基于SOLO理論的2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試卷分析*

董春燕，李艷妮，楊艷華

(昆明學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，云南 昆明 650214)

云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試是依據(jù)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的終結(jié)性學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)，每年舉行兩次?；瘜W(xué)學(xué)科的考試范圍為普通高中化學(xué)學(xué)科必修學(xué)分相對(duì)應(yīng)模塊的教學(xué)內(nèi)容，即以《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》規(guī)定的兩個(gè)必修模塊和一個(gè)選修模塊的內(nèi)容為依據(jù)，以人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)必修《化學(xué)1》《化學(xué)2》、選修1《化學(xué)與生活》或選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》為基本范圍[1]。考試題型為選擇題和非選擇題，試卷滿分100分，必修模塊分值占比為80%、選修模塊(選擇其一)分值占比為20%。本文選擇2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)科目的十套試題，進(jìn)行化學(xué)試題思維層次結(jié)構(gòu)分析。

SOLO分類(lèi)評(píng)價(jià)理論是教育心理學(xué)家比格斯(J.B.Biggs)根據(jù)皮亞杰發(fā)展階段學(xué)說(shuō)提出的，以等級(jí)劃分為基礎(chǔ)來(lái)描述學(xué)生的思維能力，從而評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)質(zhì)量的一種方法[2]。SOLO(可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu))是“Structure of the Observed Learning Outcome”的縮寫(xiě)，運(yùn)用SOLO分類(lèi)理論可以將云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題進(jìn)一步分類(lèi)，探究試題所對(duì)應(yīng)的思維層次水平，明確學(xué)生在考試時(shí)需要達(dá)到的思維層次水平，為高中化學(xué)教師把握該階段復(fù)習(xí)備考提供一定的參考，便于教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深層次地學(xué)習(xí)，有利于提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率。

1 SOLO的五種思維層次水平

1)前結(jié)構(gòu)層次(Prestructural，簡(jiǎn)稱(chēng)“P”)

在此結(jié)構(gòu)層次，學(xué)生不用深層次地理解和認(rèn)識(shí)問(wèn)題，只需通過(guò)一些日常經(jīng)驗(yàn)或生活常識(shí)即可解答問(wèn)題，不存在思維邏輯性。

【例1】(2018年1月第1題)習(xí)近平總書(shū)記在黨的十九大報(bào)告中提出：“綠水青山就是金山銀山”。下列措施不符合這一理念的是( )

A)搬遷洱海附近重污染的工廠；

B)向滇池中科學(xué)投放魚(yú)種用于凈水；

C)大力開(kāi)采云南所有礦山資源；

D)我省合理、有序的推進(jìn)退耕還林。

分析：本題考查的是化學(xué)與社會(huì)發(fā)展，學(xué)生在沒(méi)有學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)之前也可以做出正確答案的選擇，因此屬于前結(jié)構(gòu)層次[P]。

2)單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次(Unistructural，簡(jiǎn)稱(chēng)“U”)

學(xué)生解決問(wèn)題只需通過(guò)一個(gè)與之相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)便可得出答案。

【例2】(2017年7月第4題)下列各組物質(zhì)中，互為同位素的是( )

A)白磷和紅磷；B)冰和干冰；

C)正丁烷和異丁烷；D)16O和18O。

分析：本題考查的是同位素的概念，只要知道質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱(chēng)為同位素這個(gè)單一知識(shí)點(diǎn)就能得出答案，因此為單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]。

3)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次(Multistructural，簡(jiǎn)稱(chēng)“M”)

學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)可以找到多個(gè)與之相聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解答，但不能對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系思考。

【例3】(2019年7月第7題)三種核素：2H、15N、18O常被用作陸地生態(tài)分析研究，下列說(shuō)法正確的是( )

A)1H218O的摩爾質(zhì)量為20；

B)2H+的核外電子數(shù)為0；

C)18O的中子數(shù)為8；

D)15N和18O互為同位素。

分析：本題學(xué)生只要能夠掌握摩爾質(zhì)量、同位素的概念和原子核的組成及相關(guān)粒子的計(jì)算多個(gè)知識(shí)點(diǎn)就能解決問(wèn)題，因此這道題屬于多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]。

4)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次(Relational，簡(jiǎn)稱(chēng)“R”)

指學(xué)生在解決問(wèn)題的時(shí)候既可以找到多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，又可以把它們聯(lián)系起來(lái)使用，進(jìn)而解決問(wèn)題。

【例4】(2020年1月第25題)下表是元素周期表的一部分，針對(duì)所給的8種元素，完成下列小題：

ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01①2②③3④⑤⑥⑦⑧

1)元素①的符號(hào)是______，元素⑤的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_____。

2)元素②的簡(jiǎn)單氫化物的化學(xué)式為_(kāi)___，當(dāng)此氫化物遇元素⑧的氫化物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的____(填現(xiàn)象)。

3)題目所給的8種元素中，金屬性最強(qiáng)的是(填元素名稱(chēng))，非金屬性最強(qiáng)的元素是____(填元素名稱(chēng))，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物具有兩性的是____。

(填化學(xué)式，下同)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的是______，元素②和③的簡(jiǎn)單氫化物較穩(wěn)定的是______。

分析：本題考查的內(nèi)容是元素符號(hào)、原子結(jié)構(gòu)示意圖書(shū)寫(xiě)、元素周期表及元素周期律等內(nèi)容，通過(guò)元素周期表短周期結(jié)構(gòu)推斷出表中8種未知元素，從而正確地書(shū)寫(xiě)相對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)和原子結(jié)構(gòu)示意圖；元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化規(guī)律，通過(guò)元素周期表中各元素的位置，可以推斷出元素的性質(zhì)。本題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，并且各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間互相聯(lián)系，因此這道題屬于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。

5)抽象擴(kuò)展層次(Extended abstract，簡(jiǎn)稱(chēng)“E”)

在此思維層次，學(xué)生可以把所有相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)以及他們之間的關(guān)系聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行抽象的概括之后，對(duì)有關(guān)知識(shí)進(jìn)行演繹與歸納，可以深化問(wèn)題，讓問(wèn)題本身的意義得到擴(kuò)展。

A、+1 B、+2 C、+3 D、+4

分析：本題考查氧化還原反應(yīng)、質(zhì)量守恒定律、化合價(jià)等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，元素符號(hào)用未知數(shù)代替，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系，學(xué)生解答此類(lèi)試題，只有打破定向思維在原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行一定的擴(kuò)展延伸，才能解出正確答案，本題屬于抽象層次結(jié)構(gòu)[E]。

2 運(yùn)用SOLO思維理論分析云南省高中會(huì)考化學(xué)知識(shí)點(diǎn)層次分布

按照上述方法將2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試試題所考查的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行SOLO思維層次分析。結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求可將必修課程內(nèi)容分為5個(gè)主題，再將各個(gè)主題中具體內(nèi)容進(jìn)行歸納整理，結(jié)果如表1所示[3]。

根據(jù)表1中必修模塊內(nèi)容，運(yùn)用SOLO分類(lèi)理論對(duì)2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題進(jìn)行分析，結(jié)果如表2所示。

表1云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)學(xué)科試題必修部分知識(shí)點(diǎn)分析

表2 2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)必修知識(shí)點(diǎn)分值與結(jié)構(gòu)層次分布

由表2看出，2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題必修內(nèi)容中，考查化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究的思維層次主要為單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。其中，關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]和[U]必考，且關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]中基本考查的內(nèi)容為物質(zhì)的量及其相關(guān)物理量的含義和應(yīng)用。不單一地考查某一個(gè)公式，而是需要學(xué)生通過(guò)題意來(lái)分析問(wèn)題，找到與之相關(guān)的解題思路，并能運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)系來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，是對(duì)綜合能力的考查。2016—2019年均在計(jì)算題和選擇題都出現(xiàn)該部分的考查，僅2020年沒(méi)有對(duì)這部分進(jìn)行選擇題的考查。對(duì)于常見(jiàn)的無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用，考查的思維層次多是單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]，多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]的考查集中在2016年7月試題中。對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，主要考查單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。其中，關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]在近五年考查中，除2018年7月試題和2019年1月試題中沒(méi)有對(duì)原子結(jié)構(gòu)與元素周期律進(jìn)行非選擇題的單獨(dú)考查之外，其余8套試題中均出現(xiàn)該知識(shí)點(diǎn)，且分值為14分，在必修部分占比較大。對(duì)于簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物及其應(yīng)用所考查的思維層次主要是單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]，偶爾也會(huì)考查關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。對(duì)于化學(xué)與社會(huì)發(fā)展，考查的主要是前結(jié)構(gòu)層次[P]、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]。

除上述內(nèi)容外，考試內(nèi)容還包括選修部分(選修1和選修5)，但由于每次考試考生選擇的方向不同，在此與必修內(nèi)容分開(kāi)來(lái)進(jìn)行分析，根據(jù)SOLO層次理論對(duì)試題進(jìn)行整理，結(jié)果如表3所示。

表3 2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)選修知識(shí)點(diǎn)分值與結(jié)構(gòu)層次分布

由表3中看出，2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題選修1《化學(xué)與生活》部分知識(shí)點(diǎn)的考查主要是前結(jié)構(gòu)層次[P]、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]和少量關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。其中，單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]考查的分值占比較大，該部分對(duì)學(xué)生要求的層次水平不是很高。對(duì)于選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》部分的知識(shí)點(diǎn)考查的思維層次主要是單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。其中，關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]占比較大，該部分對(duì)學(xué)生要求的思維層次水平較高，不僅需要學(xué)生找到相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，還要能夠利用已有知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深層次分析，才能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解答。

結(jié)合表2和表3看出，在近五年的試題考查中，對(duì)于學(xué)生的思維層次考查最高水平停留在關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]，不同的是在2020年1月試題中出現(xiàn)抽象拓展層次[E]的考查，但分值僅為2分。說(shuō)明學(xué)生在應(yīng)對(duì)此次考試時(shí)必須具備的思維層次水平包括前結(jié)構(gòu)層次[P]、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]水平和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。因此，教師在復(fù)習(xí)過(guò)程中，不僅要幫助學(xué)生掌握單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]，更重要的是在學(xué)生建構(gòu)基本知識(shí)框架后幫助他們理清思路，培養(yǎng)其學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移與運(yùn)用，提高思維的靈活性。目的是為了幫助在面對(duì)新題、難題時(shí)，不恐懼，從基礎(chǔ)知識(shí)入手，檢索到與之相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，在已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上找到他們之間的聯(lián)系，最終解決問(wèn)題。

3 運(yùn)用SOLO思維理論分析普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試卷層次分布比重分析

根據(jù)表2的統(tǒng)計(jì)，將2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題必修部分按照SOLO思維層次理論各個(gè)層次所占的分值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖1所示。

從圖1中看出，2016至2018年對(duì)于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]的考查呈現(xiàn)出一個(gè)逐漸上升的趨勢(shì)，在2018年7月份分值占比達(dá)到近五年來(lái)最多，分值為55；多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]在2016年的兩次考查中分值占比先上升后下降，之后在2017—2019年幾次考查中整體呈現(xiàn)出一個(gè)比較平穩(wěn)的趨勢(shì)，但在2020年兩次考查中分值占比相比前幾年有所下降；關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]的考查在2016年至2018年1月處于比較平穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)，分值均在20～26分這個(gè)范圍內(nèi)，但在2018年7月試題中該部分考查的分值達(dá)到近五年以來(lái)最低，僅為7分，隨后整體又呈上升趨勢(shì)并在2020年7月試題考查中達(dá)到近五年來(lái)最高(40分)。這說(shuō)明對(duì)于學(xué)生的綜合分析能力的要求越來(lái)越高。因此，教師在進(jìn)行必修模塊知識(shí)的復(fù)習(xí)過(guò)程中，不僅要重視學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握之外，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，避免學(xué)生在應(yīng)對(duì)考試時(shí)不懂變通，遺憾失分。前結(jié)構(gòu)層次[P]的考查歷年來(lái)頻率較低，在此不用折線圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這部分內(nèi)容多與生活實(shí)際相聯(lián)系，考生只要具備一定生活常識(shí)即可對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行解答。對(duì)于抽象擴(kuò)展層次[E]，五年中僅在2020年1月試題中出現(xiàn)且分值為2，考查幾率非常小，和前結(jié)構(gòu)層次[P]一樣在此不用折線圖統(tǒng)計(jì)，這部分在整套試題中屬于選拔性試題，這類(lèi)題具有一定的技巧性和靈活性，不僅是對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合考查，也是對(duì)未來(lái)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一次很好的鋪墊。

圖1 2016—2020云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)必修模塊試題分值層次分布

根據(jù)表3的統(tǒng)計(jì)，將2016—2020年云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題選修模塊《化學(xué)與生活》以及《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》考查的內(nèi)容按照SOLO思維層次理論各個(gè)層次所占的分值分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖2和圖3所示。

從圖2可知，選修1部分的知識(shí)點(diǎn)在2016—2019年以單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]的考查為主，但在2020年兩次考查中分值開(kāi)始減少，與前一年相比相差約10分。多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]的分值也在2020年兩次考查中分值突然升高，與前一年相比也相差約10分。該部分知識(shí)點(diǎn)考查中很少出現(xiàn)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]，10套試題考查中共出現(xiàn)4次，分值最高不超過(guò)4分。從圖3可知，選修5部分的知識(shí)點(diǎn)的考查基本以關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]為主，最高分值達(dá)到16分。其中，2016年1月試題和2018年1月試題中分值較低，其余試題中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]分值均超過(guò)10分，占比高達(dá)甚至超過(guò)選修模塊總分的1/2。同時(shí)，也對(duì)單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]進(jìn)行考查，但多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]在10次考查中僅出現(xiàn)5次且分值除2016年1月試題外均不超過(guò)5分。單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]每年均有考查，分值約為2～8分，整體趨勢(shì)比較穩(wěn)定。

圖2 2016—2020云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)選修1模塊分值層次分布

圖3 2016—2020云南省普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)選修5模塊分值層次分布

綜合圖1～3的數(shù)據(jù)來(lái)看，必修部分內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)在各個(gè)思維層次都有一定地考查，對(duì)學(xué)生的思維水平要求從低到高都有所體現(xiàn)，但是選修模塊內(nèi)容的考查和必修模塊不同，選擇的教材不同，所要求的能力水平就不同。不難看出，如果選擇選修1《化學(xué)與生活》，教師在日常教學(xué)中只需多加督促學(xué)生，多觀察，多聯(lián)系，通過(guò)所學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際問(wèn)題之間的緊密聯(lián)系來(lái)掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。與模塊1相比，選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》的要求更高，不僅需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中構(gòu)建認(rèn)識(shí)有機(jī)物的基本框架，通過(guò)類(lèi)比、推理、歸納等多種形式將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，而且還需要在多個(gè)分散的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)之間建立起聯(lián)系，擴(kuò)展自己的思維，達(dá)到解決問(wèn)題的要求。

4 小結(jié)

通過(guò)SOLO思維層次理論對(duì)云南省2016—2020普通高中學(xué)業(yè)水平考試化學(xué)試題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以得出試題中必修模塊主要考查的結(jié)構(gòu)層次包括單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]，多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]；選修1部分主要考查單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]及多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[M]；選修5部分主要考查單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次[U]和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次[R]。作為一名教師，首先可以通過(guò)各結(jié)構(gòu)層次分值的占比結(jié)果對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，把握好各個(gè)部分的教學(xué)時(shí)長(zhǎng)，通過(guò)合適的方式幫助學(xué)生更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)；其次在日常的教學(xué)過(guò)程中，可以對(duì)學(xué)生每次模擬考試作出一個(gè)SOLO水平統(tǒng)計(jì)，通過(guò)結(jié)果將學(xué)生的水平遞進(jìn)式地展現(xiàn)出來(lái)，不僅有利于教師對(duì)學(xué)生在復(fù)習(xí)備考中存在的問(wèn)題給出相對(duì)合理的建議，同時(shí)也可以幫助學(xué)生慢慢提高自身的能力水平，增加學(xué)習(xí)的興趣和自信心，有助于提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。