SOLO分类理论下的初中物理深度学习评价研究——以“欧姆定律”为例.pdf

物理版 年 月 日 第 期 .分类理论下的初中物理深度学习评价研究 以“欧姆定律”为例王贺佳 孙宝东 赵振宇(哈尔滨师范大学教师教育学院 黑龙江 哈尔滨)摘 要:为了满足社会和时代的发展需求学生的学习逐步从低层次的接受阶段发展到了高阶的认知理解阶段即深度学习阶段.教师需要通过教学评估了解学生的学习成果而 分类理论恰恰为教学评估提供了新的思路它作为一种科学、有效的评价理论能够为学生深度学习水平的判断提供参考依据对于初中物理深度学习研究与评价以及实际教学的开展均有很好的借鉴意义.关键词:深度学习 分类理论欧姆定律作者简介:王贺佳()女黑龙江佳木斯人硕士研究生研究方向:初中物理教学研究.通讯作者:孙宝东()女黑龙江哈尔滨人硕士研究方向:中学物理教学法赵振宇()女黑龙江哈尔滨人本科研究方向:中学物理教学法.知识经济下信息的更新迭代速度绝不亚于物质世界机械记忆和被动记忆已经不能满足时代发展需求学习者的学习应该由对知识的记忆与叠加转向对知识的整合与创新.而判断学习者是否有效地进行了深度学习就需要借助 分类理论对学生学习成果进行科学评价.本文在将深度学习与 分类理论相结合的基础上以初中物理“欧姆定律”为例初步探索如何利用 分类理论来评价学生的深度学习.概念界定.深度学习深度学习是一种有意义的学习过程强调主动批判性地学习与在浅层学习中学习者机械和被动地记忆相区别(见表)是指学习者在学习从未接触的新知识时调动已有知识和经验在理解新旧知识内在联系的基础上将新旧知识相整合最后在具体情境中做到迁移与运用解决实际问题也就是我们常说的举一反三.但是深度学习与浅层学习也不是完全对立的浅层学习阶段是学生达到深度学习水平的过渡阶段例如学生在开始学习某个公式或定理时要先对公式进行套用才能逐步理解、迁移以及整合运用.在深度学习中学习者是积极主动的思考者、探究者、问题解决者深度学习不仅有利于学生对所学知识理解更深刻更好地进行知识迁移而且对于学生问题解决能力的提升也有关键性的作用.表 深度学习与浅层学习的区别深度学习浅层学习学习动机自身需求外在压力投入程度主动学习被动学习记忆方式理解基础上的记忆机械记忆关注焦点关注核心论点和概念关注公式和外在线索遗忘概率不容易遗忘较容易遗忘知识体系掌握复杂概念、深层知识等非结构化知识在新旧知识之间建立联系只掌握概念、原理等结构化的浅层知识以及零散的、孤立的知识迁移能力能把所学知识迁移到实际应用中不能灵活应用所学知识做不到举一反三反思状态批判性思维、自我反思学习过程中缺少反思思维层次高阶思维低阶思维.分类理论 分类理论最早是在 年由澳大利亚教育心理学家比格斯()和他的同事库里斯(.)提出来的 是“”的简称也称为可观察的学习成果结构分类理论.该理论以皮亚杰的认知发展理论为基础以学习者在进行问题解决时思维方式与水平为依据来判断其处于何种认知水平.分类理论将学习者的学习过程分为五个结构水平(前结构水平、单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平、抽象拓展结构水平)随着研究的深入与广泛有些学 年 月 日 第 期物理版:/.者开始将 分类理论与深度学习相对应结构水平与学习水平的对应及其特点见表.表 分类理论的各个结构水平与深度学习对应情况及其特点学习水平 分类水平认知水平特点无学习前结构学生对所学内容完全不理解没有解决问题的思路和头绪所作答案没有逻辑罗列的知识点相关性低浅层学习单点结构学生不能解决复杂问题但是可以理解单一的概念能解决简单问题学生在学习新的内容后只能理解知识的表面信息只能通过复述或套用公式得出结论多点结构学生可以理解多个概念能解决较复杂的问题但不能发现问题之间的联结点无法将所学知识内容进行整合将所学策略进行迁移深度学习关联结构学生可以在头脑中将多个信息联结到一起并总结出它们的相同点与不同点可以使孤立的概念与知识点形成体系可以解决较为复杂的问题在解决问题时能做到举一反三可以很好地完成知识的迁移过程抽象拓展结构学生不仅能解决复杂问题还能在理解新知识的同时对其进一步进行推理和归纳及拓展能够将新知识与原有旧知识结合在一起得到新的结论处于该认知水平的学生具有很强的创新思维 可见 分类理论所阐述的五个结构水平层层递进、由浅入深同样也代表了学生达到深度学习的学习过程.该理论使学生的思维和学习水平显而易见所以在初中物理教学过程中由 分类理论对学生的深度学习进行评价是完全可行的.分类理论下的“欧姆定律”深度学习评价评价内容“欧姆定律”位于人教版物理九年级全一册第十七章它是反映电流、电压、电阻这三个重要电学物理量之间相互关系的基本定律是电学的核心内容是学生探究电路问题的基础和关键.因此欧姆定律的深度学习评价对于学生进一步学习电学知识以及发展其物理学科核心素养具有重要意义.笔者结合 分类理论阐述了学生的“欧姆定律”学业水平表现(见表).表 分类理论下的“欧姆定律”深度学习评价学习水平 分类水平“欧姆定律”学习水平表现无学习前结构处于前结构水平的学生对欧姆定律及其相关知识一无所知不能解决实际问题随意编造答案浅层学习单点结构处于单点结构水平的学生能初步了解欧姆定律表达式 可以机械地利用公式代入所给物理量进行计算学生可能搞不懂公式的实际意义也不知道该公式只能用于纯电阻电路学生只知道流过导体的电流与导体两端电压成正比流过导体的电流与导体本身电阻成反比却忽视了“在电阻不变时”和“在电压不变时”这两个前提条件学生能复述欧姆定律的概念但是不理解它的实质意义例题 一个吹风机的电阻是 接在电压为 的电源上求流过它的电流是多少?处于单点结构水平的学生可以直接利用公式来解决这类基础性问题多点结构处于多点结构水平的学生对于欧姆定律物理意义的理解更加深刻知道该公式仅适用于纯电阻电路在进行计算时会注意要针对同一时间的同一个元件或电路来进行计算能够将定义式进行推导得到 和 但是会错误地认为“当电阻一定时单体两端电压与流过它的电流成正比当电压一定时导体的电阻与流过它的电流成反比”尽管学生在之前的学习中了解影响电压和电阻的因素但是处于该思维水平的学生还不能将该内容与欧姆定律的表达式联系起来例题 流过一只电阻为 的灯泡的电流是.如果再在灯泡两端并联一个阻值为 的定值电阻此时并联电路的总电流会改变吗?若会改变改变为多少?处于多点结构水平的学生能够理解并联电阻后灯泡的电压是不会改变的并且从这里入手解决该问题深度学习关联结构处于关联结构水平的学生已经可以深刻理解欧姆定律的意义和表达式并且能在此基础上解决带有滑动变阻器、含有多个开关等动态电路的问题能解答极值、临界点等复杂问题较容易判断电路故障问题能够画出正确的电路图来分析和探究多个用电器的电路问题能够通过对一个电路图的分析做到举一反三解决真实情境中的实际问题物理版 年 月 日 第 期 .续表 学习水平 分类水平“欧姆定律”学习水平表现例题 如图 所示为定值电阻为滑动变阻器闭合开关的滑片从一端移动到另一端得到电压与电流图像下列说法正确的是().电源电压为 阻值为.电路消耗的最小功率为.当 总阻值的/接入电路时它与定值电阻消耗的功率之比为.当电流为.时与 连入电路的阻值之比为 例题 如图 所示当开关 闭合时有同学发现灯泡 亮却没有变化.调节变阻器滑片 变亮始终不亮出现这种情况的原因可能是().滑动变阻器断路 .滑动变阻器短路 .灯泡 短路 .灯泡 断路处于关联结构水平的学生能够分析计算滑动变阻器的最大阻值能将欧姆定律与功率部分知识相结合来求解问题同时能够根据所给出的现象来判断电路故障问题抽象拓展结构处于抽象拓展结构水平的学生能够归纳出各类电路问题的解题方法能够轻松选取适宜规格的用电器较容易判断电路故障问题能够将控制变量法用于多个实验中具有很强的创新思维善于归纳常见电路模型总结解题思路 通过上表对“欧姆定律”的学习水平评价研究可以看出:分类理论下的初中生物理学习评价可以将学生的思维发展水平和学习进程量化易于教师通过反馈准确判断学生的深度学习水平从而调节教学过程进一步提升学生的深度学习水平.如何基于 分类理论促进初中生深度学习通过学生的学习以及做题时的行为表现可以清晰地了解学生的思维发展水平进而了解学生达到深度学习的程度.作为教师应该针对处于不同结构水平的学生采用不同的方式方法促进学生达到深度学习水平.对于处在前结构水平的学生此时他们还处在一个无学习阶段.为了使学生能够顺利过渡到浅层学习阶段教师应该为学生讲解新知识使其对于新的学习内容有初步的了解和认识熟悉所学物理量以及知识点的意义能够通过将数字带入物理公式的方式求解问题从而使其思维水平达到单点结构水平这时学生的学习水平会由无学习水平转向浅层学习水平即实现深度学习的必经阶段.但值得注意的是教师对于新知识、新定理的呈现不能生硬而是应该创设有趣的物理学习情境激发学生的求知欲与好奇心使学生更好地过渡到单点结构水平.对于处在单点结构水平和多点结构水平的学生教师可以利用表格、树状图等工具帮助学生将不同的知识点建立起联系带领学生分析不同公式和概念之间的异同点使学生通过对所学公式、定理的练习达到熟能生巧的程度这样学生对所学内容的理解也会更加深刻处于浅层学习水平学生的学习动机主要来自于外在的压力而兴趣才是学习最好的老师因此教师可以通过演示实验、播放生动的引入视频、介绍与所学内容相关的伟人事迹等方式培养学生对物理学习的兴趣从而激发学生的内在动机引发学生不断反思教给学生整合新旧知识的策略使学生学会知识迁移促进学生过渡到深度学习阶段.而关联结构水平的学生已经初步进入到了深度学习阶段教师要视学生学习情况培养其解决综合问题的能力使其形成综合思维能够自行整理出物理模型进一步提出创新型问题达到拓展抽象结构水平.最后处于抽象拓展结构水平的学生已经基本全面地实现了深度学习.教师只需为学生继续探索助力为其提供更多的课本之外的物理知识(例如物理学发展历程创新实验探究等)为学生今后提出创新性问题进一步进行科学探究奠定基础.年 月 日 第 期物理版:/.结语如今很多教师都注重培养学生的深度学习能力但是对于学生的思维水平和学习水平达到何种程度缺乏科学的判断标准 分类理论为一线教师提供了很好的深度学习评价依据为教师改进教学策略和方法提供了更精确的反馈结果.因此一线教师可以充分利用 分类理论对学生的深度学习水平进行评价从而通过反馈改进教学方法有效提高学生的深度学习水平.参考文献:陈文莉向治宇.设计创新实验 促进深度学习 以“密度与社会生活”的实验教学设计为例.物理教学():.():.李仰.基于 分类理论的试题评析与教学启示 以“年广东省中考物理试题”为例.中学物理():.(收稿日期:)物理核心素养下的大单元复习课教学设计 以“关于弹簧测力计的研究”为例宁显儒 冯雨佳(翠园东晓中学 广东 深圳)摘 要:为系统促进“新课标”的实施贯彻落实“双减”政策的推进当前物理复习课以按章节顺序为主的传统教学模式亟需改进与革新.本文以“关于弹簧测力计的研究”为例将大单元教学模式与物理复习课有机结合.首先通过梳理核心概念提炼大单元主题将教学内容进行重组建构知识结构体系然后立足教学目标的要求创设真实的物理情境设计整体性学生活动编制学习进阶问题最后通过贯彻全过程的评价形成持续性的反馈最终生成高质量的学习效果.关键词:复习课大单元教学弹簧测力计作者简介:宁显儒()男黑龙江人本科中学高级教师研究方向:习题研究冯雨佳()女黑龙江人硕士中学初级教师研究方向:物理教学.纵观我国物理教育的发展课程目标从“双基”提升到三维目标再到义务教育物理课程标准(年版)中明确提出“物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任”逐渐向提高学生的核心素养和综合能力的转变.基于推动物理课程改革的现实诉求对物理教学的设计与实施也提出了更高更新的要求.关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见要求减轻学生负担.但受教材单元结构的影响当前的物理复习课堂还是以按章节的顺序为主被以课时为单位的教学模式所限制不能充分发挥复习课的归纳总结作用致使学生难以建构完整的物理知识体系在反复的习题训练中负担过重从而制约了“双减”政策的落实与物理课程改革的发展.初中物理复习课中应用大单元教学模式的意义与价值当前基于大概念开展的大单元教学模式的提出为课程知识向核心素养的转化提供了良好的载体强调课程内容情境化、知识体系结构化与新物理课程标准所提出的以主题为线索的理念高度契合.同时面对当前初中物理复习课内容繁多、知识零散等问题应用并开展大单元教学是一个很好的切入点.大单元课程设计问题层层深入活动环环相扣引导学生在真实情境与进阶体验中真正地透过课本表象理解知识本质得出结果形成结论有效避免了复习课机械性的理论灌输使物理复习课不再是简单的