SOLO分類理論對思維可視化的應(yīng)用評價啟示

盧天宇

摘 要：SOLO分類等級的內(nèi)隱范疇與學生的思維水平層次密切相關(guān)。以SOLO分類理論構(gòu)建思維梯度，搭起觀測橋梁，從定量與定性的角度分析學生接受思維可視化教學之后的思維水平發(fā)展狀況，為思維可視化教學效果評價提供新思路。

關(guān)鍵詞：SOLO分類理論；思維可視化；思維梯度；應(yīng)用評價；初中化學

1983年，研究視覺媒體的霍爾蒂（J.A.Hortin）建議：“教學設(shè)計者應(yīng)該將自己內(nèi)部的表征外顯化，并將學科專家和學習者的內(nèi)外部表征容納進教學設(shè)計[1] ?！睂W者趙慧臣基于中國知網(wǎng)2003年至2013年的論文，對國內(nèi)關(guān)于思維可視化的研究進行了概述，認為國內(nèi)思維可視化的研究存在很多發(fā)展空間：與設(shè)計研究和實驗研究相比，思維可視化應(yīng)用的評價研究較少，思維可視化的案例研究和實驗研究的成果需經(jīng)過應(yīng)用評價研究，才能反復(fù)試驗、不斷修正，更好地為具體的學科教學實踐提供理論依據(jù)[2] 。我們在運用SOLO分類理論研究適度教學這一問題過程中，發(fā)現(xiàn)SOLO分類等級的內(nèi)隱范疇與學生的思維水平層次密切相關(guān)，嘗試構(gòu)建思維梯度，搭起觀測橋梁，從定量與定性的角度分析學生接受思維可視化教學之后的思維水平發(fā)展狀況。

一、SOLO分類理論對知識“二階五等”的劃分

SOLO分類理論是香港大學教育心理學教授比格斯首創(chuàng)的一種學生學業(yè)評價方法，以等級描述為特征的質(zhì)性評價，基于學生對某一個具體問題反應(yīng)的分析，對學生思維水平由低到高分為5個基本結(jié)構(gòu)層次（見圖1）[3-4]。

知識也是有層次結(jié)構(gòu)的，學生對知識的具體應(yīng)用能力折射出學生對不同結(jié)構(gòu)層次知識的理解與掌握水平。以初中化學“物質(zhì)及物質(zhì)分類”相關(guān)知識為例子，結(jié)合學習進階理論，根據(jù)SOLO分類理論進行“二階五等”劃分（見表1）。

二、SOLO分類理論啟示下的思維梯度構(gòu)建

研究教與學的知識可視化是具有很強操作性的，但思維可視化在學科教學的應(yīng)用評價常常陷入困境。深入評價學生的思維構(gòu)建過程與構(gòu)建效果卻困難重重，這主要受限于思維的抽象性與內(nèi)隱深度。思維是人運用表象和概念進行分析、綜合、判斷和推理等認識活動的過程，學生對知識的具體應(yīng)用能力內(nèi)隱表現(xiàn)為思維水平。學者孫夕禮結(jié)合認知科學和化學教學的特點和規(guī)律，把化學學科中的思維能力即思維梯度劃分為五個層次：第一個層次為知識的再現(xiàn)能力，第二個層次為知識的運用能力，第三個層次為知識的創(chuàng)造能力，第四個層次為方案的評價能力，第五個層次為數(shù)學的建模能力[5]。

結(jié)合SOLO分類理論，在每一SOLO水平分級之上，構(gòu)建起一個對應(yīng)等級的思維梯度，搭建起學生知識應(yīng)用能力與思維水平之間的橋梁。例如，前結(jié)構(gòu)水平P，是停留在錯誤前概念的舊認知上，并未真正學習新知識，思維水平即是梯度一“為無關(guān)概括，直接無序”。又比如，單點結(jié)構(gòu)水平U→認識記憶層次的知識（知道常見的混合物、純凈物，能書寫常見純凈物的化學式）→梯度二：單一概括，定向再現(xiàn)（見表2）。

三、思維可視化教學評價實施

（一）直接教學與思維可視化教學

在某校九年級2、5、7、8班進行比較研究，四個班級的化學成績在一樣的教學方式下多次測試總平均分差距在一分之內(nèi)（百分制）。以“物質(zhì)及物質(zhì)分類”復(fù)習課為例，2、7班使用思維可視化教學法，5、8班使用直接教學法。以下為兩種方式的教學設(shè)計片段。

在講授物質(zhì)的簡單分類時，5、8班采用直接口頭闡述，由學生或教師直接說出每一個分類。而2、7班運用思維導圖（見圖2）幫助學生構(gòu)建框架，并在導圖的結(jié)點之處設(shè)問，引導學生考慮清楚分類的依據(jù)是什么。例如，物質(zhì)劃分為混合物與純凈物的依據(jù)是什么？純凈物劃分為單質(zhì)與化合物的分類依據(jù)又是什么？

圖2

在從元素視角辨識物質(zhì)分類時，如何判別“某物質(zhì)只含有一種元素，一定是單質(zhì)”的正誤？5、8班直接告訴學生反例，氧氣和臭氧混在一起的混合物，或者多種碳單質(zhì)（金剛石、石墨、C60）的混合物等，雖只含一種元素，但均是多種物質(zhì)混合在一起，屬于混合物。在2、7班則通過展示物質(zhì)的示意圖（見圖3），啟發(fā)學生比較思考。學生通過示意圖直觀形象地得出甲、乙、丙所代表的物質(zhì)：甲代表O2，乙代表O3，丙代表O2和O3的混合物。概念的可視化設(shè)計，能使學生從元素的角度頓悟，某物質(zhì)只含有一種元素，可能是單質(zhì)，也可能是混合物。

圖3

識記典型物質(zhì)及其性質(zhì)和用途。5、8班采用傳統(tǒng)的列表比較的方法，將物質(zhì)按照化學式、俗名、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、用途等逐一列出并舉例。2、7班則從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度引導學生歸納總結(jié)，建立起物質(zhì)之間的聯(lián)系，便于辨識和區(qū)別（見圖4）。例如，在識記三種鈣的化合物時，還設(shè)計了一個隱喻可視化。以當前熱門的電視劇“三生三世”為情景，將鈣的三種化合物嵌套進去，祖輩的石灰石、父輩的生石灰和孫輩的消石灰，都是“灰”頭土臉的，卻有很多實際用途。抓住都含有“灰”字，用“三生三世”串連起物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及用途，巧妙地促成學生系統(tǒng)認知鈣的化合物。進而展示鈣的化合物及鈉的化合物的圖片，引導學生比較顏色，打趣鈉的化合物是“白富美”，其俗名均是不帶“灰”字的。學生在詼諧一笑間便掌握了從顏色角度區(qū)別兩類物質(zhì)的訣竅。

圖4

（二）紙筆測試與訪談測試

紙筆測試的命題經(jīng)過嚴謹?shù)脑O(shè)計，在傳統(tǒng)的雙向細目表里，添加了“二階五等”劃分的知識層次和思維梯度（見表3）。一方面，便于教師命題時考慮周全，以知識的應(yīng)用為核心考點，兼顧學生的低階與高階認知，難易程度適中，確?？疾榈闹R更加全面，具有廣度與一定的深度。另一方面，能夠甄別學生的學科思維發(fā)展水平，檢測出思維可視化教學之后學生思維水平發(fā)生的變化，為適度和適法教學提供參考依據(jù)。為驗證紙筆測試的結(jié)果，我們分別對不同思維水平的學生進行抽樣訪談測試，現(xiàn)場觀看或者讓他們說出自己的解題過程，利用命題測試的“三度表”考量他們的思維水平。