)聯(lián)程度和知識(shí)的數(shù)量與關(guān)聯(lián)程度不同，學(xué)生在解決單元習(xí)題問題的過程中能夠展現(xiàn)其知識(shí)掌握情況和思維水平，以往的習(xí)題評(píng)價(jià)方式為對或錯(cuò)，這種單一的評(píng)價(jià)方式并沒有使教師獲悉學(xué)生真實(shí)的知識(shí)掌握情況和思維水平，難以針對性地開展單元習(xí)題課，方向性地幫助學(xué)生提高單元學(xué)習(xí)的質(zhì)量。因此，教師應(yīng)改變對單元習(xí)題的評(píng)價(jià)方式，分析對與錯(cuò)背后潛藏的學(xué)生思維水平。

根據(jù)學(xué)生在單點(diǎn)結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的習(xí)題中是否能夠提取獨(dú)立的問題線索和正確應(yīng)用對應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)解決問題，能判斷學(xué)生的思維水平。若是學(xué)生能提取問題線索，但不能正確應(yīng)用對應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，說明學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握還不夠，則教師在單元習(xí)題課的任務(wù)就是針對性地加強(qiáng)學(xué)生對相應(yīng)知識(shí)概念的理解和應(yīng)用，使學(xué)生的思維層次達(dá)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)。若學(xué)生能正確分析作答多個(gè)獨(dú)立問題線索和知識(shí)點(diǎn)的習(xí)題，但不能對多個(gè)問題線索關(guān)聯(lián)的習(xí)題進(jìn)行分析與作答，說明學(xué)生沒有形成有邏輯的單元知識(shí)體系，從而難以從情境問題中提取相互關(guān)聯(lián)的線索，即思維層次沒有達(dá)到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。知識(shí)是思維發(fā)展的基礎(chǔ)，教師在單元習(xí)題課的首要任務(wù)是幫助學(xué)生理清單元知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)系，建立單元知識(shí)結(jié)構(gòu)，再幫助學(xué)生學(xué)會(huì)尋找問題線索并沿著相應(yīng)知識(shí)的邏輯分析它們的關(guān)系，將線索和知識(shí)聯(lián)系起來進(jìn)行分析與概括從而解決問題，使學(xué)生的思維層次跨越到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。

教師在SOLO分類理論的引領(lǐng)下，判斷在學(xué)生單元學(xué)習(xí)后所處的思維層次并尋找其最近發(fā)展區(qū)，針對性地開展單元習(xí)題課，使學(xué)生的思維提升到更高水平，以此更能發(fā)揮習(xí)題的鞏固提升作用及提高習(xí)題課的效率。

4 結(jié)語

單元習(xí)題對學(xué)生單元學(xué)習(xí)后的鞏固提升有著不可忽視的作用，無論是習(xí)題的選擇還是利用，都應(yīng)考慮習(xí)題的目的性和作用性，在SOLO分類理論下的單元習(xí)題具有診斷學(xué)生思維層次的功能，教師在選擇單元習(xí)題時(shí)要考慮習(xí)題需要學(xué)生解決問題的思維水平，合理選擇習(xí)題的各思維層次和數(shù)量分布，根據(jù)學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)針對性地開展單元習(xí)題課以提升學(xué)生的思維層次，使學(xué)生的單元學(xué)習(xí)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的過渡。