基于SOLO理論 借助主題教學(xué) 優(yōu)化課堂生態(tài)

琚凱 王海燕

［摘 要］文章針對當(dāng)前有機化學(xué)教學(xué)中存在的問題，基于SOLO分類理論，結(jié)合新課標(biāo)教學(xué)要求，踐行“教、學(xué)、評”一體化理念，提出“知識理解”“主題教學(xué)”“學(xué)習(xí)評價”等問題解決策略，從而優(yōu)化課堂生態(tài)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］SOLO分類理論；課堂生態(tài)；知識理解；主題教學(xué)；學(xué)習(xí)評價；有機化學(xué)

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

一、問題的提出

當(dāng)前的有機化學(xué)教學(xué)大多采用“逐課”教學(xué)方式。以“烷烴”的教學(xué)為例，課程內(nèi)容一般會包括烷烴的空間結(jié)構(gòu)、同系物、同分異構(gòu)、命名、理化性質(zhì)、有機實驗等；保持課程內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)不變，復(fù)制到“烯烴”“炔烴”“芳香烴”等內(nèi)容的教學(xué)中。這樣的教學(xué)模式，優(yōu)點是有教材支撐，且對應(yīng)的教輔資料也能配套，教師能夠駕輕就熟，缺點是學(xué)生抓不住有機化學(xué)的學(xué)習(xí)重點，錯把各種概念當(dāng)作有機化學(xué)的學(xué)習(xí)重點，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。這不是說概念學(xué)習(xí)不重要，而是對于有機化學(xué)概念的理解和掌握，如同系物，單純基于一類物質(zhì)是無法讓學(xué)生掌握其本質(zhì)內(nèi)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(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同系物，可以理解為按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對有機化合物進(jìn)行分類，而分類的前提是學(xué)生熟知物質(zhì)性質(zhì)，只有在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生進(jìn)行分類判斷，并對學(xué)生的分類判斷進(jìn)行發(fā)展性評價，才能修正和完善學(xué)生大腦中的同系物概念模型，從而完成同系物概念的教學(xué)。

反思上述問題，當(dāng)前采用的有機化學(xué)教學(xué)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(yǎng)內(nèi)涵？教師該如何駕馭課堂教學(xué)以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成？

二、SOLO分類理論

SOLO 分類理論是由香港大學(xué)教育心理學(xué)教授比格斯與其同事在長期的研究和探索中總結(jié)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(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”。SOLO 分類理論的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)主義學(xué)說，SOLO 分類理論將學(xué)習(xí)成果劃分為5個層級，具體可用圖1的結(jié)構(gòu)模型來表示。

SOLO 分類理論的5 個層級及其含義如下：

前結(jié)構(gòu)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(fā)生錯誤。

單點結(jié)構(gòu)水平：解決問題時，只能想到某一知識點，并立即得出結(jié)論。

多點結(jié)構(gòu)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(jìn)行有機整合。

關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)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(lián)成一個整體。

拓展抽象結(jié)構(gòu)水平：解決問題時，能夠進(jìn)行抽象的理論概括，能對結(jié)論進(jìn)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(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，中國知網(wǎng)上有很多文獻(xiàn)很好地說明了這一點。借助SOLO分類理論，我們能否設(shè)置相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容指向這5種學(xué)習(xí)結(jié)果呢？鑒于前結(jié)構(gòu)水平的學(xué)習(xí)結(jié)果是缺乏理解和思維的學(xué)習(xí)結(jié)果，在教學(xué)中無法設(shè)置相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容指向前結(jié)構(gòu)水平，可將教學(xué)內(nèi)容分為四個層級：單點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、多點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容和拓展抽象結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。SOLO分類理論的四個層級教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵、教學(xué)功能、知識與能力、教學(xué)策略、核心素養(yǎng)等的內(nèi)在關(guān)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(yǎng)為本的教學(xué)。很多學(xué)校都要求教師課前完成教學(xué)設(shè)計并分析教學(xué)重點和教學(xué)難點，其意義就在于促使教師深刻理解知識內(nèi)涵，在課堂教學(xué)中能夠把握好時間分配，使教學(xué)有主次之分。那么教師理解知識內(nèi)涵的出發(fā)點是什么呢？教師可以從以下三個角度進(jìn)行思考：是否有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)？是否有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科觀念？是否有利于提高學(xué)生的思維能力？以“乙醇和金屬鈉反應(yīng)”的教學(xué)為例，教師通常是抓住水和乙醇都有羥基這一共同點，引導(dǎo)學(xué)生通過結(jié)構(gòu)預(yù)測乙醇的性質(zhì)，再通過實驗進(jìn)行驗證，最后用符號表征反應(yīng)過程。這個過程雖然體現(xiàn)了化學(xué)觀念（結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)），落實了化學(xué)知識（符號表征），但是對知識的挖掘力度不夠，這樣的教學(xué)僅僅停留在單點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的層面上。因此，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，教師需要將單點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容向關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化。例如，可以增加醇分子中的羥基個數(shù)與氫氣的物質(zhì)的量之間相互推算的教學(xué)，并在課后作業(yè)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(yīng)產(chǎn)生1mol H2，請寫出A可能的結(jié)構(gòu)簡式? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（注：一個碳上不能同時連接兩個羥基）。這樣設(shè)計，由定性理解走向定量分析，再將定量分析與同分異構(gòu)相關(guān)聯(lián)，可引導(dǎo)學(xué)生的思維逐級深入，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。

當(dāng)然，教師的教學(xué)不能僅停留于此，必要時應(yīng)將視野拓寬至整個單元、整個學(xué)期乃至整個高中階段的教學(xué)，朝著核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，提取知識內(nèi)容進(jìn)行整體設(shè)計、連貫設(shè)計。例如，在教學(xué)醇、醛的性質(zhì)時，可以將醇的催化氧化與醛的銀鏡反應(yīng)進(jìn)行整合設(shè)計，根據(jù)反應(yīng)需求設(shè)計反應(yīng)裝置、根據(jù)產(chǎn)物性質(zhì)設(shè)計收集與檢驗裝置等，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容由單點結(jié)構(gòu)向關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。又如，官能團和微粒間作用力差異影響物質(zhì)性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容，如乙醇、水和金屬鈉的反應(yīng)現(xiàn)象的差異，苯和甲苯性質(zhì)的差異，醇和酚性質(zhì)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(xiàn)象說明“結(jié)構(gòu)影響性質(zhì)”，都顯得證據(jù)單薄，不能令人信服，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。為此，教師可以采用“實驗+推理”的教學(xué)策略，先選擇醇、水、酚、羧酸作為實驗教學(xué)素材，抓住它們結(jié)構(gòu)中的共同點與不同點，讓學(xué)生預(yù)測（新課）或回憶（主題實驗課）它們的性質(zhì)，再通過藥品選擇、儀器選擇并合作完成探究實驗，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念；在實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，再選擇苯和甲苯性質(zhì)的差異、苯和苯酚中苯環(huán)性質(zhì)的差異、溴乙烷與溴苯發(fā)生水解條件的差異、甲基與硝基對苯環(huán)發(fā)生取代反應(yīng)的定位影響等教學(xué)內(nèi)容，以評價和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。如此設(shè)計，有感性認(rèn)識也有理性認(rèn)識，有實驗驗證也有證據(jù)推理，可以很好地詮釋核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。

（二）主題教學(xué)

只有抓住知識潛在的功能價值、素養(yǎng)內(nèi)涵，才能實施有靈魂的教學(xué)?；趯W(xué)生對知識的理解，教師可從知識中提取核心概念，以統(tǒng)攝相應(yīng)知識，形成教學(xué)主題，開展主題教學(xué)、大單元教學(xué)，讓課堂教學(xué)的每一個設(shè)計都指向核心概念，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。對于有機化學(xué)，新課標(biāo)中提到“引導(dǎo)學(xué)生建立‘組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的基本觀念，形成基于官能團、化學(xué)鍵與反應(yīng)類型認(rèn)識有機化合物的一般思路，了解測定有機化合物結(jié)構(gòu)、探究性質(zhì)、設(shè)計合成路線的相關(guān)知識，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”［3］?？梢?，在有機化學(xué)的教學(xué)中，需要以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”作為基本觀點，以價鍵變化作為理解有機反應(yīng)的認(rèn)知視角，以實驗探究、證據(jù)推理和模型認(rèn)知作為途徑方法，以落實必備知識作為基本目標(biāo)，從而達(dá)到發(fā)展素養(yǎng)的最終目的。基于此，我們對人教版選擇性必修3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合，形成五個教學(xué)主題：價鍵視角理解有機反應(yīng)，結(jié)構(gòu)視角認(rèn)識有機物，科學(xué)方法研究有機物，有機物與生命、環(huán)境、社會，有機合成。具體內(nèi)容如圖2所示。

第一個主題，從價鍵視角出發(fā)，基于官能團學(xué)習(xí)有機物化學(xué)性質(zhì)，掌握常見有機反應(yīng)類型的特點，打通烴與烴的衍生物之間的轉(zhuǎn)化通道。第二個主題，從結(jié)構(gòu)視角出發(fā)，根據(jù)官能團對有機物進(jìn)行分類，對同系物、命名等概念從烷烴到酯類進(jìn)行縱深設(shè)計；抓住碳、氧、氮的成鍵特點，借助球棍模型及ChemDraw3D軟件，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識有機物空間結(jié)構(gòu)，規(guī)范書寫有機物的結(jié)構(gòu)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(xué)生掌握書寫同分異構(gòu)體及判斷其數(shù)目的方法；抓住水、有機物的結(jié)構(gòu)特點，預(yù)測水與有機物的密度大??；基于烴基及官能團的親水性與憎水性，預(yù)測有機物的水溶性。 第三個主題可以細(xì)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(yīng)機理的研究等，進(jìn)而逐步實現(xiàn)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(jié)論，從假設(shè)推理到實驗驗證，從模型認(rèn)知到遷移應(yīng)用。在前兩個主題教學(xué)的基礎(chǔ)上，第三個主題的教學(xué)旨在發(fā)展學(xué)生的高階思維能力。第四個主題強調(diào)有機化合物在生活中的廣泛應(yīng)用，凸顯化學(xué)學(xué)科價值，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生命、環(huán)境、社會中與化學(xué)有關(guān)的問題，正確評價社會發(fā)展與環(huán)境污染問題，培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)。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(shè)計。有機合成是發(fā)揮有機化學(xué)社會價值的重要途徑，是學(xué)生能力的集中體現(xiàn)，是評價和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體。

（三）學(xué)習(xí)評價

學(xué)習(xí)評價的目的是診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，診斷教師的教學(xué)策略是否得當(dāng)，根本目的是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。及時、準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)評價是教學(xué)過程中不可或缺的。課堂的提問與點評、課后的練習(xí)與作業(yè)、復(fù)習(xí)與考試等都是有效開展學(xué)習(xí)評價的基本途徑與方法。要想實施準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)評價，前提是設(shè)置準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)進(jìn)階任務(wù)，過難或者過易的學(xué)習(xí)進(jìn)階任務(wù)都會降低學(xué)習(xí)評價的效果。

那么該如何設(shè)置學(xué)習(xí)進(jìn)階任務(wù)呢？學(xué)習(xí)評價的著力點在哪里？根據(jù)SOLO分類理論的四個層級教學(xué)內(nèi)容的特征，在新授課中，我們選擇多點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容與關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容作為學(xué)習(xí)評價的著力點，通過多點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容評價學(xué)生對單點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的理解水平，通過關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容評價學(xué)生知識綜合應(yīng)用水平，具體評價案例如表2所示。

在教學(xué)中，各教學(xué)環(huán)節(jié)是環(huán)環(huán)相扣、相互促進(jìn)的。以醇的教學(xué)為例，第一個教學(xué)環(huán)節(jié)安排的是單點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生從價鍵視角理解乙醇的催化氧化反應(yīng)，并用化學(xué)符號進(jìn)行表征。第二個教學(xué)環(huán)節(jié)安排的是多點結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)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(xué)生對知識的理解偏差，發(fā)揮評價的診斷發(fā)展作用。很多教師在課堂教學(xué)中完成上述兩個環(huán)節(jié)，就認(rèn)為已經(jīng)完成了教學(xué)，其實前面兩個環(huán)節(jié)只是完成了傳授知識的目標(biāo)，并未促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)的知識轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰Α榇?，增加第三個教學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)置關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用知識解決問題：有機物A的分子式為C4H10O，其催化氧化的產(chǎn)物可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)（含醛基），請推測A的結(jié)構(gòu)。

這樣，不僅可以加深學(xué)生對醇氧化的理解，還可以將物質(zhì)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)本質(zhì)、物質(zhì)性質(zhì)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

在課后作業(yè)方面，我們同樣需要明白作業(yè)中每道題的功能價值。真正的作業(yè)，應(yīng)該基于發(fā)展主義，以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展為要旨［4］。那么課后作業(yè)需要具備哪些功能呢？課后作業(yè)的功能可以分為四個層面：拓寬學(xué)科眼界、夯實必備知識、發(fā)展關(guān)鍵能力、促進(jìn)知識遷移。其中“拓寬學(xué)科眼界”層面的作業(yè)，主要通過化學(xué)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用來凸顯化學(xué)學(xué)科價值，既可以將這些應(yīng)用獨立設(shè)置成作業(yè)，又可以將其作為情境素材融入其他類型的作業(yè)中。后面三個層面的作業(yè)，彼此之間存在進(jìn)階的關(guān)系，學(xué)生只有具備扎實的必備知識，才能形成關(guān)鍵能力，進(jìn)而實現(xiàn)知識遷移應(yīng)用。教師通過學(xué)生在四個層面作業(yè)上的表現(xiàn)，診斷學(xué)生在學(xué)業(yè)上存在的問題，這樣就可以更加便捷地評價學(xué)生和促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。SOLO四層教學(xué)作業(yè)設(shè)計模型如表3所示。

四、實踐反思

在大自然的生態(tài)系統(tǒng)中，有生產(chǎn)者、消費者和分解者，三者各司其職，形成穩(wěn)定的可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)。教學(xué)亦是如此。通過知識理解，挖掘知識承載的能力與素養(yǎng)，解決“教”的問題；通過主題教學(xué)，形成學(xué)科觀念，培養(yǎng)學(xué)生的能力與素養(yǎng)，解決“學(xué)”的問題；通過學(xué)習(xí)評價，搭建成長臺階，促進(jìn)學(xué)生能力與素養(yǎng)發(fā)展，解決“評”的問題。教、學(xué)、評三者之間相輔相成、緊密聯(lián)系，只有實現(xiàn)教、學(xué)、評一體化，才能構(gòu)建良好的課堂生態(tài)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［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(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版［M］. 北京：人民教育出版社，2018.

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

（責(zé)任編輯 羅 艷）