SOLO分類理論在初中物理復習課的教學應用

李國榕　江文欽　林琪　鄧楚楚　張念依　林林　葉晴瑩

摘? ?要：以“透鏡成像規律”的復習課為例，運用SOLO分類理論將“凸透鏡成像規律”一課的知識點進行劃分以及對學生的思維水平進行了分析，預設教學目標，將SOLO分類理論運用于初中物理教學。

關鍵詞：SOLO分類理論;復習課;透鏡成像規律

復習課中，教師會對復習內容進行一定的歸納總結，將知識點、考點與易錯點詳細地羅列出來，從而實現知識的再現。這種方式能夠快速地組織教學，容易把握復習課的教學進度。但在常規教學課堂的復習課中，教師講的很多，對學生的關注度較少，導致教師不能清楚地了解學生的學習情況，學生是否能跟上教學進程。

比格斯認為，人的整體認知結構是不可以檢測的，但是某個人在回答問題時所表現出來的思維結構卻是可以檢測的。由此提出SOLO分類理論，該理論將學生的學習結果由低到高分為五個層次水平[ 1 ]。

1? 物理學習結果的SOLO分類

在物理學習結果的視角下，SOLO分類五水平可具體表現為如下 [ 2 ]。

1.1? 前結構水平

學習者對展現在面前的問題情境無法理解，無法解釋，或者答非所問。在物理學習上通常表現為學生在面對物理問題或者物理現象時，無法通過自己已有的知識結構去解釋分析該物理問題或者物理現象，或者只能做出一些毫無根據的回答，思維混亂。教師便可根據學生的回答從而判斷出學生在該部分內容的學習結果處于前結構水平。

1.2? 單點結構水平

處于該水平的學習者能夠發現問題，解釋問題，但只能從一個角度去分析解決問題。也就是說學生在面對物理問題時，只從某一單一條件直接得出結論，而忽略了可能影響問題的其它因素，像這類學生就處于單點結構水平。

1.3? 多點結構水平

解決問題的大多數條件學習者都能發現，但是卻不能將這些條件有機整合起來去解決問題。學生在面對物理問題時，能從問題條件中分析出多種解題線索，但是卻不能將這些線索結合起來一起解決問題。教師便可判斷學生的思維處于多點結構水平。

1.4? 關聯結構水平

學習者能夠發現解決問題的大部分條件，并且能夠將這些條件有機整合，較為嚴密地得出相應的結論。在物理的學習上，若學生能夠達到關聯結構水平，即真正的了解所學內容。

1.5? 拓展抽象水平

拓展抽象水平是學習者思維的最高水平，學習者不僅能夠解決問題，更能在解決問題的基礎上抽象概括出新的結論，將問題情境用于解決其他問題。物理學習中，學生不僅真正了解所學內容，將所學的內容整合起來建立物理模型，并且能夠將復雜的實際問題置于物理模型中，從而解決較為復雜的實際問題。

五水平的劃分也正體現了學生對物理知識理解的階段：我不理解它——我知道它的其中一個方面——我知道了其中的大部分——我知道它們是怎么結合起來的——我知道它們可以在其它的情況下應用 [ 3 ]。

2? 物理教學目標的SOLO分類

復習課的教學要注重學生的思維水平與學習能力的培養，幫助學生發現自己學習中的問題，快速找到學習的方法，進而培養學習的興趣。要想達成教學目標就要清楚學生所處的思維水平，課程標準將知識認知性目標分為“了解、認識、理解”三個層次 [ 4 ]，文章在基于課程標準的基礎上加上“無知”與“應用”兩個層次，將學生現有的知識水平分為“無知、了解、認識、理解、應用”與SOLO分類五水平相對應，并預設教學目標（以透鏡成像為例）建立如表1 [ 5 ]。

3? SOLO分類理論在物理復習課的教學應用

要想設計好復習課教學，就必須清楚的了解學生水平層次與復習的內容重難點，將知識內容由淺至深，由低到高逐步再現于學生面前，并讓學生深刻地理解與掌握。SOLO分類理論將學習者的水平層次分為五個水平，這也就意味著學生的思維是由低級向高級轉變的。下面以SOLO分類理論為指導，滬科版初中物理八年級內容“透鏡成像規律”為例。

3.1? 前結構水平

在復習課中學生對已經學過的知識卻一無所知，教師此時不可急于對學生進行批評，而是應該去了解學生在學習上是否遇到了困難，或者生活上是不是出現了煩心事從而影響了學習。教師要深入去了解學生，對學生進行相應的心里疏導，幫學生解決內心不悅或者生活問題，繼而對學生進行知識上的教育。

對于前結構水平的學生，復習課對他們來說就相當于新課，教師要從最基本的概念入手，幫助學生建立知識基礎。先讓學生認識凸透鏡與凹透鏡：中間厚，邊緣薄的透鏡為凸透鏡;中間薄，邊緣厚的透鏡為凹透鏡。進而介紹凸透鏡與凹透鏡對光線的作用。最后通過設計相應的課堂練習（如習題1，習題2）讓學生學以致用，及時鞏固，從而將學生推向下一水平。

習題1：如圖1所示，以下的6個透鏡中，其中為凸透鏡的有（? ?）;為凹透鏡的有（? ?）。

習題2：光線經過甲、乙兩透鏡后光路如圖2所示，由此判斷甲為（? ? ?）;乙為（? ? ? ?）。

3.2? 單點結構水平

單點結構的學生對透鏡成像規律的知識只處在了解階段，也就是前結構水平學生教學目標階段。對于這類型的學生，教師對學生知識掌握程度要在量上有所改變，即知識的“量變”。雖然知道透鏡對光的作用，但是也得知道透鏡對光的作用也與透鏡的焦距有關，從而引導學生學會畫三種特殊光線（如圖3），總結出結論：平行過焦（凹透鏡反向延長過焦點），過焦平行（凹透鏡正向延長線過焦點），過心不變。

當學生已經掌握如何繪畫光路圖后，教師可讓學生自行動手再次體驗“凸透鏡成像規律”的實驗。再次實驗時，鑒于學生有一定的知識基礎，動手實驗起來會更加的順手，實驗過程中教師引導學生仔細觀察像的特征，讓學生自行總結出以下規律（如表2）。

當學生總結出這些規律，教師可讓學生根據這些規律舉一些生活上的應用，學生逐漸會聯想到放大鏡，照相機，投影儀等生活中常用的設備。至此，處于單點結構的學生在知識量上得到了一定的積累，實現了“量變”的過程，順利的將學生推向更高水平。

3.3? 多點結構水平

處于多點結構的學生在知識的量上已經達到了要求，但是對知識之間的內在聯系的理解還有所欠缺。教師此時可在上述凸透鏡成像規律的實驗基礎上繼續實驗，讓學生觀察物距與像距之間的關系，并且隨著物距的變化，像的的大小又是如何變化的。通過觀察能繼而得到新的規律，即：當u>2f時，f2f。當學生知道物距與像距之間的關系時，教師可向學生展示物距變化對應的像距變化的動畫，讓學生直觀的感受像距與像的大小隨著物距的變化是如何變化的，最終讓學生自行畫出不同物距對應的光路圖（如圖4），總結出“物近像遠像變大，物遠像近像變小”的高階結論。學至于此，學生已經能夠清楚的了解知識之間的內在聯系，達到了“質變”的效果。

3.4? 關聯結構水平

關聯結構的學生已經真正的了解所學內容，在透鏡成像規律的復習課上可讓學生對凸透鏡的成像規律實驗進行探究，例如將凸透鏡換成水透鏡（如圖5）。通過將蠟燭移動（靠近或遠離）透鏡，觀察光屏成像是如何變化的。如何通過調節透鏡（注水或者抽水）能夠使光屏上能夠再次呈現清晰的像，這個過程涉及哪些知識？先讓學生大膽猜想，再進行實驗操作驗證 [ 6 ]。

探究實驗的方式可以多種多樣，例如在透鏡成像規律的實驗中。當光屏上已經成清晰的像時，可以在凸透鏡前方再放個凹透鏡，又該如何操縱光屏才能使光屏重新呈現出清晰的像，這個過程又涉及哪些知識？也可讓學生先猜想后通過實驗驗證。

通過這些探究實驗，可以充分調動學生的學習動機，使學生將知識充分利用，從而達到思維的訓練，朝著更高水平層次也就是拓展抽象水平發展。

3.5? 拓展抽象水平

拓展抽象水平是學生思維水平的最高水平，學生在上復習課之前就能達到此水平，說明學生的學習能力超常。在學習上學生會遇到涉及一些較為深入的內容，例如：學生會發現相同形狀的凸透鏡，玻璃透鏡比水透鏡的焦距小等問題。這時教師也可簡單向學生介紹薄透鏡焦距的公式：f=（透鏡兩端均為空氣，其中n為透鏡的折射率，由材料決定;r1、r2為透鏡雙側曲率半徑，涉及具體計算時，需考慮凹凸透鏡雙側的曲率半徑取值的正負。） [ 7 ]。讓學生大致了解透鏡的焦距不僅與透鏡形狀（曲率半徑）有關，還與透鏡材料有關，解開學生內心疑惑。

處于拓展抽象水平的學生對深入了解物理現象、物理規律有較大的興趣，教師可對這一類型的學生進行更高水平的題型訓練，例如初中物理競賽的培養。實踐操作中，將處于該結構水平的學生集中起來，并由一些經驗豐富，物理專業知識寬廣，熱情自信的教師進行授課， 傳授一些更高水平的知識。

4? 總結

高質量的復習課不是僅對知識進行重復，更要促進學生思維水平與學習能力的提升。教學中出現學生對知識掌握的不均衡是正常現象，論文以“透鏡成像規律”復習課為例，應用SOLO分類理論對學生思維進行了水平分析，預設了教學目標，并將該理論應用于教學，為初中物理復習課提供了新的教學思路。

參考文獻：

[1] 比格斯，科利斯.學習質量評價：SOLO分類理論（可觀察的學習成果結構）[M].北京：人民教育出版社，2010：155-159。

[2] 王較過，趙歡苗.SOLO分類理論在物理教學設計中的應用[J].當代教師教育，2012，5（1）：57-62.

[3] 馮翠典，高凌飚.現狀與反思：SOLO分類法國內應用研究十年[J].教育測量與評價（理論版），2009（11）：4-7.

[4] 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012：52-53.

[5] 熊華，林家妍.教師巡課促進初中物理適度教學初探[J].中學物理教學參考，2019，48（16）：22-24.

[6] 袁佩琳.運用學習科學設計初中物理復習課——以“透鏡及其應用”單元復習為例[J].中學物理教學參考，2019，48（22）：22-23.

[7] 趙凱華.光學[M].北京：高等教育出版社，2004.