基于SOLO分類理論的問題鏈在化學教學中的應用

丁沙+謝潔純+李佳+汪朝陽

摘要：探討了如何利用SOLO分類理論設計問題鏈，將教學與評價結合，有利于在授課中及時反饋教學效果，及時調整教學內容，不斷進行刺激與強化，旨在調動學生學習的積極性，培養學生的思維能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

關鍵詞：問題鏈；SOLO分類理論；化學教學；思維能力

文章編號：1005–6629（2017）3–0054–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

教學中如何有效地培養學生的創造性思維能力和問題解決能力？這無疑是廣大教育者值得思考的問題。問題鏈作為一種可啟迪學生思維的教學策略，受到國內外部分教育者的重視。不過目前問題鏈應用存在不足之處，如應用范圍較小、問題的設計不合理等。本文基于SOLO分類理論，設計問題鏈并應用于新課教學中。

1 SOLO分類理論及其在問題鏈中應用的可行性

彼格斯等人將學生的學習結果結構按思維水平由高到低分成5個等級，分別為抽象拓展結構、關聯結構、多點結構、單點結構和前結構，具體見圖1[1]。

從思維操作的角度上看，前結構（P）是最不符合邏輯的，即分不清問題與線索的關系；單點結構（U）是只從一個方面思考問題；多點結構（M）是從兩個或兩個方面孤立地思考問題；關聯結構（R）雖能用簡單的概念或原理思考問題，但僅限于學習過的知識；抽象拓展結構（E）是最合乎邏輯的。SOLO水平層次呈現螺旋上升的趨勢，與國際學生學習評價項目PISA關于問題解決能力評價上具有一致性，具體見表1[2]。

SOLO與PISA的一致性說明了SOLO在評價中的價值性和廣泛性。與PISA比較，SOLO的評價層級更具體和細化，更具有可操作性，對化學課堂教學具有一定的指導意義。

問題鏈將教學內容轉化為一系列具有科學性、系統性、層次性、邏輯性的教學問題組，是推動學生實現預期目標的一種有效控制手段，是提高課堂教學效率的一種教學策略[3，4]。

SOLO分類理論與問題鏈均符合學生的認知發展規律。問題鏈的設計要求具有梯度性，由簡單到復雜，層層遞進地展開；而SOLO分類理論認為思維結構也是逐級遞增的。同時，問題鏈在一定程度上能啟迪學生思考，幫助學生思維的發展；而SOLO分類理論是評價學生的思維水平層次的有效工具。問題鏈和SOLO分類理論如緯線和經線般，相交成網，構成有效課堂。

2 基于SOLO分類理論的問題鏈設計

2.1 運用SOLO分類理論把控問題難度

問題鏈的設計需合理地把控問題的難度。由圖2可知，問題的難度由情境的新穎性、知識點涵蓋的數量和學生的認知程度決定，設計問題時，需綜合考慮X/Y/Z這3個維度。當坐標的數字越大，情境越新穎和陌生（熟悉-新穎-陌生：1-2-3），知識點越多（一個知識點-多個知識點-多個知識點之間的聯系：1-2-3），認知水平越高（記憶-理解-應用：1-2-3），呈現的問題就越難[5，6]。SOLO分類理論可分析教學目標，教學目標可指導設計不同難度的問題，不同難度的問題可引導學生的自主學習（即知識的自我建構）。因此，應用SOLO分類理論把控問題的難度，可對應不同層次的教學目標和不同層級的考查目標。

將SOLO分類理論中的4個水平層次與把控問題難度的3個維度之間做比較，分析可得問題的難度與SOLO分類理論的4個水平結構具有對應關系（見表2）。其中，單點結構（U）問題是一般問題，處于圖2中1-1-1體系之內；多點結構（M）問題是一般問題，處于圖2中2-2-2體系之內；關聯結構（R）問題是較復雜問題，處于圖2中3-3-3體系之內；拓展結構（E）問題是復雜問題，處于圖2中3-3-3體系以外。

2.2 基于SOLO分類理論的問題鏈設計思路

SOLO問題鏈的設計遵循知識的邏輯主線和學生的認知發展規律，同時要兼顧課堂的彈性，深淺自如（見表3）。

2.3 基于SOLO分類理論的問題鏈設計案例

概念課和理論課較抽象、難理解，可將同一內容的教學目標按年級進行分層，控制好每個年級知識的深度和廣度，由簡單到復雜地呈現，逐級遞增，這也符合學生的認知心理發展歷程。例如，人教版高中化學必修1中“氧化還原反應”，在高一階段的教學目標大致為：學會判斷氧化還原反應，知道化合價和電子轉移的對應關系，學會用雙線橋來表示氧化還原反應，理解氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物的概念，知道氧化還原規律和簡單計算等等。

就“氧化還原反應”的第一課時進行設計與分析（見表4）。新授課的教學是從熟悉的情境入手，拋出一個又一個使學生形成認知沖突的問題，最終促使學生達到理解和應用的水平。

3 結果與討論

SOLO問題鏈是對陳述性知識進行層層設問，學生在思考如何解決SOLO問題時，需要運用程序性知識，即在頭腦中搜索相關線索，對知識點進行加工和整合。學生會經歷“感知→回憶→判斷→應用”的心理歷程，然后在教師的不斷刺激和強化下，逐漸形成解決問題的思路和方法，認知沖突達到平衡，最后腦內形成托爾曼的“認知地圖”，重組認知結構。

在課前教師運用該理論分析學生學習的障礙點，尋找學生的認知沖突，分析教學目標要達到的SOLO水平；在課中，教師采用SOLO問題鏈，及時反饋學情，及時調整教學內容，正如斯金納的程序教學模式，實施小步子教學，在每一步中進行刺激與強化，激起學生的學習欲望；在課后運用該理論對學生的學習效果進行檢測與分析，指導下一階段的教學。

將SOLO問題鏈運用于教學課堂中，通過分析學生的答案來判斷學生的思維達到了SOLO的哪一結構，使學生的思維可視化，教師根據反饋的結果及時判斷學生的現有思維水平和教學目標的思維水平之間的差距，重新設置階梯式的SOLO問題，逐步接近預期的教學效果。長此以往，學生會逐漸意識到，SOLO問題可以探查自己認知上的不足，自己可以通過SOLO問題進行元認知監控。教師和學生的這種相互作用會強化學生的思維發展過程。

參考文獻：

[1]比格斯著.高凌飚譯.學習質量評價：SOLO分類理論[M].北京：人民教育出版社，2010：20～23.

[2]李佳.基于SOLO理論的測試工具開發以及高中生化學學習水平發展的研究[D].廣州：華南師范大學博士論文，2011.

[3]呂崧.問題啟發思維[M].上海：上海交通大學出版社，2014.

[4]王后雄.問題鏈的類型及教學功能——以化學教學為例[J].教育科學研究，2010，（5）：50～54.

[5]劉金燕.中學化學學科能力層級模型建構和應用[D].廣州：華南師范大學碩士論文，2015.

[6]劉志華，謝潔純，羅俏芳. SOLO分類理論在評價化學平衡畫圖題中的應用[J].化學教學，2016，（3）：79～82.