运用SOLO理论设计酸的教学过程及课后作业

张晶

摘要：運用SOLO分类理论设计酸的教学过程，将复杂的教学内容合理化、逻辑化。统计两个班的课后作业，达到SOLO各结构层次的百分比，根据数据调整后续教学方法，尽可能提升学生的能力。根据各结构层次的百分比的规律来有效地设计平时的试卷，以合理控制试卷的难度和区分度。

关键词：初中化学;酸的教学设计;SOLO理论

SOLO理论是由比格斯首创的一种学生评价方法，是一种以等级描述为特征的质性评价方法。这套理论体系完整，有着坚实的实践基础，很多研究者将其与平时的英语、数学、化学等学科的教学、试卷设计、学生评价等结合起来，具有很强的指导作用。SOLO理论主要分为五个层次：（1）前结构层次（prestructural，简称P），此结构层次能力最低，该层次的学生在回答问题时逻辑混乱，根本回答不到点上;（2）单点结构层次（unistructural，简称U），此结构层次能力较低，该层次的学生在回答问题时只能从单一的点来回答，不能联想到多个点，回答的不是很全面;（3）多点结构层次（multistructural，简称M），此层次能力居中，该层次的学生在回答问题时可以从多个点回答，但并没有将这些点按照一定的逻辑思维关联起来;（4）关联结构层次（relational，简称R），此结构层次能力较高，该层次的学生在回答问题时不仅能从多个点进行回答，还能将这些点关联起来，进行总结概括;（5）抽象拓展层次（extended abstract，简称E），此结构层次能力最高，该层次的学生除了能运用自己所学的多个知识点按照一定的关联来回答问题，还能将其归纳总结，进行抽象拓展，应用在自己未见过和未学过的题目中。笔者在学习SOLO理论时，从中受到启发，将这一理论运用在酸的教学设计中，在学生原有的认知发展阶段，尽可能提高他们的层次水平，提高自己的教学效率，遵从学生思维层次发展的顺序性，并对学生的学习成果进行质的检验，统计出大多数孩子在学完本节后处于哪个层次。

一、运用SOLO理论设计酸的教学过程

笔者将SOLO理论应用在平时的教学设计中，首先判断学生的最近发展区，利用学生的前结构层次，唤醒学生的前概念，主要是在课堂伊始应用前结构层次，唤醒学生的前概念，然后再将难度逐节加深，讲一些简单的物理性质等，这属于单点结构层次。随着知识点的累积，教师给学生讲一些多点结构层次的理论，最后将难度提升，锻炼学生的思维，促进其将知识点进行关联。课后布置作业时，教师可以放一些抽象拓展层次的题目，让学生能够将新课的知识加以吸收，并灵活应用。如，以下是我对酸的教学的一个简单设计：“我们已经知道有一些物质的溶液呈酸性，在这些物质中，有一部分叫作酸。那什么是酸，酸都具有哪些性质呢？”以这个引入唤醒学生的前概念，属于前结构层次。我继续引导：“在第六章我们学过，这些水溶液都具有导电性，其在水溶液中的电离方程式为：（1）HCl = H+ + Cl-，（2）HNO3 = H+ + NO3-。我们观察一下，这些解离方程式有什么共同点呢？大家认为究竟什么是酸呢？我们可以总结出酸的定义为：电离出的阳离子全部是H+的化合物。那大家认为NaHSO4是酸吗？NaHSO4=Na+ + H+ + SO42-。”此问题刚开始对学生所要求的层次较低，随后让学生根据规律描述出酸的定义。“NaHSO4是酸吗？”这个问题属于关联结构，需要将酸的定义完全掌握才能回答出来。在生产生活中，我们常常会应用一些酸，如，人的胃液中含有盐酸，汽车电池中含有硫酸，酸雨中含有极少量的硫酸和硝酸，食醋中有醋酸。盐酸、硫酸、硝酸是工业上的三大强酸，教师要提醒学生注意盛放三种酸的试剂瓶的异同。这些都是很简单的知识点，属于单点结构层次。活动与探究：观察浓硫酸、浓盐酸的颜色和状态，闻一闻气味。浓硫酸、浓盐酸的物理性质等相关知识点比较多，没有什么相关性，所以属于多点结构层次。在这个点之后，教师可以设置一道浓硫酸、浓盐酸敞口放置，求溶质的质量分数如何改变的问题。这个问题就属于关联结构层次，将今天所学的物理性质和之前的溶液的溶质质量分数相关联，将课程推向一个小高潮。“通过刚才的学习，我们知道酸都含有H+，它们是否有相似的化学性质呢？”（1）与酸碱指示剂的反应，这个知识点只需要记忆，属于单点层次结构;（2）酸（浓H2SO4、HNO3除外）+活泼金属=盐+ H2，这个知识点首先要判断什么是活泼金属，然后再灵活应用，属于关联层次结构;（3）酸+金属氧化物=盐+水（用于除锈）;（4）酸+盐=新盐+新酸;（5）酸+碱=盐+水，这个知识点要记忆反应现象及方程式等，属于多点层次结构。但是，如果出现在流程题中，在讲解这些知识点时，不仅要让学生知道很多知识点，还要讲这些知识点之间的关联，并总结归纳、拓展思维，因此，这一部分应用了多点结构层次、关联结构层次及抽象拓展层次。

本节课主要是根据SOLO理论进行酸的教学设计，将酸的物理性质和化学性质按照一定的逻辑串联起来，并根据SOLO的层次含义划分具体学习任务中的SOLO层级水平，将复杂的教学任务进行拆解，使教学内容和教学目标具体化。将教学内容按照SOLO理论分层后，属于关联结构层次的教学内容设计得更合理，更具有逻辑性。

二、运用SOLO理论评价学生的课后作业

在讲授完酸的教学内容后，我总共选取了25道题目作为课后作业，并将这25道作业题目按照SOLO理论进行层次划分。这25道题目的层次划分主要根据题目所涉及的问题及学生正确解答出这道题目需要达到的SOLO层次。如题目：下列描述与实验事实不相符的是（   ）

A.浓硫酸溶于水，溶液温度明显升高

B.将生锈铁钉放入稀硫酸中，铁锈消失，溶液变黄

C.打开盛有浓硫酸的试剂瓶瓶塞，瓶口出现白雾

D.紫色石蕊试液遇到稀硝酸变成红色

如果学生想要选出本题的正确答案，那么他需要对浓硫酸溶于水放热、稀硫酸与铁锈反应的现象、打开浓盐酸会出现白雾而浓硫酸不会出现白雾，以及稀硝酸能使紫色石蕊试液变色等4个知识点进行掌握，因此，本题属于多点结构层次的题目。

将这25道题目按照上述逻辑划分，其中单点结构层次6道、多点结构层次8道、关联结构层次9道、抽象结构层次2道。将这25道题目分别给两个班的学生去做，并将每道题的正确率进行统计汇总，再分别求出每种SOLO层次正确率的平均值。其结果如表1所示。

从表1中我们可以看出，2个班分别达到4种SOLO结构层次的百分比由高到低的顺序如下：单点结构层次>多点结构层次>关联结构层次>抽象结构层次。这表明学生在回答单一的知识点时能够很快回忆起上课所学内容或者很快在书上找到答案，而一道题目将很多的知识点放在一起，并且这些知识点并没有什么关联的情况下，学生凭借着上课的学习及翻书所达到的正确率将下降。如果这道题目不仅有很多知识点，而且这些知识点还有一定的关联性，需要有一定的逻辑思维才能解答出来，这时学生翻书也不一定能找到答案，必须将知识点理解透彻。这种要求的层次比较高，属于关联结构层次，学生能达到该层次的百分比将再次下降。最后一种抽象结构层次的题目，对学生的能力要求将会再次上升，而学生能够达到该层次的百分比又再次下降。例如，其中一道抽象结构层次的题目如下：

小明将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列分析中不正确的是：

A.  AB段的化学反应是：Al2O3+6HCl═2AlCl3+ 3H2O

B.  A点盐酸浓度最低，C点盐酸浓度最大

C.  CD段压强变化的主要影响因素是气体温度

D.  D、E两点处的气体压强相等

学生要想正确地解答出这道题，首先要知道鋁的化学性质比较活泼，会在空气中形成一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，氧化铝先和稀盐酸反应，没有气体产生，所以压强不变;当氧化铝反应完，铝与盐酸反应生成氢气，压强增大。学生要回顾起铝和稀盐酸反应是一个放热反应，温度越高，压强越大;还要根据自己的生活常识：密闭容器内反应结束后放出的热量传递到空气中，最终容器冷却到室温，在这一过程中，随着温度的降低，容器内的压强会下降。这道题目所考察的知识点不仅多，而且比较隐秘，需要学生灵活应用自己所学的知识点，将这些知识点关联起来，并将这些知识点和生活常识进行抽象拓展，应用在该题目中，才能正确解答。

三、运用课后作业反馈的SOLO结构层次的分布情况指导后续教学和试卷设计

根据表1反馈的结果，我发现学生从要求达到多点结构层次的百分比开始下降，这表明学生对于酸的知识点出现了记忆理解不全面、知识点疏漏以及知识点记忆理解不准确等现象。于是，我后续通过默写来加强学生关于酸的知识点的记忆，找出每位学生在哪些知识点存在记忆疏漏和不准确的地方，通过该方法来帮助学生达到多点结构层次。

从表1中可以发现，达到关联结构层次的学生比例不是很高，这是由于对于刚学习酸的性质的学生来说，其对知识点记得都不是特别清楚明白，更别说将知识点关联起来灵活应用了。因此，要提高关联结构层次的正确率，可以在学完本小节后，用思维导图将酸的物理性质和化学性质再次归纳总结，找出学生理解错误的地方，再加以讲解。后续也可再加一些关联结构层次的题目加以强化。

根据表1还可以看出2个班的学生达到抽象拓展层次的比例最少，只有65%～75%的学生。这是因为抽象拓展层次的题目不仅仅考察了酸的知识点，还和以前的知识点相结合，甚至还要结合生活常识以及其他学科的知识点，并将其归纳总结，进行抽象拓展，对学生的思维层次要求较高。在苏州市历年中考卷上，通常会有1～2分的抽象拓展结构层次的题目，用于增加试卷的区分度。因此，在平时训练学生的抽象思维拓展能力还是很有必要的。我们可以在平时的测试中加一些抽象拓展的题目，使学生在良好的做题氛围下，给足其足够的时间，来激发学生做抽象拓展题目的潜能，并在讲评试卷时及时地总结归纳，帮助学生发现解决该类题的规律和注意事项。

将学生的作业按照SOLO结构层次进行分类并统计出学生达到该层次的比例，不仅对后续的教学工作有着指导作用，教师还可以根据该比例的规律来设计平时的测试卷以及模考卷，从而有效地把控试卷的难度和区分度。

参考文献：

[1]蔡永红.SOLO分类理论及其在教学中的应用[J].教师教育研究，2006，18（1）.

[2]宋柳娟，谢洁纯，李佳，等.SOLO分类理论在中学化学实验教学中的应用：以“铁盐和亚铁盐”为例[J].中学化学教学参考，2016（5）.

[3]周恩芳.运用SOLO理论分析2012-2017苏州市化学中考试卷[J].化学教与学，2018（4）.

（责任编辑：韩晓洁）