SOLO分类评价理论在高中化学探究性实验教学中的应用

2017-06-23李健陈丽萍

教学与管理(理论版) 2017年5期

李健++陈丽萍

摘要高中化学课程标准强调培养学生的创新精神和实践能力，因此，高中化学课程中安排了“科学探究”模块。本文参考课程标准，以实验“探究盐溶液的酸碱性及其原因”为例，探讨了SOLO分类评价理论在高中化学探究性实验教学中的应用。

关键词课程标准探究性实验 SOLO分类评价理论

高中化学课程标准将科学探究作为化学学习的一种重要方式，通过科学探究培养学生主动获取知识和解决实际问题的能力，并以此作为课程改革的基础。在现行的人教版教科书中就安排了“科学探究”这一模块，即通过以化学实验为主的多种探究活动，让学生获得科学研究过程的主观体验，激发学生的学习兴趣，强化学生科学探究的意识，转变学生的学习方式，培养学生的创新精神和实践能力[1]。

一、SOLO分类评价理论

1.SOLO分类评价理论的结构层次

“SOLO”是英文“Structure of the Observed Learning Outcome”的缩写，意为：可观察的学习结果的结构。SOLO分类评价理论基于皮亚杰的认知发展阶段理论，不仅指出人的认知发展在总体上具有阶段性，而且还指出在执行某个具体事件时人的思维也表现出阶段性。该理论根据学习者对问题的反馈，把学生的思维水平分为前结构水平、单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平和拓展结构水平五个结构层次[2]。

（1）前结构水平：学习者对问题产生了关注，但是由于被以前的知识结构或认知水平以及不相关的知识干扰，不能回答问题或者给出错误或不相关的答案，致使问题得不到合理的处理。处于该水平的学习者不具备解决问题的能力。

（2）单点结构水平：学习者不能全面地看待问题，只能片面地看到问题的某一方面，并且根据单一线索获取结论。处于该水平的学习者只能分析问题中的某个单一方面，只能得出有局限性的解决方法，或找不到正确的解决方法。

（3）多点结构水平：学习者能够找到与问题相关的多个事件，或从多个方面看待问题，但在回答问题时，不能把问题相关的多个事件或问题的多个方面联系在一起，未形成相关问题的知识网络。处于该水平的学习者思维还处于知识量的积累层次。

（4）关联结构水平：学习者能理解问题所涉及的深层意义，并将与问题相关的各部分内容联系成知识网络，形成知识结构。处于该水平的学习者对问题具有较深刻的认识，思维水平已经由量的积累达到了质的改变。

（5）拓展抽象结构水平：学习者把已经获得的知识系统化，并把其中蕴含的原理抽象到较高水平，进而将所得的知识原理运用到另一个新的问题或领域。这个水平需要较高的创新能力。

SOLO分类评价理论的五个层级结构，是先发生量的积累，并逐渐由量变引起质变的过程。整个变化过程揭示了学习者的学习水平是由简单到复杂、由低级到高级逐渐发展的，是在学习者对问题结构的整体把握由肤浅到深刻的逐渐转变的过程中实现的。在整个转变过程中，对问题结构的把握是最关键的。

2.教学目标的SOLO分类

教学目标是教学活动预期达到的结果，教学目标指导着教学活动实施的方向，是一切教学活动的出发点和最终归宿。高中化学课程标准对目标所要求的不同的认知水平做了详细的划分，并对同一水平的学习要求采用了多种行为动词进行了具体描述。SOLO分类评价理论的五个思维层次与课程标准中的各个认知水平在某些程度上存在着对应关系，以知识目标为例，对应关系如表1所示。

二、SOLO分类理论的应用

1.依据SOLO分类理论确定教学目标和学习任务

明确学习者的学习需要是教学实施的基础。学习需要是指学习者目前达到的水平和教学目标期望学习者达到的水平之间的差距。学校教学中教学目标体现在课程标准中，所以知识的学习需要可以根据课程标准确定。思维发展的学习需要可以利用SOLO分类评价理论对学生现有学习水平和期望学习者达到的水平进行评定。以“探究盐溶液的酸碱性及其原因”为例，高中化学课程标准指出教学目标为“认识盐类水解的原理，归纳影响盐类水解程度的主要因素，能举例说明盐类水解在生产生活中的应用[1]”。在知识学习方面，要达到课程标准提出的教学目标，首先需要让学习者掌握盐的分类，例如根据生成盐的酸碱的强弱对NaCl、Na2CO3、NH4Cl、（NH4）2CO3进行分类，并对各类盐的酸碱性产生感性的认识。在思维水平上使学生达到单点结构水平。其次，学习者在知识学习方面通过归纳总结掌握各类盐溶液呈现酸碱性的规律并对其原因进行探究，得出盐类出现酸碱性的实质是盐类的水解，并得出水解规律，对应的要求学习者的思维水平上升到多点结构。再次，在理解盐类水解的基础上，使学习者掌握盐类水解的规律以及水解化学反应方程式的书写，对应学习者的思维水平要求是关联结构水平。最后，掌握盐类水解知识的目的是使学习者获得利用知识解决问题的能力，例如通过实验讲解使学生理解Fe（OH）3胶体的制备原理，学习者的思维层次也对应到了最高层次的拓展抽象结构水平。综上所述，在知识学习方面学习者存在着能够利用盐类水解的知识解决实际问题的学习需要，思维水平方面存在着以单点结构水平为基础，通过知识量的积累达到思维层次的提高，逐渐发展到拓展抽象结构水平的学习需要（如表2）。

2.依据SOLO分类理论选择合适的教学方法

SOLO各个结构水平层次的知识都需要教师在分析具体的教学内容以及了解学生的思维特点之后选择科学有效的教学方法。单点结构水平层次的知识要求学生认识问题、了解知识，并能够重认和识别，属于较低思维层次的知识。在“探究盐溶液的酸碱性及其原因”的教学中，该思维水平要求学生能够通过分析形成盐的酸和碱的类别对盐进行分类，可把NaCl归为强酸强碱盐、Na2CO3归为强碱弱酸盐、NH4Cl归为强酸弱碱盐、（NH4）2CO3归为弱酸弱碱盐，宜采用分析法、讲授法、讨论法、和归纳法。多点结构水平的知识比单点结构水平的知识要复杂一些，要求认识的水平更高一些，要求做到能够辨认、区分和比较。在该层次知识的教学中，通过实验法让学生对各类盐的酸碱性有感性的认识，再通过讨论法和归纳法对各类盐的酸堿性进行总结概括，这样可以锻炼学生发现规律的能力。关联结构水平和拓展抽象结构水平的知识要求学生理解知识，并能够解释知识间的逻辑关系，进而能够运用所学知识解决实际问题。在该教学过程中要求学生理解盐类呈现酸碱性的实质是弱电解质离子的水解，例如NH4Cl显酸性的原因是NH+4的水解，水解过程中NH4+结合H2O分子电离出的OH-生成弱电解质NH3·H2O，并生成H+导致的，离子反应方程式为NH+4+H2O=NH3·H2O+H+。可以通过实验探究法使学生对盐类的水解具有宏观的认识，再通过讲解法、分析法、讨论法、归纳法从盐类水解的角度分析盐类呈现酸碱性的规律，利用演示法使学生掌握运用规律解决问题的方法，例如从盐类水解的角度KAl（SO4）2的净水原理，离子反应方程式为Al3++3H2O=Al（OH）3+3H+。

3.依据SOLO分类理论设计教学

按照SOLO分类评价理论，学生知识的学习顺序是从简单到复杂逐级深入的，对于相同的问题，处于单点结构层次的学生的思维水平总是低于处于多点结构层次、关联拓展结构层次的学生的思维水平，较高结构层次的思维水平总是包含较低结构层次思维水平。所以，知识教学顺序的安排也应该遵循这种由简单到复杂，逐级深入的顺序，以适应学生的思维水平。下面是以“探究盐溶液的酸碱性及其原因”为例设计的教学顺序。

（1）单点结构水平

[问题]盐类可以看作是酸和碱反应的产物，那么根据生成盐的酸和碱的强弱性不同可以把盐分为哪几类？尝试举出例子。按照此分类方法下列物质NaCl、Na2CO3、NH4Cl、（NH4）2CO3所属类别是什么？

[讲解]举例子引出对盐进行分类的方法。例如由强酸强碱反应生成的盐为强酸强碱盐，NaOH+HCl=NaCl+H2O，所以NaCl为强酸强碱盐，以此方法，引导学生讨论、归纳，得出盐的分类方法，并辨别各物质的类别。

（2）多点结构水平

[问题]我们可以通过什么方法测试各物质溶液的酸碱性？

[互动]PH试纸、PH计

[实验]利用PH计测试各类盐溶液的酸碱性

[讲解]引导学生通过实验收集数据：

激发学生的兴趣，引导学生讨论、总结、归纳，得出各类盐溶液呈现酸碱性的规律：强酸强碱盐一般显中性，强酸弱碱盐一般显酸性，强碱弱酸盐一般显碱性，弱酸弱碱盐要根据各个离子水解程度的大小判断。

（3）关联结构水平

[问题]盐类是如何呈现出酸碱性的？

[实验]探究NH4Cl溶液中存在的微粒。