本文是一篇物理教学论文，本文基于测试卷的调查统计结果，调查初高中学习对于匀速或者匀变速直线运动的认知情况，探究初高中学生对于此部分内容的认知规律和分析影响高中生匀变速直线运动的 SOLO 认知水平的因素。
第 1 章 引言
1.1 研究背景
1.1.1 “匀变速直线运动”在高中物理中的重要性
物理“匀变速直线运动”在高中物理中有很重要的地位，随着课改的深入，含“直线运动”的问题也成了一个考试热点内容，因为有关“直线运动”的章节是教科版教材必修一第一章的内容，对现今高考题的分析发现，命题趋势也越来越趋向考察必修 1 与必修 2 的内容，而“直线运动”更是重中之重，毕竟在之后的学习，不管是哪一章节都会运用到这一章的内容。由于直线运动是学生进入高中学习的第一章内容，学生误认为这一章的知识相对比较简单，学生的思维还没从初中向高中进行转换，导致高中生对于这一章的学习并不是特别重视，但随着学习内容的增加，高中生对于直线运动的相关知识就会出现不同程度的困难。
1.1.2 初中与高中的“台阶”问题
进入高中物理的学习，教师和学生要突破的一个重要问题是学习中的“台阶”问题，学生对于事物的认知水平还没从初中向高中学生进行转化，初中生学习物理大多是局限于“看得见，摸得着”的事物，与生活紧密相关的事物，对于物理的认知都是基于一些生动的自然现象和直观的实验的具体的形象思维方式，很少要求学生应用科学概念和原理进行逻辑思维这些的抽象思维方式，通过对初中物理习题研究发现，初中习题的大部分都是要求学生解说物理现象，而计算题一般直接用公式就能得出结果，而高中物理在学习广度和深度上都有很大的增加，研究的物理现象也相对复杂得多，仅仅靠简单的公式计算已经不行了，并且有些章节与生活中现象的联系也没有那么紧密了，在高中物理当中分析物理问题不仅要从实验出发，有时还要从建立物理模型出发，从多个方面来解答问题[3]。而初中物理对于建立物理模型的要求也没有那么高，甚至是不需要物理模型也能解答题目，高中学生在物理学习过程中抽象思维要多于形象思维，动态思维要多于静态思维，不仅仅只是需要学生掌握课本上的知识，还需要学生进行归纳整理、类比推理和演绎推理，有时还需要科学想象力。所以学生从初中学习跨越到高中学习时会明显地感觉吃力，甚至与初中学习的一些知识出现了一些思维冲突，而“直线运动”作为从初中跨越到高中的“第一课”，其重要性可想而知。
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1.2 问题的提出
随着课改的深入，课程目标从以前的“三维目标”向“核心素养”的转化，对于学生的培养也不仅仅只是局限于会做题，做好题的要求，而更多的是向培养学生的逻辑思维能力以及推理能力转化，让学生不仅仅是学会，而且要让学生会学，能够培养学生终身学习的能力。在物理学科上，已将培养学生的“物理核心素养”提到了首位。在 2017 年新《课标》的提出，也确定了“直线运动”的重要性，它既是初中物理与高中物理的衔接点，也是整个高中物理的重要基础，由此可见，若这部分内容的学习出现问题，那么在之后的学习中也出现在问题。另外，学好此部分内容不仅仅是为之后的学习打下基础，还培养学生的思维能力，以及科学探究能力。
“匀变速直线运动”是高中物理学习过程中的重要内容，由于是初中向高中跨越的第一课，很多学生可能会由于自己初中时的“前概念”，会让学生感觉这部分内容很困难，加上此部分内容所需要记忆的公式，概念，规律，相比初中来说较多的，容易导致部分学生出现厌学的情绪，从而对物理失去兴趣。
此部分内容对于教师的教学来说也是有一定的挑战的，如何在教学中化难为易，如何在教学中提高学生对物理的兴趣，如何提高课堂的教学效率都是教师需要思考的问题。
根据维果斯基的“最近发展区”理论，学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平，指独立活动时所能达到的解决问题的水平；另一种是学生可能的发展水平，也就是通过努力能够到达的下一水平[4]。若学生在学习的过程中能够了解到自己现有水平，以及通过努力可以到达的下一水平，就可以充分调动学生的学习积极性，提高学生的学习效率。若教师在教学的过程中考虑到学生的现有水平的同时，能够考虑到学生通过努力能够到达的下一水平，那么就可以提供最有效的教学。
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第 2 章 SOLO 分类理论简介与应用研究概述
2.1 SOLO 分类理论简介
SOLO 的英文全称为：Structure of the Observed Learning Outcome（中文的意思为“观察到的学习结果的结构”），本质上是一种认知发展理论。SOLO理论包含五种不同的思维水平：前结构水平，单一结构水平，多元结构水平，关联结构水平，拓展抽象水平[6]。它是 1982 年澳大利亚约翰·比格斯（Biggs）教授和他的同事科利斯（Collis）共同提出的一种学生学业评价方法。SOLO 分类理论是根据学生已学知识以及学生回答问题的思维方式来评价学生认知水平的一种质性评价方法。这个理论对于其他评价理论而言相对较完整，并且已在数学，历史，化学等学科有了一定的实践基础。
SOLO 分类理论是在皮亚杰的发展阶段论的基础上建立起来的。皮亚杰将儿童的认知发展依据年龄进行了划分，分别为感知运动阶段（0 岁到 4 岁）、前运演阶段（4 岁到 6 岁）、初级具体运演阶段（7 岁到 9 岁）、中级具体运演阶段（10 岁到 12 岁）、具体概括运演阶段（13 岁到 15 岁）、形式运演阶段（16 岁之后）六个阶段[41]。然而在后续的研究之中，皮亚杰的认知发展理论也渐渐表现出不足，皮亚杰认知发展理论的不同阶段过于绝对，而儿童的心理发展却比这要复杂的多。首先不同的儿童对于不同学科，不用问题都会有不同的反应，而且儿童在发展过程中，心理发展也不是一定如此稳定。
所以彼格斯（Biggs）发现这个不足之后，在皮亚杰的认知发展理论的基础之上提出了他自己的理论“一个人回答某个问题所表现出来的思维结构，与这个人总体的认知结构是没有直接关联的，一个人的总体认知结构是一个纯理论的概念，是不可检测的”[44]。他认为虽然很难根据皮亚杰的认知发展理论去认定学生处于哪一个发展阶段，但却可以判断学生在回答某一具体问题时的思维结构处于那一层次，SOLO 分类理论就是根据学生对于问题的不同的回答方式，或者说不同的答案将学生的思维结构划分成前结构，单点结构，多点结构，关联结构以及扩展抽象结构[43]。将这五个结构进行简单的划分：
前结构：处于这一结构的学生对于问题完全不知道答案，或者看不懂问题，胡乱作答。
单点结构：处于这一结构的学生对于问题，只是知道问题的某一方面，或者说只能找到解决问题的某一思路。
多点结构：处于这一结构的学生对于问题，能够知道问题多个方面或者说能够找到解决问题多个思路，但是没办法找到各个方面之间的联系。
关联结构：在找到解决问题多个方面或者解决问题的多个思路的同时能够很好的找到各个思路之间的联系。
扩展抽象结构：学生可以上升到理论高度去解决问题，可以找到问题适用性，在解决问题同时能够联系到其他同样类型的问题。
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2.2 SOLO 理论的应用研究概况
通过湖北大学物理系吴维宁对 SOLO 评价理论进行了简单的介绍，又通过摆放火柴的例子对 SOLO 理论进行了简单应用，通过学生对火柴的不同摆放，运用SOLO 理论对学生进行了不同的划分，并给出了相应的评分标准，最后文末也给与了 SOLO 理论相当高的评价，也提出了一些不足，并对未来教育工作者提出了期许[10]。在后来发展中也有一系列相似的研究，北京师范大学教育学院刘京莉，通过 SOLO 理论制定了对小学代数学习的评价标准[11]，李祥兆将 SOLO 分类理论优点进行了归纳，详细的阐述了它的优点：具有较强的操作性，有利于教师制定教学目标，有利于学生检测教学效果，为检测学生学习的高级思维能力提供了思路，最后也说明了可以通过建立数据库，使其能在教学实践中发挥更大的作用[12]。在后面的研究当中，浙江师范大学化学与生命科学学院的宋洁，赵雷洪[13]，首都师范大学初等教育学院的李英杰[14]，华南师范大学的吴有昌，高凌飚[16]以及江南大学田家炳教育科学学院的陈明选，邓哲等人也对 SOLO 理论用于评价系统给出了很高的评价。
蔡永红就 SOLO 理论应用于教学进行了一系列研究，表明了 SOLO 理论在教学过程中有着很高的应用价值，给予了很高的评价，也对 SOLO 理论的不足与局限做了一系列研究，大概概括为受主观影响，SOLO 理论在测量学习结果时存在概念上的模糊性，会影响评价结果的信度与效度[7]。刘艳通过实验与研究也对 SOLO理论的问题进行了进一步阐述[17]。赵利霞对国内 1998-2008 年有关 SOLO 分类评价理论的文献进行综述，揭示了国内对 SOLO 分类理论的研究态势以及国内研究所存在的问题，也提出了自己的观点[18]。此后一年冯翠典，高凌飚也对国内的研究进行了综述，他们指出，SOLO 理论的研究虽说态势还比较活跃，但是研究视野还是比较狭窄的，大部分还是集中在对开放性试题的评分和单一试题的情境的应用上，所以他们建议在深化 SOLO 理论在开放性试题上研究的同时，要更加注重 SOLO 理论在封闭性试题研究，以及注重 SOLO 理论在教学实践中的应用[19]。在后续的研究过程中，SOLO 理论被逐渐细化到中学的各个学科教学实践以及高考试题的评价之中，如陈徽的 SOLO 分类评价理论在化学教学中的应用[20]，黄爱民的 SOLO 分类评价理论在初高中化学衔接教学中的应用——以苏教版《化学 1》氧化还原反应为例[21]，李玉
