基于SOLO分类学的教材分析

徐凯彬

摘 要：本文依托课程标准，根据SOLO分类法对人教版《普通高中课程标准实验教科书·物理必修1》进行统计分析，以初步说明教材各章节知识点对学生思维水平层次的要求，并根据分析结果提出相应的教学启示。

关键词：新课程标准；SOLO分类法；思维水平；教学实践

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）5-0022-4

1 引 言

自2003年初以来，依据《普通高中物理课程标准（实验）》的指导思想，各地出现了不同版本的《普通高中课程标准实验教科书·物理》。新课程标准强调了“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”的三维目标，而落实三维目标的前提是学懂物理学[1]。如何让老师更有针对性地“教”，如何让学生更有效地“学”，一直是各种教材分析的关键问题。

本文从SOLO分类法的角度，尝试对人教版《普通高中课程标准实验教科书·物理必修1》（以下简称物理1）进行分析，并提出相应的教学启示，以期能对教学有所帮助。

2 SOLO分类法简介

“SOLO”是“Structure of the Observed Learning Outcome”首字母的缩写，即“可观察的学习结果的结构”，它源自皮亚杰的认知发展阶段论，由比格斯（Biggs）教授首倡，是一种以等级描述为基本特征的质性评价方法。如图1所示，该结构有五个水平[2]。

SOLO分类法的评价系统，从学生的角度用自我报告的方式形象表达出来[2] ，如表1所示。

物理课程标准不但提出了物理课程的三维目标，而且对目标划分了不同的认知水平，明确界定了各水平的具体含义，给出了描述它们的行为动词[3]。

以知识目标为例，课程标准划分了四个层次：了解、认知、理解、应用。各认知水平与SOLO思维水平相对应的情况如表2所示。

3 物理1知识点的SOLO分类

根据SOLO分类法，笔者对物理1进行分析，将其知识点进行分类（如表3所示）。

由表3可以看出，第一章《运动的描述》侧重于单点结构水平的知识，主要是学习运动学中的基本概念；第二章《匀变速直线运动的研究》侧重于多点结构水平的知识，主要是学习了运动学的基本规律，并将基本规律应用于特殊的自由落体运动；第三章《相互作用》侧重于单点结构水平的知识，主要是学习几种常见的基本作用力，并对力的计算提出相应的法则；第四章《牛顿运动定律》侧重于关联结构水平的知识，主要是学习牛顿运动三定律，并将其应用于新的情境。

物理规律是物理概念的有机组成。从知识的内在逻辑上来看，教材第二章是对第一章的有机整合；教材第四章是对前面三章的有機整合。知识上从易到难、由浅入深，将《普通高中物理课程标准》的理念渗透其中，体现了基础性、层次性、过程性和思维性的特点[4]。从SOLO思维水平来看，单点结构水平是指一个相关方面的知识；多点结构是指几个相关方面的知识；关联结构是指能组合成一个结构；拓展抽象结构是指能类推到新的领域。物理1的章节结构，实际上就是引导学生的思维水平从不胜任逐步达到专家水平。

最近发展区理论、同化理论、建构主义理论等都从不同侧面指出了知识间的联系，已有知识能有效地帮助新知识的学习。物理1根据学生的SOLO思维水平，设计了循序诱导的章节结构，符合学生的认知过程。

4 教学的启示

（1）重视单点结构水平知识的学习。单点结构水平知识（基本概念）是多点结构水平（基本规律）和关联结构水平（基本规律的简单应用）的基础。量的累积，才可能有质的飞跃；量的稳固程度，决定了飞跃的高度。因此，物理1第一章描述运动的物理量和第三章几种基本相互作用力的教学就显得尤为重要。

创设适当的情境和物理模型可以有效地突破单点结构水平知识。以概念的教学为例，概念的教学需要把握概念的产生、内涵和外延。比如“质点”的概念，因把物体看成一个有质量的点，学生潜意识里就认为“大的物体不能看成质点，小的物体才能看成质点”，若创设“研究乒乓球的旋转”的物理模型，学生能直接体会到此时不能把乒乓球看成质点；又如参考系的概念，学生认为“只有静止的物体才能作为参考系，运动的物体不能作为参考系”，若建立情境“卧看满天云不动，不知云与我俱东”，寓理于诗，事半功倍；再如摩擦力的产生是阻碍相对运动（趋势），因此摩擦力的方向与相对运动（趋势）的方向相反。从教学实践获知，学生普遍认为“阻碍”即是阻力，因此得出摩擦力必定是阻力，其方向必定与运动方向相反的结论。教学过程中，若提出问题：人行走时脚受到的摩擦力是动力还是阻力？建立物理情境，让学生亲身体验，不难得出摩擦力也可以是动力的结论。

（2）循序渐进，关注学生的学习过程，切勿拔苗助长。知识的获取是呈螺旋式上升的过程，学生的思维水平也是个循序渐进的过程。教学过程应该关注学生的思维层次，只有在学生充分掌握了较低水平层次的知识要求，才能逐渐引导其进入较高水平层次的知识学习。同时，也要适当地进行思维的提升。学生的思维水平由单点结构发展到多点结构只是一个知识存贮与提取量的变化，属于量的积累[5]；由多点结构发展到关联结构则是质的变化。研究表明，高中阶段的学生认知能力的发展接近于成熟的程度，能运用抽象的适于形式逻辑的推理方式去思考解决问题[3]。因此，教师应利用多种手段创设条件，引导学生找到不同物理知识之间的关联点，重构物理知识，整合思维线索，提升思维水平。

第四章《牛顿运动定律》是物理1知识内容的综合，搭建起了物理1的知识体系。牛顿运动定律的应用，能检测到学生单点结构水平和多点结构水平知识的掌握情况，同时也能培养学生的思维能力，提升思维品质，达到质的变化。以物理1中例题（P86，例题2）为蓝本，笔者对问题进行了改造。

例 如图2，一个滑雪者，质量m=75 kg，以v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30°，在t=5 s的时间内滑下的路程x=60 m。

（1）滑雪者受到几个力的作用？各沿什么方向？（单点结构水平）

（2）求滑雪者的加速度。（多点结构水平）

（3）求滑雪者受到的阻力。（包括摩擦力和空气阻力）（关联结构水平）

（4）本题中，若山坡长L=144 m，求滑雪者到达坡底的时间。（拓展抽象结构水平）

上述4个问题层层递进，相辅相成，单点结构水平到多点结构水平的设问是对学生量变的检测，多点结构水平到关联结构水平甚至拓展抽象结构水平是对学生质变的检测。

5 结 语

本文从SOLO分类学理论出发，从宏观的角度对物理1进行了知识点的分类，在此基础上利用该理论指导教学实践。笔者的研究只是初步的探讨，如何更好地将SOLO分类法应用于教学实践，更有效地指导教学实践，还需作进一步的研究。

参考文献：

[1]张大昌.人教版普通高中课程标准实验教科书共同必修《物理1》《物理2》的编写思想[J].中学物理教学参考，2007，36（1）：2-5.

[2]Biggs，J.& Watkins. Classroom Learning[M].Singapore：Prentice Hall，1995：175-183

[3]廖伯琴，张大昌.普通高中物理课程标准（实验）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2004.

[4]陈信余.粤教版物理必修1的编写思路及处理建议[J].中学物理，2010（1）：17-19.

[5]王较过，越欢苗.SOLO分类理论在物理教学设计中的应用[J].当代教师教育，2012，5（1）：57-62.