基于SOLO 分類理論的物理教學設計研究
——以“圓周運動”為例

王爽

（吉林師范大學，吉林 四平 136000）

開展高效的物理教學課堂，不斷地提升高中物理課堂教學質量，都離不開一套科學的物理教學設計。在高中物理的學習中，由于高中物理知識的難度，導致高中生接受知識的過程中略顯困難，而一個好的教學設計能讓教師的教學思路明確，讓高中生的學習過程也更加的明朗，容易學習。本文以SOLO 分類理論作為基礎和指導，討論了SOLO分類理論在我國高中物理課堂教學中是如何有效地運用，如何讓教學設計更符合高中生的思維發展情況，更容易使高中生接受。

一、SOLO 分類理論

“Structure of the Observed Learning Outcome”的縮寫簡稱也就是本文中所提到的SOLO,即可以直接觀察得到的學習成果的總體結構。該理論起源于皮亞杰的認知發展理論，皮亞杰創作了認識論，作為構建主義中的重要代表人物，皮亞杰仔細地研究了人類的認知的產生和發展，而SOLO 理論就是在皮亞杰的認知發展階段理論學說的支持下由澳大利亞的兩位知識領域的著名學者比格斯(JohnB.Biggs)和科利斯(KevinF.Collis)共同首次提出。但此理論遠遠地超越了皮亞杰的認知發展理論，解決了皮亞杰的認知發展理論在發展中存在的各種問題。

在人類的成長發展過程中，人的認知發展一直都存在著一定的階段性，但是在日常的具體事物上經常會出現認知水平與整體階段性不吻合的情況。不同的階段就會有不同的認知水平，而SOLO 認知理論就是將學習者不同階段的具體認知情況作為研究對象，對其認知情況進行具體的分析，這樣才能幫助教育者了解學習者的具體認知情況，從而提高教學質量。所以SOLO 分類理論被稱為是“可觀察到的學習成果的結構”。該理論可以分為以下五個層次,對其的理解具體如下：

（一）前結構水平

處于前結構水平階段的學習者不具有處理相關問題的能力，會因為錯誤的前概念造成起思維混亂。學習者會出現抗拒作答問題，作答時毫無邏輯，沒有思路，更有甚者在未清晰的理解問題時就收斂了。而且作答內容多為感性認知，作答無邏輯，更談不上去解決其他相關的問題了。

（二）單點結構水平

處于單點結構水平階段的學習者了解了物理所學相關知識的基本概念和公式，可以完成一些簡單套用公式就能解決的物理問題，思維上能形成一些具體解題思路，但是只能想到單一的物理知識點，能對物理問題就行簡單的回答，但是不能對物理相關問題靈活進行作答。

（三）多點結構水平

處于多點結構水平階段的學習者對于物理問題掌握了多個物理相關知識，但是在面對物理問題作答時，學習者并不能將多個知識點進行整合，無法將物理知識進行串聯，導致作答不完全。在高中物理的學習的過程中表現一般為：學習者能夠運用所學概念和公式解決相關物理問題，也能羅列多個知識點對物理問題進行作答，但是還不能將物理的復雜問題作答完整。

（四）關聯結構水平

處于關聯結構階段的學習者已經能將所學的有關物理的各種知識內在邏輯相聯系，能收集、整理信息以此作為作答的輔助資料，學習者能夠獨自去解決一些較為復雜的物理問題。在物理的學習中表現為：學習者能夠對較為復雜的問題進行作答，出現錯誤時也能及時發現并修改。

（五）拓展抽象水平

處于拓展抽象水平階段的學生知識儲備已經十分豐富，能抽象地對問題進行充分概括，靈活地將所學過的知識遷移到其他相關問題上，能對問題進行全方位的分析和作答，也能借助多種資料去概括出全新的，更抽象的物理知識。

二、SOLO 分類理論在“圓周運動”教學設計中的具體應用

一個教育者在開展優質的教學過程中是離不開好的教學設計的。而一個好的教學設計，是離不開對學校課程標準、教學內容和全體學生學習情況的全方位跟蹤分析的。而在此目的基礎上，確立教學實踐目標,選擇課堂教學方法，設計課堂教學活動，安排課堂教學環節并對課堂教學效果進行反思，這樣我們才能真正取得最優的課堂教學效果。根據SOLO 分類理論，判斷學生的思維發展水平，了解學生物理學習的真正需求，從而為滿足學生的需要而制定物理教學設計，以此來逐步提升高中物理的教學質量。下面就是SOLO 分類理論在高中物理必修二中的“圓周運動”的教學設計中的應用效果。

（一）依據SOLO 分類理論確立教學目標

教學目標是一切教學過程的根本出發點和最終歸宿，是教師對一個學生希望達到的最終學習效果或最終行為的明確意義闡述。而教學目標的確立必須認真研讀相關的課程標準，把握學生在基礎知識和思維發展方面的需要。研讀相關的課程標準，以及分析相關的教材就可以得出學生在學習上有哪些需要，再根據學生對于學習物理的需要，制定教學目標，從來達到其目標，最后的結果都是為了學生更好的學習物理，而學生思維發展方面的學習目標則必須充分利用SOLO 分類理論對學生的學習現狀和期望學生能夠達到的水平進行判定。

表1 教育目標與SOLO 分類理論的對應關系

案例：《圓周運動》中的教學目標與SOLO 分類理論水平的對應關系如表2 所示。

表二 《圓周運動》知識點對應的SOLO 分類理論水平

（二）依據SOLO 分類理論選擇教學方法

在高中物理教學實踐的過程中，一個好的教學方法也是形成一個好的教學設計的關鍵性的因素，再結合高中生的身心發展特點，以及接受知識的能力，教學方法的選擇也要變的慎重起來。而高中生在學習知識的過程中，每一個階段變得都很重要，要結合各方面的因素，在每一個階段都要采用不同的方法進行學習。學習者經過一段時間的高中物理的學習，學習者的物理知識儲備得到了充分積累，學習者的思維水平可以由單點結構水平逐步發展到了多點結構水平。例如：在“圓周運動”的教學過程中，舉例現實生活中的實際現象，比如：風扇的轉動，摩天輪的轉動等等……通過現實生活的實例讓學習者自己歸納總結得出圓周運動的定義和性質，使學習者關于圓周運動的知識得到了了解和積累，使其思維水平達到多點結構水平，為學習者接下來的學習做好預備工作。

學習者繼續進行學習后，學習者能夠對物理知識進行整合、分析和運用。學習者的思維水平會向關聯結構水平發展，例如：在“圓周運動”的教學中，教師可以通過演示實驗小球被甩動做圓周運動的運動特點，以及小球進行圓周運動時的受力特點，同學們對此進行思考并討論，并找到幾個知識點的內在關聯，從而了解和學習描述圓周運動速度快慢的物理量。學習者經過上述的物理學習，其思維應該向抽象拓展結構發展。教師需要加強學生靈活運用所學知識的訓練。例如：通過學習，學生已經掌握了圓周運動的有關物理知識，可以進一步運用所學知識來研究生活中火車、汽車轉彎的有關問題，以及生活中各種有關于圓周運動的問題，學習者學會獨立的解決學習上和生活中的各種問題。

然而，在物理教育教學過程中，教育者對教學方法的選擇和應用都不是一成不變的，要以教師的教學水平，學生學習的能力，以及知識的難易作為根據。而教學方法的選擇是十分靈活的，最后的目的都是為了使學習者能夠真正地學會物理知識。

（三）依據SOLO 分類理論模擬教學環節

在高中物理教育教學階段，根據高中教育者的教育教學能力水平，學習者對高中物理知識的接受能力水平，以及高中物理知識的難易程度，高中物理課程教學的先后順序都是由簡到難的，由易到繁的。教育者在進行物理教學設計時,要將每一步都設計完美，所以，可以根據SOLO 分類理論模擬物理課堂教學環節。依據SOLO 分類理論所設計的“圓周運動”一節的主要教學環節如下所示：

綜上所述，通過運用SOLO 分類理論分析高中物理學習的方法以及高中物理教學的環節，并將SOLO 分類理論融合到物理教育設計中的一系列研究表明：借助于SOLO 分類理論的物理教學設計會讓學生更容易接受，更符合學生所需，從而提升了教學質量。本文以SOLO 分類理論融入高中物理教學設計中的優越性分析為出發點，靈活的運用SOLO 分類理論，指導高中物理教學設計的各個教學環節，以此看出，它可以幫助教師明確學生的學習物理時的需要、制定科學的高中物理教學目標、選擇合適的物理教學方法、設置正確的物理教學順序。由此可見，SOLO 分類理論對高中物理教學設計的意義是十分重大的。當然，這只是筆者的粗淺探討，由于筆者的教育教學經驗不夠豐富，所以如何有效的應用SOLO 分類理論于高中物理教學中，還有待各位教育者的進一步研究。