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复习与考试

基于SOLO分类理论的
高考物理实验试题研究

史雨晴孟繁伟

摘要研究旨在应用SOLO分类理论，分析高考物理实验题对学生思维能力层次的要求，根据该理论
制定各层次界定标准，以2016—2020年高考全国Ⅱ卷物理实验题为例，进行实验题的层次划分与统计。
研究结果表明，5套试卷中物理实验题要求的SOLO层次多处于关联结构水平。经对各层次水平问题所
考察内容的深入分析，提出具体教学建议，以期对广大一线教师的教学工作有所启迪，为物理实验教学
的改革与创新提供新方法、新思路。
关键词高中物理SOLO分类理论高考实验能力

高考作为我国一项重要的人才选拔考试，其试题命制具有科学性、合理性以及代表性等
特点。在对物理教学策略和方法进行研究与探索的过程中，通过对高考试题进行定性或定
量的分析与评价，往往能够得到更深的启发与思考。《普通高中物理课程标准（2017年版）》
（以下简称《课程标准》）的出版，标志着教学将更加注重学生核心素养的培养。学生能否具
备《课程标准》所要求的价值观念、品格和关键能力，能否熟练地在复杂问题和生活情境中
灵活运用知识和技能解决问题，成为当前教育考核的重中之重。在同样以核心素养为指向
的物理学科教学中，物理实验能力应当受到重视。为了强化实验能力的培养，笔者以高考
物理实验试题作为研究对象，应用SOLO分类理论，对2016—2020年高考全国Ⅱ卷的物理实
验题进行逐题分析，针对其中所考察的实验能力进行层级划分与统计，并根据统计结果加
以归纳总结，提出物理学科改进实验教学的相关建议，为广大一线教育工作者在教育教学
实践中更为全面、科学地进行人才培养提供帮助。
一、SOLO分类理论简介
SOLO分类理论（StructureoftheObservedLearningOutcome），作为教育新视野背景下针

对学业质量水平提出的一种评价方法，最早由澳大利亚心理学教授彼格斯（Biggs）等人在著
作《学习质量评价——SOLO分类法》中创立。该理论是对皮亚杰儿童发展阶段论的继承和

作者简介：史雨晴（1998—），女，辽宁营口人，辽宁师范大学物理与电子技术学院硕士研究生，研究方向：中学
物理教育教学；孟繁伟（1971—），男，吉林长白县人，大连市第三十六中学特级教师，正高级教师，大学本科，研
究方向：中学物理教育教学。

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中小学教学研究2021.3

发展，表现为更注重学生在特定任务中的表现，即通过学生学习行为的认知结果，分析所掌
握知识的结构以及概念理解的思维层次，使得学习水平能够可观地呈现。因此，该理论也
可称为：可观察的学习结果的结构[1]。
彼格斯等人认为：传统的教育评价模式仅仅将学生掌握知识的数量作为评价准则，这与
一门新学科的初始学习阶段是相适应的。但是，随着学习过程的深入，原有的分离的、互不
相关的知识将逐渐相互联系，构成一贯整体，从而产生质的变化[2]。此时，传统的评价模式
将不再适用。因此，SOLO分类理论对复杂学习过程的层次进行了通用框架的构建，并根据
学习者的学习结果分为以下五个层次：
（1）前结构水平（Pre-structurallevel，简称“P水平”）：不理解问题，不具备问题相关知识
或知识概念混淆，思维逻辑混乱。常表现为拒绝作答、重复问题内容、或是以不相关的内容
作答；
（2）单点结构水平（Uni-structurallevel，简称“U水平”）：仅理解某一方面知识，能够就其
回答简单问题，但思维水平局限，掌握线索单一，不能够全面看待问题；
（3）多点结构水平（Multi-structurallevel，简称“M水平”）：理解和掌握多个方面的知识，
但是仅仅将其简单罗列，知识彼此间相互独立，不能建立联系、解决实际问题；
（4）关联结构水平（Relationallevel，简称“R水平”）：将掌握的知识相互联系、构成整体。
表现为回答问题时能够将知识综合运用，并用概括性、总结性的语言进行回答；
（5）扩展结构水平（Extendedabstractlevel，简称“E水平”）：不仅能够将知识关联、概括，
同时还具有抽象思维，能够在复杂情景中处理问题，达到举一反三、灵活应用的效果。
二、基于SOLO分类理论的高考物理实验题层次分析方法举例
2020年高考课标全国Ⅱ卷理综物理部分的22、23题为物理实验试题，卷面分值15分，

占理综物理部分试卷总分的13.7%，以填空形式分别从不同层次对学生的物理实验能力进
行考察。以下，笔者以上述两题为例，基于SOLO分类理论分析实验试题的能
力层次要求及其特点。
例1：
22.（5分）一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，如图1所

示，一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度。
（1）令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得