核心素养视域下基于SOLO分类理论的初中化学教学设计*——以人教版“酸和碱”为例

邓丽娟，肖凯琦，李红英

(合肥师范学院 化学与化学工程学院,安徽 合肥 230601)

《普通高中化学课程标准(2017年版)》[1]凝练化学学科的核心素养为“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任”。本课程标准强调了化学课程教学与核心素养之间的内在联系，深化了化学学科教学内容对素质教育发展的功能价值，并确定了学生应具备的正确价值观、关键技能和必要品质。同时，本课程标准强调在实施过程中，教师要正确引导学生价值观的培养，使学生在发展素养的同时形成良好的品格和高尚的情操。化学核心素养是学生核心素养培养的重要组成部分，是学生综合素质的具体体现，体现了社会主义核心价值观对化学人才培养的根本要求，充分体现了核心素养在化学课程中的重要性，对促进学生未来更好的发展具有特别重要的意义。义务教育化学课程是高中化学学习的必备基础，虽然在《义务教育化学课程标准(2011年版)》[2]中没有明确提出化学学科核心素养，但是化学核心素养是化学学科育人价值的集中体现，因此，初中生也应通过义务教育化学课程的学习而逐步发展自身的化学学科核心素养。

面对学生思维水平与认知水平的不同，澳大利亚教育心理学家约翰·比格斯提出了SOLO分类理论[3]，该理论认为，学生在获取特定知识的过程中具有阶段性特征，这种阶段是可以被观察到的。根据学生的思维水平从低到高将其分为五个层次：前结构水平(学生被无关紧要的信息和过去的经验所欺骗，无法理解问题和解决问题)、单点结构水平(注意问题存在的线索，可以把问题和答案联系起来)、多点结构水平(通过探究学生知道问题和答案与一些独立的数据和部分信息有关)、关联结构水平(学生可以在问题情境中的数据之间建立基本联系，使其成为一个有机整体)和抽象拓展结构水平(学生可以超越问题本身，归纳总结不同的信息并进行更加抽象的概括，从而使结构更完整)。

目前，部分学者基于SOLO分类理论进行了化学学科的教学设计研究。比如，张欣以化学实验复习课为例，研究学生实验过程中的思维层次，发现运用SOLO分类理论可以科学地评价学生的化学实验能力，为教学设计奠定基础[4]；刘金娥基于SOLO分类理论对初中化学“燃烧与灭火”这一章节进行了教学设计，提出设计的教学可以有效地促进学生对化学知识的掌握和巩固，提升教学质量[5]。也有部分学者针对化学学科进行了以素养为本的教学研究。比如，史文杰以“金属的防护”为例，将知识、方法和应用三者融合进行了教学设计，研究发现融合STEM教育理念可以培养学生的化学学科核心素养[6]；黄都以初中化学的复杂计算为例进行研究，发现初中化学的复杂计算中所涉及学生的心智过程中呈现的思维特征，有利于学生的化学学科核心素养的发展[7]。但是，核心素养视域下基于SOLO分类理论进行教学设计的研究内容鲜见报道。

“酸和碱”是人教版化学九年级第十单元的内容，学生通过初三化学前九章的学习后，在化学学习中逐渐形成了一定的思维水平。如何根据学生的思维水平因材施教，并发展学生的化学核心素养是一个很有实际意义的研究课题。基于此，本文将在核心素养视域下基于SOLO分类理论对“酸和碱”进行教学设计研究，希望为一线教师提供一些参考。

1 基于SOLO分类理论的“酸和碱”教学设计研究

1.1 基于课程标准的教学内容分析

课程标准，作为化学课程的指导性文件，是教材编制的基本依据，是教学实施的基本要求，也是学生评价的基本纲领。《义务教育化学课程标准(2011年版)》对 “酸和碱”的内容要求为：“以盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙为例，通过实验探究认识酸、碱的主要性质和用途；了解检验溶液酸碱性的基本方法，知道酸碱性对人体健康和农作物的生长的影响”[2]。从教材体系来看，中和反应既是对酸和碱的化学性质的延续和深化，同时又引出另一类化合物—盐，为今后高中学习酸碱滴定的定量分析打下基础；从教育目的来看，酸性物质和碱性物质在我们生活中广泛存在，中和反应在生活、生产上具有广泛的应用，因此本研究具有现实意义，能较好地体现化学走向生活的理念；从研究方法来看，对本单元的实验探究进行分析、讨论、归纳，能较好地培养学生的分析探究能力，提升学生的化学学科核心素养。

1.2 基于SOLO分类理论的“酸和碱”单元知识层次水平划分

基于SOLO分类理论的五个思维水平对单元知识进行阶段层次水平的划分，有利于教师从全局把握单元的重点和难点，判断学生的思维水平继而进行针对性的教学设计。“酸和碱”单元的阶段层次水平划分见表1。

表1 “酸和碱”阶段层次水平划分

1.3 “酸和碱”单元教学设计

1.3.1 教学目标和评价目标分析

教学目标是教学活动的中心，是开展教学活动的依据。评价目标是以教学目标为基础，通过一系列的手段，对教学过程及结果进行测量与评估，从而进一步为后续教学目标的调整提供反馈。在教学过程中，教学目标与评价目标相辅相成，共同促进教学。

1)教学目标

认识几种常见酸和碱的主要性质和用途；掌握酸和碱之间发生的中和反应。

会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性；知道酸碱指示剂的腐蚀性及使用时的安全注意事项；会使用pH试纸检测溶液的酸碱度，了解溶液的酸碱度在实际中的应用。

了解酸和碱对生命活动和农作物的影响，以及中和反应在实际中的应用。

2)评价目标

通过学生对盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙的主要性质和用途以及酸碱中和反应的认识分析，诊断学生的思维层次是否处于多点结构水平。

通过学生对酸碱指示剂检验溶液的酸碱性实验以及酸和碱的化学性质探究实验，诊断学生的实验探究思维是否处于关联结构水平。

通过交流实验设计方案，诊断并发展学生的解决实际问题的思维是否处于抽象拓展结构水平。

1.3.2 教学过程

考虑到SOLO分类理论能够为学生的学习“应该达到什么目标”“现阶段处于何种水平”及“未来该如何发展”提供评价理论支撑，同时也考虑到学生的化学学科核心素养发展的重要性，故从SOLO层次、活动设计、设计意图、评价线和素养发展几个方面具体呈现核心素养视域下的单元教学设计。表2以“常见的酸”选段为例，列出了教学活动设计。

表2 核心素养视域下基于SOLO分类理论的教学设计

2 总结

本文以人教版初中化学“酸和碱”为例，结合课程标准对教学内容进行分析，再根据SOLO分类理论对单元内容进行认知水平的划分，最后从SOLO层次、活动设计、设计意图、评价线和素养发展几个方面具体呈现了核心素养视域下的教学设计。设计从浓盐酸的性质与用途的教学活动出发，使学生的思维能够达到关联结构水平；通过设计类比迁移的教学活动，引导学生自行设计实验来验证浓硫酸的性质并预测其用途，从而达到抽象结构水平，并在不同的思维结构水平中发展学生的化学学科核心素养。SOLO 分类理论与核心素养的培养在本质上是一致的，对教学具有较好的引导作用，教师在化学教学中可以尝试应用 SOLO 分类理论，发展学生的化学学科核心素养。