楊少秋
【摘要】SOLO分類評(píng)價(jià)理論是測(cè)量學(xué)生高級(jí)思維的質(zhì)性評(píng)價(jià)方法,該理論能清晰地評(píng)價(jià)學(xué)生的思維活動(dòng)層次。本文通過(guò)高三元素化合物的教學(xué)案例,探討運(yùn)用SOLO分類評(píng)價(jià)理論指導(dǎo)高三元素化合物復(fù)習(xí)課,闡述運(yùn)用SOLO理論進(jìn)行教學(xué)過(guò)程性診斷,并提出合適的教學(xué)模式。
【關(guān)鍵詞】SOLO分類評(píng)價(jià)理論;元素化合物;高三復(fù)習(xí)備考;教學(xué)模式
一、在教學(xué)中應(yīng)用SOLO分類評(píng)價(jià)理論的意義
近年來(lái),全國(guó)高考化學(xué)試題都緊緊圍繞著“一核四層四翼”的評(píng)價(jià)體系,考查學(xué)生的必備知識(shí)和關(guān)鍵能力,體現(xiàn)化學(xué)素養(yǎng)。元素化合物在高考試題中覆蓋面廣,分值較大。從歷屆高考統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看,得元素化合物者則分高。這部分試題以實(shí)際生產(chǎn)生活、陌生信息為載體,考查元素化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用,學(xué)生的推理邏輯、歸納抽象能力。
在教學(xué)中,教師難以觀察學(xué)生的思維發(fā)展水平,而SOLO分類評(píng)價(jià)能測(cè)量學(xué)生的思維層次,可以直觀地解決這類問(wèn)題。SOLO分類評(píng)價(jià)理論有五種思維結(jié)構(gòu),分別為:(1)前結(jié)構(gòu)水平;(2)單一結(jié)構(gòu)水平;(3)多元結(jié)構(gòu)水平;(4)關(guān)聯(lián)水平;(5)進(jìn)一步抽象水平。教師根據(jù)學(xué)生的反饋情況,可判斷學(xué)生所在的思維發(fā)展階段,有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué),提升教學(xué)效果。本文運(yùn)用SOLO分類評(píng)價(jià)理論指導(dǎo)高三元素化合物復(fù)習(xí),對(duì)學(xué)生的思維層次合理判斷,有利于高三元素化合物的復(fù)習(xí)。
二、在高三元素化合物復(fù)習(xí)課中SOLO分類評(píng)價(jià)理論的應(yīng)用
例1 “價(jià)類二維圖”在元素及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系中的應(yīng)用
環(huán)節(jié)1:通過(guò)用已學(xué)知識(shí)作答的情況,判斷思維層次是否達(dá)到單一結(jié)構(gòu)水平。
活動(dòng)1:學(xué)生對(duì)“鐵及其化合物”進(jìn)行物質(zhì)分類,根據(jù)物質(zhì)類別的一般反應(yīng)規(guī)律,寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
活動(dòng)2:學(xué)生標(biāo)出代表物質(zhì)的化合價(jià)。
環(huán)節(jié)2:通過(guò)歸納物質(zhì)的多種性質(zhì),判斷思維層次是否達(dá)到多元結(jié)構(gòu)水平。
學(xué)生將物質(zhì)類別作為橫坐標(biāo)、元素的化合價(jià)作為縱坐標(biāo),畫(huà)出“鐵及其化合物”的“價(jià)類二維圖”。
環(huán)節(jié) 3:通過(guò)多角度分析問(wèn)題,判斷思維層次是否達(dá)到關(guān)聯(lián)水平。
學(xué)生觀察“價(jià)類二維圖”的“橫向變化”“縱向變化”“斜向變化”,思考對(duì)應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律。
環(huán)節(jié) 4:通過(guò)理解分析、歸納總結(jié)學(xué)習(xí)規(guī)律,判斷思維層次是否達(dá)到進(jìn)一步抽象水平。
教師引導(dǎo)學(xué)生思考,問(wèn)題:其他金屬及其化合物是否能夠根據(jù)以上的學(xué)習(xí)得出具體的“價(jià)類二維圖”?如“銅及其化合物”。如果可以,書(shū)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的“價(jià)類二維圖”以及代表化學(xué)方程式。
教師小結(jié):復(fù)習(xí)元素化合物可以根據(jù)“價(jià)類二維圖”進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)和理解,形成元素化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。除了“鐵”“銅”等元素,還有一些變價(jià)的金屬元素以及非金屬元素的復(fù)習(xí)也可以利用此方法。
環(huán)節(jié)5:強(qiáng)化訓(xùn)練,提升學(xué)科素養(yǎng)。
2020全國(guó)I卷,26題(節(jié)選):在黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。
金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同時(shí)還有___________離子被氧化。寫(xiě)出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應(yīng)的離子方程式___________。
(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5·xH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、__________,以及部分的___________。
(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是________。
(5)“調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn),生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
設(shè)計(jì)意圖:(1)本題以黏土釩礦制備NH4VO3為載體,查考元素化合物性質(zhì)和基本概念、基本理論等知識(shí),體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性;(2)第一空考查物質(zhì)的變化,“酸浸氧化”過(guò)程中,首先Fe3O4與酸反應(yīng)生成Fe2+、Fe3+;MnO2具有氧化性,F(xiàn)e2+具有還原性,因此在VO+和VO2+被氧化的同時(shí),F(xiàn)e2+也被氧化,此題檢測(cè)“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平”。(3)第二空考查陌生方程式書(shū)寫(xiě),第一步:根據(jù)題中信息和反應(yīng)原理,初步確定反應(yīng)物和生成物;第二步:書(shū)寫(xiě)離子方程式。第三步:根據(jù)溶液的酸堿性和三大守恒定律補(bǔ)充缺失的微粒,配平,此題檢測(cè)“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平”。(4)根據(jù)題中信息:酸浸氧化、中和沉淀的pH=3.0-3.1和表格數(shù)據(jù)以及反應(yīng)原理,確定元素存在形態(tài),此題檢測(cè)“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平”。(5)根據(jù)“中和沉淀”→“沉淀轉(zhuǎn)溶”→“調(diào)pH”和(4)中“V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解”信息進(jìn)行解題,該過(guò)程中Al(OH)3溶解生成AlO2-;Fe(OH)3以沉淀形式進(jìn)入濾渣③,此題檢測(cè)“進(jìn)一步抽象結(jié)構(gòu)水平”。(6)根據(jù)推斷,確定反應(yīng)物NaAlO2、HCl、H2O,根據(jù)反應(yīng)原理寫(xiě)出化學(xué)方程式,此題檢測(cè)“多元結(jié)構(gòu)水平”。
例2 《氣體的實(shí)驗(yàn)室制法》復(fù)習(xí)課
環(huán)節(jié)1:通過(guò)用已學(xué)知識(shí)作答的情況,判斷思維層次是否達(dá)到單一結(jié)構(gòu)水平。
學(xué)生書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式,注意條件和配平。
環(huán)節(jié)2:通過(guò)具體反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì),判斷思維層次是否達(dá)到多元結(jié)構(gòu)水平。
根據(jù)化學(xué)方程式的信息,學(xué)生設(shè)計(jì)氯氣反應(yīng)裝置、除雜方法、收集方法、驗(yàn)滿方法、尾氣處理方法。
環(huán)節(jié)3:通過(guò)反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)方法,判斷思維層次是否達(dá)到關(guān)聯(lián)水平。
學(xué)生分小組討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,并畫(huà)出裝置圖;各小組成果展示;教師點(diǎn)評(píng)。
環(huán)節(jié)4:通過(guò)綜合能力考查,判斷思維層次是否達(dá)到抽象水平。
學(xué)生歸納知識(shí)要點(diǎn),總結(jié)設(shè)計(jì)制備氣體的一般實(shí)驗(yàn)方法,并畫(huà)出各部分實(shí)驗(yàn)裝置圖。(教師提示:根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、雜質(zhì)、產(chǎn)物性質(zhì)等方面考慮,實(shí)驗(yàn)裝置一般有發(fā)生裝置、除雜裝置、收集裝置或檢驗(yàn)物質(zhì)性質(zhì)的裝置、尾氣處理裝置等)