基于SOLO理论 借助主题教学 优化课堂生态

琚凯 王海燕

［摘 要］文章针对当前有机化学教学中存在的问题，基于SOLO分类理论，结合新课标教学要求，践行“教、学、评”一体化理念，提出“知识理解”“主题教学”“学习评价”等问题解决策略，从而优化课堂生态，促进学生核心素养的发展。

［关键词］SOLO分类理论；课堂生态；知识理解；主题教学；学习评价；有机化学

［中图分类号］    G633.8        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2023）05-0065-04

一、问题的提出

当前的有机化学教学大多采用“逐课”教学方式。以“烷烃”的教学为例，课程内容一般会包括烷烃的空间结构、同系物、同分异构、命名、理化性质、有机实验等；保持课程内容的框架结构不变，复制到“烯烃”“炔烃”“芳香烃”等内容的教学中。这样的教学模式，优点是有教材支撑，且对应的教辅资料也能配套，教师能够驾轻就熟，缺点是学生抓不住有机化学的学习重点，错把各种概念当作有机化学的学习重点，不利于学生核心素养的形成。这不是说概念学习不重要，而是对于有机化学概念的理解和掌握，如同系物，单纯基于一类物质是无法让学生掌握其本质内涵的。将判断烷烃同系物的方法用于烯烃就行不通，而将判断醇类同系物的方法用于酚类也会出错，这样会挫伤学生的学习积极性。同系物，可以理解为按照一定的标准对有机化合物进行分类，而分类的前提是学生熟知物质性质，只有在此基础上让学生进行分类判断，并对学生的分类判断进行发展性评价，才能修正和完善学生大脑中的同系物概念模型，从而完成同系物概念的教学。

反思上述问题，当前采用的有机化学教学方式是否合理？对于教材中的知识，教师是否真正理解其背后的素养内涵？教师该如何驾驭课堂教学以促进学生核心素养的形成？

二、SOLO分类理论

SOLO 分类理论是由香港大学教育心理学教授比格斯与其同事在长期的研究和探索中总结出来的［1］，“SOLO”是英 文“Structure of the Observed Learning Outcome”的首字母缩写，意为“可观察的学习成果结构”。SOLO 分类理论的基础是结构主义学说，SOLO 分类理论将学习成果划分为5个层级，具体可用图1的结构模型来表示。

SOLO 分类理论的5 个层级及其含义如下：

前结构水平：对知识点没有真正的理解，解决问题时逻辑性差，处理问题时发生错误。

单点结构水平：解决问题时，只能想到某一知识点，并立即得出结论。

多点结构水平：解决问题时，能够想到多个知识点，但不能将各个知识点进行有机整合。

关联结构水平：解决问题时，能够想到多个知识点，可以将这些知识点串联成一个整体。

拓展抽象结构水平：解决问题时，能够进行抽象的理论概括，能对结论进行反思，从而使其得以扩展。

SOLO分类理论非常有利于教师判断学生的学习结果，中国知网上有很多文献很好地说明了这一点。借助SOLO分类理论，我们能否设置相应的学习内容指向这5种学习结果呢？鉴于前结构水平的学习结果是缺乏理解和思维的学习结果，在教学中无法设置相关的教学内容指向前结构水平，可将教学内容分为四个层级：单点结构教学内容、多点结构教学内容、关联结构教学内容和拓展抽象结构教学内容。SOLO分类理论的四个层级教学内容的内涵、教学功能、知识与能力、教学策略、核心素养等的内在关系如表1所示。

三、问题解决策略

（一）知识理解

深刻理解知识并挖掘知识潜在的功能价值，非常有利于开展素养为本的教学。很多学校都要求教师课前完成教学设计并分析教学重点和教学难点，其意义就在于促使教师深刻理解知识内涵，在课堂教学中能够把握好时间分配，使教学有主次之分。那么教师理解知识内涵的出发点是什么呢？教师可以从以下三个角度进行思考：是否有利于培养学生的核心素养？是否有利于培养学生的学科观念？是否有利于提高学生的思维能力？以“乙醇和金属钠反应”的教学为例，教师通常是抓住水和乙醇都有羟基这一共同点，引导学生通过结构预测乙醇的性质，再通过实验进行验证，最后用符号表征反应过程。这个过程虽然体现了化学观念（结构决定性质），落实了化学知识（符号表征），但是对知识的挖掘力度不够，这样的教学仅仅停留在单点结构教学内容的层面上。因此，在进行教学设计时，教师需要将单点结构教学内容向关联结构教学内容转化。例如，可以增加醇分子中的羟基个数与氢气的物质的量之间相互推算的教学，并在课后作业中添加这样一道题目：1 mol A（C3H8O2）的有机物与足量的金属钠反应产生1mol H2，请写出A可能的结构简式                               （注：一個碳上不能同时连接两个羟基）。这样设计，由定性理解走向定量分析，再将定量分析与同分异构相关联，可引导学生的思维逐级深入，促进学生思维发展。

当然，教师的教学不能仅停留于此，必要时应将视野拓宽至整个单元、整个学期乃至整个高中阶段的教学，朝着核心素养培养目标，提取知识内容进行整体设计、连贯设计。例如，在教学醇、醛的性质时，可以将醇的催化氧化与醛的银镜反应进行整合设计，根据反应需求设计反应装置、根据产物性质设计收集与检验装置等，实现教学内容由单点结构向关联结构转化，培养学生的思维能力。又如，官能团和微粒间作用力差异影响物质性质的教学内容，如乙醇、水和金属钠的反应现象的差异，苯和甲苯性质的差异，醇和酚性质的差异等在教材中是分散开的，想通过其中任何一个实验现象说明“结构影响性质”，都显得证据单薄，不能令人信服，不利于学生核心素养的培养。为此，教师可以采用“实验+推理”的教学策略，先选择醇、水、酚、羧酸作为实验教学素材，抓住它们结构中的共同点与不同点，让学生预测（新课）或回忆（主题实验课）它们的性质，再通过药品选择、仪器选择并合作完成探究实验，帮助学生形成结构决定性质的观念；在实验教学的基础上，再选择苯和甲苯性质的差异、苯和苯酚中苯环性质的差异、溴乙烷与溴苯发生水解条件的差异、甲基与硝基对苯环发生取代反应的定位影响等教学内容，以评价和发展学生的核心素养。如此设计，有感性认识也有理性认识，有实验验证也有证据推理，可以很好地诠释核心素养的内涵。

（二）主题教学

只有抓住知识潜在的功能价值、素养内涵，才能实施有灵魂的教学。基于学生对知识的理解，教师可从知识中提取核心概念，以统摄相应知识，形成教学主题，开展主题教学、大单元教学，让课堂教学的每一个设计都指向核心概念，进而促进学生核心素养的发展。对于有机化学，新课标中提到“引导学生建立‘组成、结构决定性质的基本观念，形成基于官能团、化学键与反应类型认识有机化合物的一般思路，了解测定有机化合物结构、探究性质、设计合成路线的相关知识，发展化学学科核心素养”［3］。可见，在有机化学的教学中，需要以“结构决定性质”作为基本观点，以价键变化作为理解有机反应的认知视角，以实验探究、证据推理和模型认知作为途径方法，以落实必备知识作为基本目标，从而达到发展素养的最终目的。基于此，我们对人教版选择性必修3《有机化学基础》的教学内容进行重新整合，形成五个教学主题：价键视角理解有机反应，结构视角认识有机物，科学方法研究有机物，有机物与生命、环境、社会，有机合成。具体内容如图2所示。

第一个主题，从价键视角出发，基于官能团学习有机物化学性质，掌握常见有机反应类型的特点，打通烃与烃的衍生物之间的转化通道。第二个主题，从结构视角出发，根据官能团对有机物进行分类，对同系物、命名等概念从烷烃到酯类进行纵深设计；抓住碳、氧、氮的成键特点，借助球棍模型及ChemDraw3D软件，引导学生正确认识有机物空间结构，规范书写有机物的结构简式与键线式；抓住碳、氧、氮原子成键的多样性及不饱和度，帮助学生掌握书写同分异构体及判断其数目的方法；抓住水、有机物的结构特点，预测水与有机物的密度大小；基于烃基及官能团的亲水性与憎水性，预测有机物的水溶性。 第三个主题可以细化成多个小主题，如有机物的制备、有机物的提纯与鉴定、有机物的表征、有机反应机理的研究等，进而逐步实现从制备到提纯，从研究到表征，从装置选择到原理探究，从动手探究到得出结论，从假设推理到实验验证，从模型认知到迁移应用。在前两个主题教学的基础上，第三个主题的教学旨在发展学生的高阶思维能力。第四个主题强调有机化合物在生活中的广泛应用，凸显化学学科价值，引导学生关注生命、环境、社会中与化学有关的问题，正确评价社会发展与环境污染问题，培养学生的“科学态度与社会责任”核心素养。第五个主题“有机合成”，包含对陌生有机物合成路线的理解和设计。有机合成是发挥有机化学社会价值的重要途径，是学生能力的集中体现，是评价和发展学生核心素养的重要载体。

（三）学习评价

学习评价的目的是诊断学生的学习效果，诊断教师的教学策略是否得当，根本目的是促进学生全面发展。及时、准确的学习评价是教学过程中不可或缺的。课堂的提问与点评、课后的练习与作业、复习与考试等都是有效开展学习评价的基本途径与方法。要想实施准确的学习评价，前提是设置准确的学习进阶任务，过难或者过易的学习进阶任务都会降低学习评价的效果。

那么该如何设置学习进阶任务呢？学习评价的着力点在哪里？根据SOLO分类理论的四个层级教学内容的特征，在新授课中，我们选择多点结构教学内容与关联结构教学内容作为学习评价的着力点，通过多点结构教学内容评价学生对单点结构教学内容的理解水平，通过关联结构教学内容评价学生知识综合应用水平，具体评价案例如表2所示。

在教学中，各教学环节是环环相扣、相互促进的。以醇的教学为例，第一个教学环节安排的是单点结构教学内容，教师引导学生从价键视角理解乙醇的催化氧化反应，并用化学符号进行表征。第二个教学环节安排的是多点结构教學内容，要求学生书写1，2-丙二醇、2-甲基-1，2-丙二醇的催化氧化方程式。教师及时纠正学生对知识的理解偏差，发挥评价的诊断发展作用。很多教师在课堂教学中完成上述两个环节，就认为已经完成了教学，其实前面两个环节只是完成了传授知识的目标，并未促进学生将所学的知识转变为能力。为此，增加第三个教学环节，设置关联结构教学内容，促进学生应用知识解决问题：有机物A的分子式为C4H10O，其催化氧化的产物可以发生银镜反应（含醛基），请推测A的结构。

这样，不仅可以加深学生对醇氧化的理解，还可以将物质结构、反应本质、物质性质结合起来，培养学生的综合应用能力。

在课后作业方面，我们同样需要明白作业中每道题的功能价值。真正的作业，应该基于发展主义，以促进学生的发展为要旨［4］。那么课后作业需要具备哪些功能呢？课后作业的功能可以分为四个层面：拓宽学科眼界、夯实必备知识、发展关键能力、促进知识迁移。其中“拓宽学科眼界”层面的作业，主要通过化学在各个领域中的应用来凸显化学学科价值，既可以将这些应用独立设置成作业，又可以将其作为情境素材融入其他类型的作业中。后面三个层面的作业，彼此之间存在进阶的关系，学生只有具备扎实的必备知识，才能形成关键能力，进而实现知识迁移应用。教师通过学生在四个层面作业上的表现，诊断学生在学业上存在的问题，这样就可以更加便捷地评价学生和促进学生的发展。SOLO四层教学作业设计模型如表3所示。

四、实践反思

在大自然的生态系统中，有生产者、消费者和分解者，三者各司其职，形成稳定的可持续发展的生态系统。教学亦是如此。通过知识理解，挖掘知识承载的能力与素养，解决“教”的问题；通过主题教学，形成学科观念，培养学生的能力与素养，解决“学”的问题；通过学习评价，搭建成长台阶，促进学生能力与素养发展，解决“评”的问题。教、学、评三者之间相辅相成、紧密联系，只有实现教、学、评一体化，才能构建良好的课堂生态。

［   参   考   文   献   ］

［1］ BIGGS J B，COLLIS K F.Evaluating the quality of learning：the SOLO taxonomy（Structure of the Observed Learning Outcome）［M］.New York：Academic Press，1982.

［2］［3］  中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准：2017年版［M］. 北京：人民教育出版社，2018.

［4］  李臣之，孙薇.发展主义作业观［J］.课程·教材·教法，2013（7）：17-24.

（责任编辑 罗 艳）