基于SOLO理論 借助主題教學 優化課堂生態

琚凱 王海燕

［摘 要］文章針對當前有機化學教學中存在的問題，基于SOLO分類理論，結合新課標教學要求，踐行“教、學、評”一體化理念，提出“知識理解”“主題教學”“學習評價”等問題解決策略，從而優化課堂生態，促進學生核心素養的發展。

［關鍵詞］SOLO分類理論；課堂生態；知識理解；主題教學；學習評價；有機化學

［中圖分類號］? ? G633.8? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）05-0065-04

一、問題的提出

當前的有機化學教學大多采用“逐課”教學方式。以“烷烴”的教學為例，課程內容一般會包括烷烴的空間結構、同系物、同分異構、命名、理化性質、有機實驗等；保持課程內容的框架結構不變，復制到“烯烴”“炔烴”“芳香烴”等內容的教學中。這樣的教學模式，優點是有教材支撐，且對應的教輔資料也能配套，教師能夠駕輕就熟，缺點是學生抓不住有機化學的學習重點，錯把各種概念當作有機化學的學習重點，不利于學生核心素養的形成。這不是說概念學習不重要，而是對于有機化學概念的理解和掌握，如同系物，單純基于一類物質是無法讓學生掌握其本質內涵的。將判斷烷烴同系物的方法用于烯烴就行不通，而將判斷醇類同系物的方法用于酚類也會出錯，這樣會挫傷學生的學習積極性。同系物，可以理解為按照一定的標準對有機化合物進行分類，而分類的前提是學生熟知物質性質，只有在此基礎上讓學生進行分類判斷，并對學生的分類判斷進行發展性評價，才能修正和完善學生大腦中的同系物概念模型，從而完成同系物概念的教學。

反思上述問題，當前采用的有機化學教學方式是否合理？對于教材中的知識，教師是否真正理解其背后的素養內涵？教師該如何駕馭課堂教學以促進學生核心素養的形成？

二、SOLO分類理論

SOLO 分類理論是由香港大學教育心理學教授比格斯與其同事在長期的研究和探索中總結出來的［1］，“SOLO”是英 文“Structure of the Observed Learning Outcome”的首字母縮寫，意為“可觀察的學習成果結構”。SOLO 分類理論的基礎是結構主義學說，SOLO 分類理論將學習成果劃分為5個層級，具體可用圖1的結構模型來表示。

SOLO 分類理論的5 個層級及其含義如下：

前結構水平：對知識點沒有真正的理解，解決問題時邏輯性差，處理問題時發生錯誤。

單點結構水平：解決問題時，只能想到某一知識點，并立即得出結論。

多點結構水平：解決問題時，能夠想到多個知識點，但不能將各個知識點進行有機整合。

關聯結構水平：解決問題時，能夠想到多個知識點，可以將這些知識點串聯成一個整體。

拓展抽象結構水平：解決問題時，能夠進行抽象的理論概括，能對結論進行反思，從而使其得以擴展。

SOLO分類理論非常有利于教師判斷學生的學習結果，中國知網上有很多文獻很好地說明了這一點。借助SOLO分類理論，我們能否設置相應的學習內容指向這5種學習結果呢？鑒于前結構水平的學習結果是缺乏理解和思維的學習結果，在教學中無法設置相關的教學內容指向前結構水平，可將教學內容分為四個層級：單點結構教學內容、多點結構教學內容、關聯結構教學內容和拓展抽象結構教學內容。SOLO分類理論的四個層級教學內容的內涵、教學功能、知識與能力、教學策略、核心素養等的內在關系如表1所示。

三、問題解決策略

（一）知識理解

深刻理解知識并挖掘知識潛在的功能價值，非常有利于開展素養為本的教學。很多學校都要求教師課前完成教學設計并分析教學重點和教學難點，其意義就在于促使教師深刻理解知識內涵，在課堂教學中能夠把握好時間分配，使教學有主次之分。那么教師理解知識內涵的出發點是什么呢？教師可以從以下三個角度進行思考：是否有利于培養學生的核心素養？是否有利于培養學生的學科觀念？是否有利于提高學生的思維能力？以“乙醇和金屬鈉反應”的教學為例，教師通常是抓住水和乙醇都有羥基這一共同點，引導學生通過結構預測乙醇的性質，再通過實驗進行驗證，最后用符號表征反應過程。這個過程雖然體現了化學觀念（結構決定性質），落實了化學知識（符號表征），但是對知識的挖掘力度不夠，這樣的教學僅僅停留在單點結構教學內容的層面上。因此，在進行教學設計時，教師需要將單點結構教學內容向關聯結構教學內容轉化。例如，可以增加醇分子中的羥基個數與氫氣的物質的量之間相互推算的教學，并在課后作業中添加這樣一道題目：1 mol A（C3H8O2）的有機物與足量的金屬鈉反應產生1mol H2，請寫出A可能的結構簡式? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（注：一個碳上不能同時連接兩個羥基）。這樣設計，由定性理解走向定量分析，再將定量分析與同分異構相關聯，可引導學生的思維逐級深入，促進學生思維發展。

當然，教師的教學不能僅停留于此，必要時應將視野拓寬至整個單元、整個學期乃至整個高中階段的教學，朝著核心素養培養目標，提取知識內容進行整體設計、連貫設計。例如，在教學醇、醛的性質時，可以將醇的催化氧化與醛的銀鏡反應進行整合設計，根據反應需求設計反應裝置、根據產物性質設計收集與檢驗裝置等，實現教學內容由單點結構向關聯結構轉化，培養學生的思維能力。又如，官能團和微粒間作用力差異影響物質性質的教學內容，如乙醇、水和金屬鈉的反應現象的差異，苯和甲苯性質的差異，醇和酚性質的差異等在教材中是分散開的，想通過其中任何一個實驗現象說明“結構影響性質”，都顯得證據單薄，不能令人信服，不利于學生核心素養的培養。為此，教師可以采用“實驗+推理”的教學策略，先選擇醇、水、酚、羧酸作為實驗教學素材，抓住它們結構中的共同點與不同點，讓學生預測（新課）或回憶（主題實驗課）它們的性質，再通過藥品選擇、儀器選擇并合作完成探究實驗，幫助學生形成結構決定性質的觀念；在實驗教學的基礎上，再選擇苯和甲苯性質的差異、苯和苯酚中苯環性質的差異、溴乙烷與溴苯發生水解條件的差異、甲基與硝基對苯環發生取代反應的定位影響等教學內容，以評價和發展學生的核心素養。如此設計，有感性認識也有理性認識，有實驗驗證也有證據推理，可以很好地詮釋核心素養的內涵。

（二）主題教學

只有抓住知識潛在的功能價值、素養內涵，才能實施有靈魂的教學。基于學生對知識的理解，教師可從知識中提取核心概念，以統攝相應知識，形成教學主題，開展主題教學、大單元教學，讓課堂教學的每一個設計都指向核心概念，進而促進學生核心素養的發展。對于有機化學，新課標中提到“引導學生建立‘組成、結構決定性質的基本觀念，形成基于官能團、化學鍵與反應類型認識有機化合物的一般思路，了解測定有機化合物結構、探究性質、設計合成路線的相關知識，發展化學學科核心素養”［3］。可見，在有機化學的教學中，需要以“結構決定性質”作為基本觀點，以價鍵變化作為理解有機反應的認知視角，以實驗探究、證據推理和模型認知作為途徑方法，以落實必備知識作為基本目標，從而達到發展素養的最終目的。基于此，我們對人教版選擇性必修3《有機化學基礎》的教學內容進行重新整合，形成五個教學主題：價鍵視角理解有機反應，結構視角認識有機物，科學方法研究有機物，有機物與生命、環境、社會，有機合成。具體內容如圖2所示。

第一個主題，從價鍵視角出發，基于官能團學習有機物化學性質，掌握常見有機反應類型的特點，打通烴與烴的衍生物之間的轉化通道。第二個主題，從結構視角出發，根據官能團對有機物進行分類，對同系物、命名等概念從烷烴到酯類進行縱深設計；抓住碳、氧、氮的成鍵特點，借助球棍模型及ChemDraw3D軟件，引導學生正確認識有機物空間結構，規范書寫有機物的結構簡式與鍵線式；抓住碳、氧、氮原子成鍵的多樣性及不飽和度，幫助學生掌握書寫同分異構體及判斷其數目的方法；抓住水、有機物的結構特點，預測水與有機物的密度大小；基于烴基及官能團的親水性與憎水性，預測有機物的水溶性。 第三個主題可以細化成多個小主題，如有機物的制備、有機物的提純與鑒定、有機物的表征、有機反應機理的研究等，進而逐步實現從制備到提純，從研究到表征，從裝置選擇到原理探究，從動手探究到得出結論，從假設推理到實驗驗證，從模型認知到遷移應用。在前兩個主題教學的基礎上，第三個主題的教學旨在發展學生的高階思維能力。第四個主題強調有機化合物在生活中的廣泛應用，凸顯化學學科價值，引導學生關注生命、環境、社會中與化學有關的問題，正確評價社會發展與環境污染問題，培養學生的“科學態度與社會責任”核心素養。第五個主題“有機合成”，包含對陌生有機物合成路線的理解和設計。有機合成是發揮有機化學社會價值的重要途徑，是學生能力的集中體現，是評價和發展學生核心素養的重要載體。

（三）學習評價

學習評價的目的是診斷學生的學習效果，診斷教師的教學策略是否得當，根本目的是促進學生全面發展。及時、準確的學習評價是教學過程中不可或缺的。課堂的提問與點評、課后的練習與作業、復習與考試等都是有效開展學習評價的基本途徑與方法。要想實施準確的學習評價，前提是設置準確的學習進階任務，過難或者過易的學習進階任務都會降低學習評價的效果。

那么該如何設置學習進階任務呢？學習評價的著力點在哪里？根據SOLO分類理論的四個層級教學內容的特征，在新授課中，我們選擇多點結構教學內容與關聯結構教學內容作為學習評價的著力點，通過多點結構教學內容評價學生對單點結構教學內容的理解水平，通過關聯結構教學內容評價學生知識綜合應用水平，具體評價案例如表2所示。

在教學中，各教學環節是環環相扣、相互促進的。以醇的教學為例，第一個教學環節安排的是單點結構教學內容，教師引導學生從價鍵視角理解乙醇的催化氧化反應，并用化學符號進行表征。第二個教學環節安排的是多點結構教學內容，要求學生書寫1，2-丙二醇、2-甲基-1，2-丙二醇的催化氧化方程式。教師及時糾正學生對知識的理解偏差，發揮評價的診斷發展作用。很多教師在課堂教學中完成上述兩個環節，就認為已經完成了教學，其實前面兩個環節只是完成了傳授知識的目標，并未促進學生將所學的知識轉變為能力。為此，增加第三個教學環節，設置關聯結構教學內容，促進學生應用知識解決問題：有機物A的分子式為C4H10O，其催化氧化的產物可以發生銀鏡反應（含醛基），請推測A的結構。

這樣，不僅可以加深學生對醇氧化的理解，還可以將物質結構、反應本質、物質性質結合起來，培養學生的綜合應用能力。

在課后作業方面，我們同樣需要明白作業中每道題的功能價值。真正的作業，應該基于發展主義，以促進學生的發展為要旨［4］。那么課后作業需要具備哪些功能呢？課后作業的功能可以分為四個層面：拓寬學科眼界、夯實必備知識、發展關鍵能力、促進知識遷移。其中“拓寬學科眼界”層面的作業，主要通過化學在各個領域中的應用來凸顯化學學科價值，既可以將這些應用獨立設置成作業，又可以將其作為情境素材融入其他類型的作業中。后面三個層面的作業，彼此之間存在進階的關系，學生只有具備扎實的必備知識，才能形成關鍵能力，進而實現知識遷移應用。教師通過學生在四個層面作業上的表現，診斷學生在學業上存在的問題，這樣就可以更加便捷地評價學生和促進學生的發展。SOLO四層教學作業設計模型如表3所示。

四、實踐反思

在大自然的生態系統中，有生產者、消費者和分解者，三者各司其職，形成穩定的可持續發展的生態系統。教學亦是如此。通過知識理解，挖掘知識承載的能力與素養，解決“教”的問題；通過主題教學，形成學科觀念，培養學生的能力與素養，解決“學”的問題；通過學習評價，搭建成長臺階，促進學生能力與素養發展，解決“評”的問題。教、學、評三者之間相輔相成、緊密聯系，只有實現教、學、評一體化，才能構建良好的課堂生態。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［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］? 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準：2017年版［M］. 北京：人民教育出版社，2018.

［4］? 李臣之，孫薇.發展主義作業觀［J］.課程·教材·教法，2013（7）：17-24.

（責任編輯 羅 艷）