SOLO分類評價理論在高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)中的應(yīng)用

李健++陳麗萍

摘 要 高中化學(xué)課程標準強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，因此，高中化學(xué)課程中安排了“科學(xué)探究”模塊。本文參考課程標準，以實驗“探究鹽溶液的酸堿性及其原因”為例，探討了SOLO分類評價理論在高中化學(xué)探究性實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 課程標準 探究性實驗 SOLO分類評價理論

高中化學(xué)課程標準將科學(xué)探究作為化學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要方式，通過科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識和解決實際問題的能力，并以此作為課程改革的基礎(chǔ)。在現(xiàn)行的人教版教科書中就安排了“科學(xué)探究”這一模塊，即通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，讓學(xué)生獲得科學(xué)研究過程的主觀體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化學(xué)生科學(xué)探究的意識，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力[1]。

一、SOLO分類評價理論

1.SOLO分類評價理論的結(jié)構(gòu)層次

“SOLO”是英文“Structure of the Observed Learning Outcome”的縮寫，意為：可觀察的學(xué)習(xí)結(jié)果的結(jié)構(gòu)。SOLO分類評價理論基于皮亞杰的認知發(fā)展階段理論，不僅指出人的認知發(fā)展在總體上具有階段性，而且還指出在執(zhí)行某個具體事件時人的思維也表現(xiàn)出階段性。該理論根據(jù)學(xué)習(xí)者對問題的反饋，把學(xué)生的思維水平分為前結(jié)構(gòu)水平、單點結(jié)構(gòu)水平、多點結(jié)構(gòu)水平、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平和拓展結(jié)構(gòu)水平五個結(jié)構(gòu)層次[2]。

（1）前結(jié)構(gòu)水平：學(xué)習(xí)者對問題產(chǎn)生了關(guān)注，但是由于被以前的知識結(jié)構(gòu)或認知水平以及不相關(guān)的知識干擾，不能回答問題或者給出錯誤或不相關(guān)的答案，致使問題得不到合理的處理。處于該水平的學(xué)習(xí)者不具備解決問題的能力。

（2）單點結(jié)構(gòu)水平：學(xué)習(xí)者不能全面地看待問題，只能片面地看到問題的某一方面，并且根據(jù)單一線索獲取結(jié)論。處于該水平的學(xué)習(xí)者只能分析問題中的某個單一方面，只能得出有局限性的解決方法，或找不到正確的解決方法。

（3）多點結(jié)構(gòu)水平：學(xué)習(xí)者能夠找到與問題相關(guān)的多個事件，或從多個方面看待問題，但在回答問題時，不能把問題相關(guān)的多個事件或問題的多個方面聯(lián)系在一起，未形成相關(guān)問題的知識網(wǎng)絡(luò)。處于該水平的學(xué)習(xí)者思維還處于知識量的積累層次。

（4）關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平：學(xué)習(xí)者能理解問題所涉及的深層意義，并將與問題相關(guān)的各部分內(nèi)容聯(lián)系成知識網(wǎng)絡(luò)，形成知識結(jié)構(gòu)。處于該水平的學(xué)習(xí)者對問題具有較深刻的認識，思維水平已經(jīng)由量的積累達到了質(zhì)的改變。

（5）拓展抽象結(jié)構(gòu)水平：學(xué)習(xí)者把已經(jīng)獲得的知識系統(tǒng)化，并把其中蘊含的原理抽象到較高水平，進而將所得的知識原理運用到另一個新的問題或領(lǐng)域。這個水平需要較高的創(chuàng)新能力。

SOLO分類評價理論的五個層級結(jié)構(gòu)，是先發(fā)生量的積累，并逐漸由量變引起質(zhì)變的過程。整個變化過程揭示了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)水平是由簡單到復(fù)雜、由低級到高級逐漸發(fā)展的，是在學(xué)習(xí)者對問題結(jié)構(gòu)的整體把握由膚淺到深刻的逐漸轉(zhuǎn)變的過程中實現(xiàn)的。在整個轉(zhuǎn)變過程中，對問題結(jié)構(gòu)的把握是最關(guān)鍵的。

2.教學(xué)目標的SOLO分類

教學(xué)目標是教學(xué)活動預(yù)期達到的結(jié)果，教學(xué)目標指導(dǎo)著教學(xué)活動實施的方向，是一切教學(xué)活動的出發(fā)點和最終歸宿。高中化學(xué)課程標準對目標所要求的不同的認知水平做了詳細的劃分，并對同一水平的學(xué)習(xí)要求采用了多種行為動詞進行了具體描述。SOLO分類評價理論的五個思維層次與課程標準中的各個認知水平在某些程度上存在著對應(yīng)關(guān)系，以知識目標為例，對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

二、SOLO分類理論的應(yīng)用

1.依據(jù)SOLO分類理論確定教學(xué)目標和學(xué)習(xí)任務(wù)

明確學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需要是教學(xué)實施的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)需要是指學(xué)習(xí)者目前達到的水平和教學(xué)目標期望學(xué)習(xí)者達到的水平之間的差距。學(xué)校教學(xué)中教學(xué)目標體現(xiàn)在課程標準中，所以知識的學(xué)習(xí)需要可以根據(jù)課程標準確定。思維發(fā)展的學(xué)習(xí)需要可以利用SOLO分類評價理論對學(xué)生現(xiàn)有學(xué)習(xí)水平和期望學(xué)習(xí)者達到的水平進行評定。以“探究鹽溶液的酸堿性及其原因”為例，高中化學(xué)課程標準指出教學(xué)目標為“認識鹽類水解的原理，歸納影響鹽類水解程度的主要因素，能舉例說明鹽類水解在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用[1]”。在知識學(xué)習(xí)方面，要達到課程標準提出的教學(xué)目標，首先需要讓學(xué)習(xí)者掌握鹽的分類，例如根據(jù)生成鹽的酸堿的強弱對NaCl、Na2CO3、NH4Cl、（NH4）2CO3進行分類，并對各類鹽的酸堿性產(chǎn)生感性的認識。在思維水平上使學(xué)生達到單點結(jié)構(gòu)水平。其次，學(xué)習(xí)者在知識學(xué)習(xí)方面通過歸納總結(jié)掌握各類鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的規(guī)律并對其原因進行探究，得出鹽類出現(xiàn)酸堿性的實質(zhì)是鹽類的水解，并得出水解規(guī)律，對應(yīng)的要求學(xué)習(xí)者的思維水平上升到多點結(jié)構(gòu)。再次，在理解鹽類水解的基礎(chǔ)上，使學(xué)習(xí)者掌握鹽類水解的規(guī)律以及水解化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫，對應(yīng)學(xué)習(xí)者的思維水平要求是關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平。最后，掌握鹽類水解知識的目的是使學(xué)習(xí)者獲得利用知識解決問題的能力，例如通過實驗講解使學(xué)生理解Fe（OH）3膠體的制備原理，學(xué)習(xí)者的思維層次也對應(yīng)到了最高層次的拓展抽象結(jié)構(gòu)水平。綜上所述，在知識學(xué)習(xí)方面學(xué)習(xí)者存在著能夠利用鹽類水解的知識解決實際問題的學(xué)習(xí)需要，思維水平方面存在著以單點結(jié)構(gòu)水平為基礎(chǔ)，通過知識量的積累達到思維層次的提高，逐漸發(fā)展到拓展抽象結(jié)構(gòu)水平的學(xué)習(xí)需要（如表2）。

2.依據(jù)SOLO分類理論選擇合適的教學(xué)方法

SOLO各個結(jié)構(gòu)水平層次的知識都需要教師在分析具體的教學(xué)內(nèi)容以及了解學(xué)生的思維特點之后選擇科學(xué)有效的教學(xué)方法。單點結(jié)構(gòu)水平層次的知識要求學(xué)生認識問題、了解知識，并能夠重認和識別，屬于較低思維層次的知識。在“探究鹽溶液的酸堿性及其原因”的教學(xué)中，該思維水平要求學(xué)生能夠通過分析形成鹽的酸和堿的類別對鹽進行分類，可把NaCl歸為強酸強堿鹽、Na2CO3歸為強堿弱酸鹽、NH4Cl歸為強酸弱堿鹽、（NH4）2CO3歸為弱酸弱堿鹽，宜采用分析法、講授法、討論法、和歸納法。多點結(jié)構(gòu)水平的知識比單點結(jié)構(gòu)水平的知識要復(fù)雜一些，要求認識的水平更高一些，要求做到能夠辨認、區(qū)分和比較。在該層次知識的教學(xué)中，通過實驗法讓學(xué)生對各類鹽的酸堿性有感性的認識，再通過討論法和歸納法對各類鹽的酸堿性進行總結(jié)概括，這樣可以鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力。關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平和拓展抽象結(jié)構(gòu)水平的知識要求學(xué)生理解知識，并能夠解釋知識間的邏輯關(guān)系，進而能夠運用所學(xué)知識解決實際問題。在該教學(xué)過程中要求學(xué)生理解鹽類呈現(xiàn)酸堿性的實質(zhì)是弱電解質(zhì)離子的水解，例如NH4Cl顯酸性的原因是NH+4的水解，水解過程中NH4+結(jié)合H2O分子電離出的OH-生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，并生成H+導(dǎo)致的，離子反應(yīng)方程式為NH+4+H2O=NH3·H2O+H+?？梢酝ㄟ^實驗探究法使學(xué)生對鹽類的水解具有宏觀的認識，再通過講解法、分析法、討論法、歸納法從鹽類水解的角度分析鹽類呈現(xiàn)酸堿性的規(guī)律，利用演示法使學(xué)生掌握運用規(guī)律解決問題的方法，例如從鹽類水解的角度KAl（SO4）2的凈水原理，離子反應(yīng)方程式為Al3++3H2O=Al（OH）3+3H+。

3.依據(jù)SOLO分類理論設(shè)計教學(xué)

按照SOLO分類評價理論，學(xué)生知識的學(xué)習(xí)順序是從簡單到復(fù)雜逐級深入的，對于相同的問題，處于單點結(jié)構(gòu)層次的學(xué)生的思維水平總是低于處于多點結(jié)構(gòu)層次、關(guān)聯(lián)拓展結(jié)構(gòu)層次的學(xué)生的思維水平，較高結(jié)構(gòu)層次的思維水平總是包含較低結(jié)構(gòu)層次思維水平。所以，知識教學(xué)順序的安排也應(yīng)該遵循這種由簡單到復(fù)雜，逐級深入的順序，以適應(yīng)學(xué)生的思維水平。下面是以“探究鹽溶液的酸堿性及其原因”為例設(shè)計的教學(xué)順序。

（1）單點結(jié)構(gòu)水平

[問題]鹽類可以看作是酸和堿反應(yīng)的產(chǎn)物，那么根據(jù)生成鹽的酸和堿的強弱性不同可以把鹽分為哪幾類？嘗試舉出例子。按照此分類方法下列物質(zhì)NaCl、Na2CO3、NH4Cl、（NH4）2CO3所屬類別是什么？

[講解]舉例子引出對鹽進行分類的方法。例如由強酸強堿反應(yīng)生成的鹽為強酸強堿鹽，NaOH+HCl=NaCl+H2O，所以NaCl為強酸強堿鹽，以此方法，引導(dǎo)學(xué)生討論、歸納，得出鹽的分類方法，并辨別各物質(zhì)的類別。

（2）多點結(jié)構(gòu)水平

[問題]我們可以通過什么方法測試各物質(zhì)溶液的酸堿性？

[互動]PH試紙、PH計

[實驗]利用PH計測試各類鹽溶液的酸堿性

[講解]引導(dǎo)學(xué)生通過實驗收集數(shù)據(jù)：

激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生討論、總結(jié)、歸納，得出各類鹽溶液呈現(xiàn)酸堿性的規(guī)律：強酸強堿鹽一般顯中性，強酸弱堿鹽一般顯酸性，強堿弱酸鹽一般顯堿性，弱酸弱堿鹽要根據(jù)各個離子水解程度的大小判斷。

（3）關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平

[問題]鹽類是如何呈現(xiàn)出酸堿性的？

[實驗]探究NH4Cl溶液中存在的微粒。

[討論]引導(dǎo)學(xué)生討論，溶液中可能含有的微粒有NH+4、NH3·H2O和Cl-。

[驗證]引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗驗證各個微粒的存在。

（1）加入堿液有能使紫色石蕊試紙變藍的氣體生成，證明溶液里有：NH+4：

NH+4+OH-=NH3↑+H2O

（2）加入HNO3酸化的AgNO3有白色沉淀生成，證明有Cl-：

Ag++Cl-=AgCl↓

（3）加熱有能使紫色石蕊試紙變藍的氣體生成，證明有NH3·H2O：

NH3·H2O=NH3↑+H2O

[講解]引導(dǎo)學(xué)生分析在NH4Cl溶液中發(fā)生了NH+4的水解反應(yīng)，NH+4結(jié)合H2O分子電離出的OH-生成弱電解質(zhì)NH3·H2O，并生成H+，所以溶液顯酸性。

[歸納]引導(dǎo)學(xué)生歸納得出如下結(jié)論：鹽類水解的實質(zhì)是鹽所含的弱電解質(zhì)離子和H2O電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)，同時破壞水的電離平衡，導(dǎo)致溶液中H+和OH-的濃度不平衡，從而顯示出酸堿性。

（4）拓展抽象結(jié)構(gòu)水平

[思考]通過實驗講解Fe（OH）3膠體的制備原理，讓學(xué)生初步掌握鹽類水解的應(yīng)用

[討論]Fe（OH）3膠體的制備原理：

Fe3++3H2O=Fe（OH）3（膠體）+3H+

[歸納]引導(dǎo)學(xué)生討論歸納得出鹽類水解的一般規(guī)律，通過演示講解讓學(xué)生了解鹽類水解的初步應(yīng)用。

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參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學(xué)課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2] 陳文靜.SOLO分類理論在科學(xué)探究教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].化學(xué)教育，2013（10）.

[3] 黃愛民.SOLO分類評價理論在初高中化學(xué)銜接教學(xué)中的應(yīng)用—以蘇教版《化學(xué)1》氧化還原反應(yīng)為例[J].化學(xué)教學(xué)，2014（4）.

[4] 王敏.SOLO分類評價理論在化學(xué)試題設(shè)計中的應(yīng)用[J].學(xué)科教學(xué)，2009（6）.

[作者：李健（1988-），男，安徽阜陽人，內(nèi)蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院在讀碩士研究生；陳麗萍（1965-），女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，內(nèi)蒙古師范大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授。]【責(zé)任編輯 郭振玲】