SOLO模型在信息技術教學中的應用研究（上）

王蕾 江蘇省南京市瑯琊路小學

教學現場

SOLO模型在許多學科中已有了一定的應用，隨著信息技術學科核心素養的出臺，有關思維的關注度也出現在信息技術學科教研活動中，如何合理設計教學，以滿足思維培養的需要，是教學研究的重點。

問題分析

SOLO模型是對觀察到的學習結果進行分類的理論框架，包括思維方式和復雜性水平兩個關鍵特征。SOLO模型將皮亞杰認識發展理論的認識主體擴展為存在差異性的學生個體，同時考慮學生學習的質變和量變，對于科學設置課程目標以及教學評價具有重要的啟示。本文即針對以上問題，展開相應的探討。

● SOLO模型的理論解析

SOLO模型即分類評價理論，全稱“Structure of the Observed Learning Outcome”，意為：可觀察的學習結果的結構。SOLO分類評價理論是香港大學教育心理學教授比格斯（J.B.Biggs）首創的一種學生學業評價方法，是一種以等級描述為特征的質性評價方法。SOLO分類評價理論旨在針對學習過程進行動態評價，在教學中經歷多次實驗后，形成了相對穩定的思維評價方式。

SOLO模型由功能性思維方式和復雜性水平這兩個關鍵特征組成。其中功能性思維方式包括：感覺運動的思維方式——人們對物理環境的反應；表象的思維方式——人們以圖像的形式內化動作；具體符號的思維方式——通過使用如書面語言和數字這樣的符號系統思考，該模塊是小學高年級和中學最常見的教學目標；形式的思維方式——考慮更加抽象的概念，依據“原理”和“理論”工作，學生不再局限于一個具體的參照物；超形式的思維方式——能夠質疑或挑戰理論或學科的基本原理。

● SOLO模型的層次分布

比格斯按思維結構的復雜程度將學生思維發展劃分為五個層次：

前結構層次：學生基本上無法理解問題和解決問題，只提供了一些邏輯混亂、沒有論據支撐的答案，此思維過程指向學生的低層思維階段，尚無完整的思維連接，處于凌亂的感受知識階段，需要教學者提供更為明晰的學習機會。

單點結構層次：學生找到了一個解決問題的思路，但卻就此停住，單憑一點論據就跳到答案上去。此思維過程指向學生的初步思維階段，認知過程剛剛開啟，但是學生的自我認知能力有限，需要教學者輔助保證思維過程的深入。

多點結構層次：學生找到了多個解決問題的思路，但卻未能把這些思路有機地整合起來。此思維過程指向學生的初步構建階段，學生已經具有一定深度的思維，需要教學者提供更豐富的內容來觸發思維的廣度。

關聯結構層次：學生找到了多個解決問題的思路，并且能夠把這些思路結合起來思考。在此過程中，學生可以進行一定層次的自我歸納和知識構建，需要教學者及時督促鼓勵其繼續深入思考，向著更高層次的思維進階。

抽象拓展層次：學生能夠對問題進行抽象的概括，從理論的高度來分析問題，而且能夠深化問題，使問題本身的意義得到拓展。此過程為學習過程的高級階段，學生的思維過程已經到達自我內化吸收的階段，需要教學者提供反思和整合的機會，鞏固其學習成果。

● 信息技術教學中SOLO模型的研究現狀及可行性分析

長期以來，信息技術教學中關注對學習結果的評價，以學生對技能的掌握程度及最終的電子作品的達成率來考查學習效能，缺乏對思維的評價。而通過SOLO模型，能對信息技術學科的學習結果進行思維層次的評價，將學習結果中的思維過程進行量化，用以客觀地評價學習情況。通過對學生表現出的不同作品形式，判斷其思維過程處于哪一個層次，并對教學過程進行動態調整。如學生處于前結構層次，證明教學難度過大，就需要進行降層處理；如學生處于單點結構層次，就需要提供更為豐富的學習資源，加強基礎概念的訓練；如學生處于多點結構層次，說明已對概念有了初步的認知，應補充擴展性的內容加深理解；如學生已經進入關聯結構層次，教師要及時補充外延內容，拓展學生的知識鏈接；如學生已經進入抽象拓展層次，則較為成功地完成了該內容的完整認知概念，可以引導其加深對學科整體知識的構建。

本文據此展開相應的研究，因限于篇幅，本篇為研究文章的上篇，重點關注前結構層次和單點結構層的評價方式，在下篇中關注另三種層次的評價方式。

● 基于SOLO模型的信息技術教學過程

1.深入理解知識原點：加深前結構層次

在前結構層次中，學生并沒有真正理解學習內容，更多的是被動接受技能訓練，或被以前所學的無關知識困擾，找不到任何解決問題的辦法。表現在信息技術學習中，呈現出學習動機不強、參與度不高的情況。在此情況下，教師需要及時進行相應的調整，激發出學生適宜的思維動力。

（1）原設計

《認識鍵盤》是小學信息技術計算機基礎模塊部分的內容，也是傳統教學中常見的內容。常規教學中，教師一般采用“講練結合”的方式，帶著學生依據實物來認識鍵盤的分區，再根據一定的教學軟件來練習基本指法。在此種情況下，教學主要是技能的訓練，沒有設計的痕跡，學生對本課興趣索然，課堂氣氛往往過于沉悶。

（2）思考焦點

由于該課處于信息技術的起始學段，學生前認知中，尚無學習需要。在常規的教學過程中，教學過程類似于技能練習，再機械模仿代替了認知思考，因此在以上慣性的教學中，學生對認識鍵盤的學習動機未能有效激發，因此出現了課堂氣氛沉悶、教學效果不理想的情況。

（3）改進型設計

南京市某小學的朱老師執教的《認識鍵盤》一課中，就將“掌握backspace、空格鍵、回車鍵的作用和使用方法”這一教學目標進行了有規劃的理解深入，讓原本枯燥的認識鍵盤的活動變得生動有趣。

師：老師準備了一組闖關游戲，愿意接受挑戰嗎？好，請大家跟老師一起打開記事本吧。

學生在教師的指導下，打開記事本。（課件出示：第一關)

師：你們能快速輸入這行英文短語嗎？

學生在記事本里輸入教師準備好的生日快樂的字符。

師：成功的同學請舉手。在輸入的過程中，你們遇到什么困難了嗎？解決了嗎？怎么解決的？

生1：空格鍵（師貼空格鍵）。

師：這是鍵盤上最長的一個鍵，在主鍵盤的最下面。你們知道這個鍵的位置嗎？互相指指看！

生2找出了Enter鍵。

師：Enter中文名字叫回車鍵，具有換行的功能。

生3找出了Backspace。

師：Bockpca中文名字叫退格鍵，刪除光標前的字符（舉例操作示范）。

學生再次調整第一關的補充內容。

師：這次有沒有遇到什么困難？解決了嗎？怎么解決的？

生1：不能輸入大寫字母。

師：有同學能解決這個問題嗎？

生：輸入H之前先按一下Caps Lock，就可以輸入大寫字母了。

師：你能描述一下這個鍵嗎？靠近哪個字母？大家都知道這個鍵的位置嗎？互相指指看！

請大家反復地擊打這個Caps Lock控制鍵，注意觀察鍵盤上有什么變化。擊打這個鍵時，有兩種狀態，請大家在這兩種狀態下分別地輸入幾個字母，看看有什么不同。

生：燈亮時，輸入的是大寫字母；燈滅時，輸入的是小寫字母。

教學評析：在以上教學過程中，教師將原本機械的認識鍵盤分區，變為了帶著學生去玩闖關游戲。在闖關的過程中，將鍵盤的主要功能鍵設為發現點，學生一一探究，找到問題的解決方案，在此過程中，不斷加深對鍵盤功能鍵的認識，通過不同方向的反饋，對知識原點進行多項鞏固。這樣的形式，既解決了學生認知程度不夠深入的問題，又能保持學生自始至終的學習動機，因此課堂教學效果較好。

2.拓展思維廣度：豐富單點結構層

在單一結構水平層次，學生在信息技術學習中能夠學習內容，找到一個解決問題的辦法。在該層次中，學生的思維已經進入一定的層次，能夠找到初步的求解方案，但是缺乏多途徑的認知方式，尚缺乏運用知識的能力。因此，教師需要給學生提供更為豐富的資源，幫助其拓展思維廣度。

（1）原設計

《學會設計規劃路線》是小學三年級輕質機器人行走的內容，要求在前面學習的基礎上，為輕質機器人設計完成任務的多條路線，解決編寫程序過程中“當距離大于某一距離時”機器人如何安排路徑的問題，讓學生初步感知速度和時間的關系。常規設計中，一般采用“設置起點和終點→教師講解機器人行走方式→講授機器人模塊的編寫方法→學生操作實踐→教師輔導糾正錯誤→總結實驗過程”。在實際教學過程中，學生按部就班，能夠模仿教師進行操作，但是作業形式單一，缺乏自我的創意。

（2）思考焦點

在以上的學習過程中，學生思維過程處于單點結構層，缺乏必要的深度思考的空間，加之缺少必要知識供給，導致思維難以深入。為了幫助學生進入高階思維的層次，教師需要適時地提供更為具有適應性的資料，為學生創設學習遷移的機會。

（3）改進型設計

南京市某小學部王老師近期執教的《宇航員達奇》一課中，為學生提供多項引導資源，豐富學生思維空間，收到了良好的教學效果：

（復習前節課的機器人行走內容）

步驟一：化簡中求解。

師：在編寫程序的過程中，有沒有遇到什么困難？

生1：在按照向上移120cm，旋轉90°，向右移180cm的路線編程時，我的機器人卡殼了。

生2：在向上移動到120cm，編程時卻發現移動到最遠的距離是80cm。

師：你們是怎么解決這個問題的？

學生討論后，教師給出參考建議。

生1：轉彎走，在一條路走不通的時候，我們可以換條路。

生2：可以把它分成兩段來完成，移動到80cm，移動到40cm。

師：把復雜的問題簡單化，這也是一種方法。

步驟二：優化方案求解。

師：今天我教大家一種新的方法，認識這個圖標嗎？（板書 移動指令）

我們來找一找，它在什么位置。我把它拖到上面來。你們能用自己的話來說說是什么意思嗎？

每秒鐘走多少厘米，假設我每秒鐘走40cm，那么1秒鐘，我可以走多遠呢？

學生說出檢測到的數值。

師：我們回到達奇的任務上，現在我們就沿這條路線走。向上移動到120cm，旋轉到90°，向右移動到180cm。達奇以30cm/s的速度前進，需要幾秒移動到最上端？

學生回答如何能移動到位。

教師繼續追問：為什么？

生：30×4=120cm，共有120cm，所以需要4s。

教師歸納：每個格子長寬均是30cm，達奇以1s走30cm的速度前進，走一個格子需要1s，那么走四個格子需要4s。（板書）

教師提供第二輪學習資料：下一個指令是右轉90°（板書），這樣的情況下，機器人繼續前進，速度還是30cm/s，需要幾秒鐘能到達綠洲？（板書）

學生探究學習素材，并進行討論。

教師提供第三輪學習資料：最后一個指令是，我們讓達奇停下來。（板書）

學生根據提示找到最優路徑。

師：我們看一下在達奇Wonder里程序怎么寫。拖出“移動”指令，設好速度，然后下一個指令是旋轉到90°，那我在“移動”和“旋轉到”中間的位置改時間。劃動屏幕，找到需要的時間。

下面誰來幫我補充完整這段程序？

學生幫助教師補充程序資料。

好，下面請大家重新編寫程序，然后到場地上去測試。

順利到達綠洲的組，在黑板上任務2處，你們組的位置打“√”。

提前完成的組，試著修改一下程序，讓達奇用更短的時間到達綠洲。

步驟三：感知速度和時間的關系。

集體演示：我們一起到前面來看一看這一個組的程序，他們移動的速度是60cm/s，注意觀察移動的效果（如下圖）。

結論：機器人走同樣的距離，速度快了，時間用得更少了。

教學評析：本課的設計，突破了單一路徑的限制，將教學重點從解決行走，變為怎樣能更好地行走，所有的指令和規劃都圍繞求解的路徑展開。在本課之前，學生已經學會使用軟件的基本操作方式，熟悉“移動到”“旋轉到”指令，能夠連接指令形成完整程序，并連接達奇機器人運行程序。因此在教師采用分步給出學習資料，促發學生多樣式地思考自我的學習過程，并最終找到多種解決方式。在此思維過程中，學生的活動不是自我的單一認知，而是依靠教師的資源供應進行深層的自我規劃和設計，讓整體思維呈現出積極主動的狀態，保證了良好的教學效能。

本文系SOLO模型在信息技術教學中的應用研究的第一部分，通過具體案例的分析，厘清了信息技術學科中前結構層次和單點結構層的應用模式，及思維層次的有效推進方式。SOLO模型共分為五個層次，在下一期的專欄文章中，將對多點結構層次、關聯結構層次、抽象拓展層次在信息技術學科中的應用形式進行相關闡述。