基于SOLO分类理论的深度学习评价——以高中“机械能”为例

邹雪晴 汪 弘 张 杨 简 鑫

(西南大学物理科学与技术学院,重庆 400715)

1 问题提出

随着学习研究的深入,对学习的认识也在逐步加深．Marton和Säljö(1976)完成了深度和浅层学习有关的原始工作.他们的研究考查了学生对特定任务的处理方法,把强调理解的学习叫做深度学习;把只是对知识死记硬背的回忆的学习叫做浅层学习.[1]接下来的时间里国外诸多学者都对深度学习进行了研究．根据Marton和Säljö的工作,Biggs和Collis(1982)创建了SOLO(Sructure of the Observed Learning Outcome)分类法以评价学生深度学习水平,他们认为从浅层学习到深度学习是一个连续的过程.[2]2004年,美国教育传播与技术协会(AECT)重新修订了教育技术的定义.其中突出强调了深度学习的思想理念.并将促进深度学习作为教育技术的重要目标.[3]随着AECT重新修订的教育技术定义在国内广泛传播,国内学者也开始了对深度学习的研究.黎加厚首先对深度学习进行了界定,[4]刘哲雨,张诗雅,张浩等对深度学习做了进一步的研究.目前,深度学习研究已经成为国内外教育领域研究的热点,但是基于SOLO分类理论评价物理深度学习的研究鲜有人关注.因此,本研究基于SOLO分类理论、TW Smith, SA Colby的深度学习水平划分以及 Entwistle编制的学习方法清单对深度学习水平重新划分,进行高中物理的深度学习评价研究,期望对物理的深度学习和深度教学有所启示.

2 深度学习与SOLO分类理论

2.1 深度学习

国外学者J B Biggs、[2]K Warburton、[5]N Entwistle[6]等在Marton和Säljö的基础上进一步提出深度学习是学习者基于内部的学习兴趣和动机,使用迁移、论证、联想等策略将学习任务系统化、理论化,促进自己的有意义发展的学习.而并非只是通过记忆、识别,侧重于完成教学大纲和达到课程要求的浅层学习,也不是通过合理的安排时间和有组织地学习,取得好成绩的学习.

2.2 SOLO分类理论

目前,SOLO分类理论对学生学习认知水平和思维层次的划分已经得到广泛的肯定.它分为5个主要层级:第一层是前结构,接下来的两个层次,是单点结构和多点结构,最后两层是关联结构和抽象拓展.[2]T W Smith, S A Colby在其研究中把前三层次对应于浅层学习,后两层次对应于深度学习,反映了特定任务的学习质量.[7]前结构水平表现为对学习任务一无所知,忽略了重点提出的问题;单点结构水平表现为答复只侧重于任务的一个方面;多点结构水平表现为提供了多个相关的细节,但没有讨论这些细节之间的关系;关联结构水平在多点结构的基础上讨论了细节之间的关系;抽象拓展水平则进一步建立了用于问题分析解决的假设和原则.

3 高中“机械能”的深度学习评价

在借鉴T W Smith,S A Colby的研究思路的基础上,结合自身对深度学习已有的理解,将SOLO分类理论应用于高中物理机械能深度学习评价的研究中，形成如下研究设计: (1) 分析高中物理机械能高考考试大纲、课程标准、教科版高中物理教材必修2,得出高中“机械能”的重要概念,梳理课标、高考大纲得出物理深度学习的概念基础.(2) 整理SOLO分类理论的相关研究,得出其各层级的认知水平特征,结合已建构的概念基础,分析各认知水平表现特征对应的高中“机械能”学习结果表现,形成高中“机械能”的深度学习评价.

3.1 高中“机械能”深度学习概念基础构建

功和功率在初中的物理课中学生已经有了定性和定量的认识,而势能、动能、机械能的认识还是处在定性认识的水平,所以基于以上背景,制定了本研究构建的高中“机械能”深度学习概念基础如表1.[8][9]

表1 高中“机械能”深度学习概念基础

3.2 SOLO层次对应的高中“机械能”学习结果的深度学习水平评价

本研究在文献研究的基础上,得出各层级的认知表现特征.[4][8]考虑到初中已经学习过机械能,并不是对其概念一无所知,所以结合上述研究在高中“机械能”对SOLO各层级认知水平相对应分析时,去掉前机构水平,将单点结构水平作为深度学习的第一层级对应于浅层学习,多点结构水平对应于浅层学习高水平和关联结构水平对应于深度学习低水平即过渡阶段,抽象拓展水平对应于深度学习,得出高中“机械能”的深度学习评价如表2.

表2 基于SOLO分类理论的“机械能”深度学习评价

续表

对照表1、表2可以看出,深度学习是以多个相关概念为线索,在逐步学习重要概念的同时,不断对前概念进行补充、深入,对错误概念进行修正,使学习水平从浅层学习不断过渡到深度学习水平的学习过程.以“动能”为主线加以阐述:浅层学习水平中的较低层表现为只能记忆动能的表达式、符号表示、单位以及单位之间的换算,能够直接套用动能的公式进行简单计算.当学生把动能定理与恒力、变力、直线运动、曲线运动等的概念相结合起来并且做了简单的讨论,这时学生进入到了浅层学习的较高水平.随着学习的水平的不断推移,学生能用动能定理,解决恒力、变力、直线、曲线运动的问题,这时学生已经从浅层学习过渡到了深层学习的低水平.当学生进入到深度学习的最高水平就表现为对动能的理解达到抽象拓展,迁移论证,会与学过的复杂模型结合起来用多种方法解题,并且还能根据情况找到最适合自己的方法,进一步进行知识迁移联想到动能定理、机械能守恒是否也适合宏观物质和微观物质,并且能主动查找相关资料初步了解天体,微观物质中的能量问题.

4 对促进学生深度学习的教学建议

教师在对学生深度学习水平进行检查时,使用SOLO分类法作为框架,可以通过学生的表现来评价自己的教学方法产生的深度学习水平.然后,可以利用这些信息来不断提高学生深度学习水平.因为SOLO分类法代表一个学习循环,所以我们必须不断地引导学生在学习过程中提出自己的问题,产生新的想法,对学习任务有更深层次的理解,达到SOLO分类标准的下一个水平,帮助他们建立持续深度学习的习惯,使学生学习向更高层次发展.