基于SOLO分類理論的化學(xué)解題實踐

郎吉甲

摘 要：SOLO分類理論將學(xué)生思維水平從低到高進行分層.在化學(xué)解題實踐中帶入SOLO分類理論，尊重學(xué)生的發(fā)展實際，能逐步培養(yǎng)學(xué)生解題思維，鍛煉化學(xué)解題能力.本研究以人教版九年級《酸和堿的中和反應(yīng)》單元為例，通過舉例與前結(jié)構(gòu)、單點結(jié)構(gòu)、多點結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)、抽象拓展結(jié)構(gòu)相關(guān)例題和解析的方式，來論證SOLO分類理論下初中化學(xué)解題思路，旨在以層次遞進的方式培養(yǎng)學(xué)生解題能力與學(xué)科思維，提高他們的解題效率.

關(guān)鍵詞：SOLO分類理論；解題；酸堿中和;初中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）08-0124-03

SOLO分類理論根據(jù)學(xué)生的思維水平從低到高分為了五個層次：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、抽象拓展結(jié)構(gòu)水平[1].其中前結(jié)構(gòu)水平表示初級水平，此時的學(xué)生通常處在無法獨立處理問題的階段；單點結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生有一定進步，在解題過程中能夠分析問題，獲得線索；多點結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生能夠獨立探究問題，離獲取答案又更近了一步；關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生知識系統(tǒng)逐漸建立，能夠?qū)栴}情境中的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來看待，使其成為一個整體；抽象拓展結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生已具備發(fā)展問題和延伸問題的能力[2].《酸和堿的中和反應(yīng)》這一單元根據(jù)SOLO分類理論，將知識點的認知分為五大階層，教師需要根據(jù)學(xué)生的不同層次認知，對應(yīng)提出問題并傳授解決方法.

1 前結(jié)構(gòu)水平

《酸和堿的中和反應(yīng)》單元的前結(jié)構(gòu)水平認知內(nèi)容包括：判斷生活中的酸堿性物質(zhì).比如橘子吃起來酸，它屬不屬于酸性物質(zhì)？有些食物入口會覺得澀，是不是因為含有堿？對物質(zhì)類型判斷加以要求，但不對酸堿的性質(zhì)以及物質(zhì)的實際用途進行深究.

例1 一些食物的近似pH值如下，下列說法中不正確的是（）.

A.葡萄汁比蘋果汁的酸性強

B.牛奶和雞蛋清都接近中性

C.葡萄汁和蘋果汁都能使石蕊試液變紅

D.胃酸過多的人應(yīng)少飲蘋果汁

解析 酸是電離時產(chǎn)生的陽離子全部都是氫離子的化合物，pH＜7.堿是電離時產(chǎn)生的陽離子全部都是氫氧根離子的化合物，pH＞7.題干中雞蛋清為堿性物質(zhì)，蘋果汁、葡萄汁、牛奶都是酸性物質(zhì)，所以選項A葡萄汁比蘋果汁的pH大，葡萄汁比蘋果汁的酸性弱，說法錯誤；選項B葡萄汁和蘋果汁的pH都小于7，所以都是酸性的物質(zhì)，他們都能讓石蕊試液變紅，說法正確；選項C牛奶和雞蛋清的PH值都接近7，接近中性，說法正確；選項D蘋果汁顯酸性，胃酸過多的人少喝酸性飲料，少喝蘋果汁，說法正確.答案：A

例1的題干中有基礎(chǔ)的酸堿物質(zhì)分析，也有與酸堿試驗相關(guān)的“石蕊試液變紅”部分內(nèi)容.但是不影響最終的答案，完成此題學(xué)生只需要初步掌握酸堿的定義即可，滿足前結(jié)構(gòu)水平[3].

2 單點結(jié)構(gòu)水平

《酸和堿的中和反應(yīng)》單元的單點結(jié)構(gòu)水平認知內(nèi)容包括：了解酸堿指示劑的用途、特性、物理及化學(xué)性質(zhì).包括濃硫酸、濃鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鋁、氫氧化鈣等在內(nèi).這一部分開始讓學(xué)生接觸酸堿中和試驗相關(guān)的內(nèi)容，強調(diào)試驗的基礎(chǔ)知識補充.

例2 下列應(yīng)用與中和反應(yīng)原理無關(guān)的是（）.

A.用濃硫酸干燥濕潤的氧氣

B.用熟石灰改良酸性土壤

C.服用含氫氧化鋁的藥物治療胃酸過多

D.用氫氧化鈉溶液洗滌石油產(chǎn)品中的殘留硫酸

解析 選項A濃硫酸具有吸水性，是物理性質(zhì)，不與氧氣反應(yīng)，用濃硫酸干燥濕潤的氧氣，利用的是物理特性，不是中和反應(yīng)，所以與中和反應(yīng)無關(guān)，A選項正確；選項B中的熟石灰，其實是氫氧化鈣的俗稱，氫氧化鈣和酸反應(yīng)能夠生成鹽和水，屬于中和反應(yīng)，因此B選項錯誤，它與中和反應(yīng)有關(guān)；選項C氫氧化鋁能治療胃酸過多，是因為它能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，屬于酸堿中和反應(yīng)，因此錯誤；選項D氫氧化鈉溶液和殘留硫酸反應(yīng)，是酸和堿的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，因此錯誤.答案：A.

例2中有三大陷阱，其一是題干選擇與“中和反應(yīng)無關(guān)”的內(nèi)容，容易被忽視；其二是選項B、C、D都與中和反應(yīng)內(nèi)容有關(guān)，沒有達到多點結(jié)構(gòu)水平的學(xué)生容易迷失，對知識內(nèi)容的不了解會影響學(xué)生的選擇；其三是選項A的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)容易被混淆.這類題型與酸堿中和反應(yīng)及反應(yīng)試劑基本性質(zhì)有關(guān)，主要考察的還是對中和反應(yīng)的了解，學(xué)生需要有基本的知識儲備[4].

3 多點結(jié)構(gòu)水平

酸和堿的中和反應(yīng)在多點結(jié)構(gòu)水平層次要求學(xué)生對試驗內(nèi)容、化學(xué)方程式有熟練掌握，與實驗相關(guān)的指示劑、溶液和PH試紙能夠熟練運用.

例3 向一定量稀鹽酸中逐滴加入NaOH溶液，下列圖像中不正確的是（）.

解析 鹽酸溶液呈酸性，它的pH一開始就應(yīng)該小于7，所以A的圖示錯誤，是最終答案；B選項鹽酸和NaOH反應(yīng)生成了鹽和水，但是NaOH溶液中本身也含有水，所以在反應(yīng)之后，水的質(zhì)量不斷增多，因此B選項的上升趨勢正確；選項C需要先了解鹽酸和NaOH的反應(yīng)會生成NaCl和水，一開始溶液中的NaCl質(zhì)量分數(shù)從0開始增長，這意味著反應(yīng)的開始，而后續(xù)隨著NaOH溶液的增多，NaCl的質(zhì)量分數(shù)會逐漸地變小，因此C的圖示內(nèi)容正確，是正常的反應(yīng)過程；選項D考查的是質(zhì)量守恒定律，氯元素不會隨著反應(yīng)的發(fā)展而變化，其質(zhì)量始終不變，因此D選項也是正確的.答案：A.

例3考查學(xué)生對中和反應(yīng)的理解，考察了多個關(guān)于中和反應(yīng)的內(nèi)容，普及面比較廣，但是題本身并不難，選項A所考察的還是酸堿的基本定義，需要學(xué)生更認真地審題.教師可以把重點放在其他三個選項的考察和教學(xué)上，以例題為基礎(chǔ)，向外為學(xué)生擴充知識點，夯實學(xué)生對中和反應(yīng)相關(guān)知識的了解[5].

4 關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平

酸和堿的中和反應(yīng)中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平這一層次，要求學(xué)生要知道濃硫酸稀釋的本質(zhì)，能夠根據(jù)酸、堿的通性寫出相對應(yīng)的化學(xué)方程式，并對微觀內(nèi)容有一定的認知，具備一定的微觀理解和拓展能力.

例4 把100 g質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸稀釋為質(zhì)量分數(shù)為10%的稀硫酸，需要加多少水（）.

A.980 g B.882 g C.880 g D.4.98 g

解析 稀釋前后硫酸的質(zhì)量不變，因此假設(shè)需要加水的質(zhì)量為x，100 g×98%=（100 g+x）×10%，x=880 g，答案：C.這道題考查的是學(xué)生的濃硫酸稀釋計算能力，這種題型經(jīng)常出現(xiàn)，尤其是關(guān)于濃硫酸的相關(guān)知識點中，計算題是必不可少的一類題型.

5 抽象拓展結(jié)構(gòu)水平

“酸和堿的中和反應(yīng)”這一課在抽象拓展結(jié)構(gòu)水平這一層次，要求學(xué)生對酸和堿的中和反應(yīng)有一個具體而詳實的了解，同時對其定義和應(yīng)用也有了基本認識，能夠在實踐類問題和各種考察題中綜合應(yīng)用.

例5 “鹽酸化性烏龜殼，一頭一尾四只腳”，圖片上是小王用一個烏龜歸納總結(jié)的關(guān)于稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)，其中有一類物質(zhì)與其他物質(zhì)不同，請問這種物質(zhì)是（）.

A.硝酸鉀 B.氧化銅 C.碳酸鈣 D.氫氧化鉀

解析 A選項的硝酸鉀無法與稀鹽酸反應(yīng)，所以A錯誤；B選項的氧化銅能夠與稀鹽酸反應(yīng)，但是它跟氧化鐵都屬于金屬氧化物，所以B錯誤；D選項的氫氧化鉀與稀鹽酸反應(yīng)，但是它與氫氧化鈉是相同的類別，所以D也錯誤.實際這道題應(yīng)用的是排除法，C選項的碳酸鈣能夠與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水、二氧化碳，并且碳酸鈣屬于鹽，跟其他的物質(zhì)并不是同一屬性.該題考查的是學(xué)生對酸堿指示的理解細致度，從具體的化學(xué)物質(zhì)入手，從細節(jié)之處進行考查.其實這類題型可以舉一反三，教師可以從本題內(nèi)容延伸出其他的相似性內(nèi)容，對化學(xué)物質(zhì)的基本特性以及酸堿中和反應(yīng)的基礎(chǔ)知識進行考查.

例6 “家庭小實驗”中利用家庭常見的物質(zhì)進行化學(xué)探究活動，若利用食鹽、食醋、純堿、肥皂等物品進行實驗，能完成的家庭小實驗有（）.

①檢驗自來水中是否有氯離子 ②鑒別食鹽和純堿 ③除去熱水瓶中的水垢 ④檢驗自來水是否是硬水.

A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④

解析 第一個實驗中要想檢驗氯離子，實驗室通常用硝酸酸化的硝酸銀溶液來檢驗，但是家庭小實驗中并沒有提供其中含有銀離子的物質(zhì)，所以該實驗不能實踐.這個題考查的實際上是這些物品中含有的化學(xué)物質(zhì)，以及實驗可能出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng).比如食醋中的醋酸、水垢中的碳酸鈣，二者能夠反應(yīng)；食鹽和純堿中碳酸鈣和氯化鈉性質(zhì)不同，而醋酸不與氯化鈉反應(yīng)，因此可以幫助辨別食鹽和純堿.

6 結(jié)束語

綜上所述，本研究針對“酸和堿的中和反應(yīng)”相關(guān)內(nèi)容，以SOLO分類理論進行分層設(shè)計，每一層對應(yīng)不同知識點，提出不同例題，考查學(xué)生的知識吸收情況.SOLO分類理論按照從易到難的順序進行排列，其例題的難易程度也隨之變化，教師通過對應(yīng)難度問題的考查，可以幫助學(xué)生更進一步地理清知識層次，觸類旁通，提高化學(xué)解題的效率和知識的吸收效率.

參考文獻：

［1］王文娉.初中化學(xué)“教—學(xué)—評融合”課堂教學(xué)實踐研究：以上教版九年級上冊第五章“金屬和金屬礦物”一課為例[J].數(shù)理化解題研究，2023（17）：122-124.

［2］ 鎖艷.探討發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下的教學(xué)設(shè)計以及反思：以“酸堿中和反應(yīng)”為例[J].魅力中國，2020（44）：165.

［3］ 王永臻，丁玲杰，李德前.對初中化學(xué)“中和反應(yīng)”實驗的分析與創(chuàng)新[J].化學(xué)教學(xué)，2020（4）：54-57.

［4］ 何安法.SOLO分類理論在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用：以人教版“酸和堿”為例[J].中學(xué)化學(xué)，2023（6）：14-16.

［5］ 倪勝軍，吳恒，彭媛.SOLO評價理論視角下初中化學(xué)教材習(xí)題的價值挖掘[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2022（5）：29-32.