SOLO分類理論下的有機制備實驗綜合題分析

近年來，高考中多次出現(xiàn)有機制備實驗綜合題，這類題型已然成為一種常見的實驗綜合題，備受廣大師生關(guān)注。這類題型不僅融合了有機化學(xué)的豐富知識，還巧妙地將實驗操作技能與理論知識相結(jié)合，全面考查了學(xué)生的綜合能力。回顧2019一2024年的高考真題，我們不難發(fā)現(xiàn)，有機制備實驗綜合題以其獨特的命題風格和考查內(nèi)容成為化學(xué)試卷中的一個亮點。這類題目通常以真實的化學(xué)制備情境為藍本，結(jié)合具體的化學(xué)反應(yīng)機制和操作步驟，要求考生綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行深度剖析、邏輯推斷及精準回答。

此外，運用SOLO分類理論對有機制備實驗綜合題的思維層次進行探究，我們可以發(fā)現(xiàn)，這類題型在考查學(xué)生知識掌握程度的同時，更注重對其思維能力和問題解決能力的培養(yǎng)。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生形成系統(tǒng)的知識體系，培養(yǎng)其獨立思考和解決問題的能力。

一、研究對象及方法

（一）研究對象

本研究選取了2019—2024年高考中的五道典型有機制備實驗綜合題，分別是2019年全國Ⅲ卷乙酰水楊酸的制備、2020年全國I卷苯甲酸的制備、2023年遼寧卷2-噻吩乙醇的制備、2023年新課標卷二苯乙二酮的制備、2024年黑吉遼卷乙酸乙酯的制備。

（二）研究方法

SOLO分類理論是由知名教育心理學(xué)家比格斯于20世紀80年代提出的一種創(chuàng)新教育理念。此理論深受皮亞杰認知發(fā)展理論的啟發(fā)，進一步細化了學(xué)習者在解決問題時的思維層次。通過細致的分類方法，SOLO理論能夠精確描繪學(xué)習者的思維發(fā)展軌跡，為教育評價提供全新的視角。它不僅關(guān)注學(xué)習結(jié)果，還重視對學(xué)習過程的深度剖析，有助于教師更全面地理解學(xué)生的思維方式，進而實施更為個性化的教學(xué)策略。鑒于傳統(tǒng)試題研究方法在評估學(xué)生思維深度方面的局限性，本文引入SOLO分類理論，嘗試對高考試題進行思維能力水平劃分，以提供更加細致和全面的評價視角。

SOLO分類理論是一種基于等級描述的定質(zhì)學(xué)習評價方法，它將學(xué)生的學(xué)習成果分為五個思維層次（見表1，用于精準評估學(xué)生的不同思維層次。在SOLO理論中，前結(jié)構(gòu)水平表示學(xué)生知識理解不足，回答與問題無關(guān)，本研究不涉及。

二、研究過程

（一）試題結(jié)構(gòu)水平分析范例

本研究以2023年新課標卷二苯乙二酮的制備的部分題目為范例，按照SOLO分類理論各結(jié)構(gòu)水平層次的基本特點，對試題進行結(jié)構(gòu)水平的劃分和分析。

1.單點結(jié)構(gòu)水平（U）范例

【例1】儀器A中應(yīng)加入 （填“水\"或“油”）作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。

【分析】本小題考查知識為加熱方式的選擇，學(xué)生只要根據(jù)題自中“沸騰”的信息即可得出正確答案。該試題考查知識和能力只是需要單點線索，可歸為單點結(jié)構(gòu)層次。

2.多點結(jié)構(gòu)水平（M）范例

【例2]若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量 （填標號）洗滌的方法除去。若要得到更高純度的產(chǎn)品，可用重結(jié)晶的方法進一步提純。

a.熱水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇

【分析】本小題考查知識為有機物的提純，需要學(xué)生從表格中分別獲取安息香、二苯乙二酮、乙酸這三個物質(zhì)的物理性質(zhì)即可選出正確答案，這三個物質(zhì)的物理性質(zhì)相互獨立，可歸為多點結(jié)構(gòu)層次。

3.關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平（R）范例

【例3】某同學(xué)嘗試改進本實驗：采用催化量 并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行？簡述判斷理由。

【分析】本小題考查的內(nèi)容為氧化還原反應(yīng)和實驗方案可行性的評價，學(xué)生需具備以下知識儲備： 被安息香還原成 又被空氣中的氧氣氧化成 ，因此 可以循環(huán)利用。本題將氧化還原反應(yīng)的知識和物質(zhì)循環(huán)利用的知識關(guān)聯(lián)起來，可歸為關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次。

4.抽象拓展結(jié)構(gòu)水平（Ea）范例【例4】本實驗的產(chǎn)率最接近于 （填標號）。

a.85% c.75% d.70%

【分析】本小題考查的內(nèi)容為產(chǎn)物產(chǎn)率計算，計算時還需要結(jié)合安息香和二苯乙二酮的相對分子質(zhì)量接近來簡化計算。本小題雖然涉及的知識點單一，但對學(xué)生信息獲取能力、數(shù)學(xué)計算能力都提出了較高的要求。本小題側(cè)重對思維發(fā)散和創(chuàng)新能力的深入考查，將其歸類為抽象拓展層次（Ea）。

（二）試題考點和結(jié)構(gòu)水平統(tǒng)計

運用SOLO分類理論，筆者對五道典型有機制備實驗綜合題從SOLO結(jié)構(gòu)水平層次、題號、考點、分值占比等方面進行了分析（見文末表2）。

三、研究結(jié)果與分析

（一）試題結(jié)構(gòu)水平分析：層次廣泛，注重能力的全面培養(yǎng)

結(jié)合表2的結(jié)構(gòu)水平分析，這五道有機制備實驗的綜合題在SOLO結(jié)構(gòu)層次上展現(xiàn)了從基礎(chǔ)到高階的廣泛覆蓋。其中，主要考查的能力層次集中在多點結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平上，這兩個層次合計占比57%～71% ，凸顯了對學(xué)科核心知識和綜合分析能力的考查，體現(xiàn)了高考題的綜合性和實用性。同時，題目兼顧了單點結(jié)構(gòu)和抽象拓展結(jié)構(gòu)水平，合計占比 29%～43% ，旨在檢測學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握程度以及運用知識解決實際問題的能力，從而凸顯了高考題目的基礎(chǔ)性和創(chuàng)新性。

結(jié)合有機制備實驗綜合題中的結(jié)構(gòu)水平分析，一個顯著的趨勢逐漸浮現(xiàn)：2019—2024年，多點結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平的總體占比呈現(xiàn)遞增態(tài)勢。這一變化不僅體現(xiàn)了試題設(shè)計對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的全面考量，也凸顯了對學(xué)生知識遷移與應(yīng)用能力培養(yǎng)的重視。

（二）考點結(jié)構(gòu)水平分析：考點集中，注重實驗的基礎(chǔ)掌握

結(jié)合表2的考點分析，我們可以歸納出有機物質(zhì)制備實驗的高頻考點：加熱方式的選擇、儀器的名稱和使用、實驗操作、實驗安全、實驗改進評價、分離提純、產(chǎn)率（純度）計算、模塊融合等。在考點結(jié)構(gòu)水平層次分析中，我們可以直觀看到各知識點在考查深度與廣度上的差異。

對于加熱方式的選擇與儀器的名稱及使用，這些基礎(chǔ)且具體的化學(xué)實驗技能，主要考查學(xué)生的單點結(jié)構(gòu)和多點結(jié)構(gòu)水平，這表明有機制備類實驗非常注重學(xué)生的化學(xué)實驗基礎(chǔ)，要求學(xué)生能夠熟練掌握并靈活應(yīng)用這些基本技能。在物質(zhì)的分離與提純方面，考查范圍則更加廣泛，從基礎(chǔ)的單點結(jié)構(gòu)到較為復(fù)雜的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平，均有涉及。這反映出該部分知識不僅要求學(xué)生掌握基本的分離提純方法，還需要綜合運用這些方法解決更復(fù)雜的化學(xué)問題。而對于實驗設(shè)計評價、實驗操作以及模塊融合等更為綜合的考點，考查則主要集中于多點結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平。這些考點要求學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實踐操作緊密結(jié)合，具備在實際情境中應(yīng)用知識解決問題的能力。這體現(xiàn)了有機制備類實驗對培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的重視。產(chǎn)率、純度的計算則主要考查學(xué)生的信息獲取能力與數(shù)學(xué)計算能力，并涉及高階思維的拓展結(jié)構(gòu)水平。這要求學(xué)生不僅具備扎實的化學(xué)知識，還要擁有良好的邏輯思維和數(shù)學(xué)運算能力，以應(yīng)對更為復(fù)雜和抽象的化學(xué)計算問題

四、教學(xué)啟示

在SOLO分類理論中，各類結(jié)構(gòu)水平的知識各具特色，教學(xué)時教師需依據(jù)其獨特性選擇恰當?shù)慕虒W(xué)方法。筆者綜合能力結(jié)構(gòu)水平分析，提出以下幾點教學(xué)建議，旨在提升有機制備實驗綜合題的復(fù)習教學(xué)效率。

（一）增加知識儲存量，實現(xiàn)單點結(jié)構(gòu)到多點結(jié)構(gòu)的跨越

將思維層次從單點結(jié)構(gòu)提升到多點結(jié)構(gòu)水平的關(guān)鍵在于增加知識的儲存量，注重學(xué)科基礎(chǔ)知識的累積和理解。高三復(fù)習課普遍存在知識遺忘率高的問題，為了解決這個問題，教師可采取兩個教學(xué)策略：分析問題本質(zhì)化、知識講解生活化。

通過本質(zhì)化的問題分析，教師引導(dǎo)學(xué)生深入挖掘問題背后的核心要素，引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，抓住問題的核心和關(guān)鍵點，促使他們形成深刻、全面且持久的理解；通過生活化的知識講解，教師將學(xué)科知識與日常生活緊密相連，通過生動的實例激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，幫助他們建立知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。

（二）構(gòu)建知識互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)多點結(jié)構(gòu)到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的進階

從多點結(jié)構(gòu)到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平的思維進階，不能僅靠增加知識的存儲量，還要進行知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。高三復(fù)習往往采用“知識歸納 + 作業(yè)講評\"這種單一模式，學(xué)生獲得的知識是碎片化的?；诖耍P者建議采取三個教學(xué)策略：認知梳理結(jié)構(gòu)化、問題解決模型化、模塊跨界融合化。

認知梳理結(jié)構(gòu)化可以使學(xué)生提升問題解決能力，深化對復(fù)習內(nèi)容的理解，建立穩(wěn)固的認知結(jié)構(gòu)，而非單純堆積事實性知識。通過這種結(jié)構(gòu)化的梳理，學(xué)生能夠?qū)?fù)習內(nèi)容進行更為系統(tǒng)和深人的理解，從而在面對實際問題時能夠迅速抽取關(guān)鍵信息，高效地應(yīng)用所學(xué)知識。模型化的問題解決使學(xué)生不再懼怕以陌生情境為背景的有機制備實驗綜合題，通過構(gòu)建實驗?zāi)Ｐ秃徒忸}模型將思維可視化。這種模型化的方法不僅幫助學(xué)生理解了實驗的原理和步驟，還培養(yǎng)了他們的邏輯思維和創(chuàng)新能力。模塊跨界的教學(xué)，使得學(xué)生能多角度解決問題，巧妙地將不同模塊知識相互滲透。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)巧妙地將不同模塊的知識相互滲透，引導(dǎo)學(xué)生從多個角度思考問題。這種教學(xué)模式不僅能夠拓寬學(xué)生的知識視野，還能培養(yǎng)他們的綜合分析和應(yīng)用能力。

（三）拓展思維深廣度，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)到拓展結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變

從關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)到拓展結(jié)構(gòu)水平的轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵在于拓展思維深廣度，使學(xué)生能夠?qū)⒁褜W(xué)知識靈活遷移至陌生情境中。在教學(xué)過程中，我們可以采用思維拓展層次化的教學(xué)策略來實現(xiàn)這一目標。

以“產(chǎn)率計算\"這一高頻考點為例，我們可以通過設(shè)計三個層次的問題來達成拓展學(xué)生思維的目的。這三個層次分別是：（1）針對單一反應(yīng)物的產(chǎn)率計算；（2）涉及多種反應(yīng)物的產(chǎn)率計算；（3）當反應(yīng)物和產(chǎn)物的摩爾質(zhì)量相近時或者可以利用質(zhì)量守恒來簡化產(chǎn)率的計算。

五、總結(jié)

本文在高考試題分析領(lǐng)域進行了諸多創(chuàng)新嘗試，以往的研究大多聚焦于全卷的能力結(jié)構(gòu)剖析，而對于有機制備實驗這一特定領(lǐng)域的深入探討相對較少，缺乏足夠的針對性和聚焦度，難以全面揭示該部分試題的常見考點及對應(yīng)的能力要求。為了彌補這一研究空白，本文創(chuàng)新性地引入了SOLO分類理論作為分析工具，針對高考中出現(xiàn)的典型有機制備類實驗試題進行了詳盡的SOLO層次劃分。

本文通過對2019—2024年的高考有機制備實驗綜合題進行系統(tǒng)的統(tǒng)計分析，揭示了這類題型在知識點和能力考查上的獨特特點，發(fā)現(xiàn)這類題型融合有機化學(xué)與實驗技能，強調(diào)思維考查，涵蓋從基礎(chǔ)到高級的多種思維層次，有利于全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在教學(xué)中，教師增加知識存儲量與構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)是思維進階的關(guān)鍵。教師應(yīng)通過本質(zhì)化問題分析和生活化知識講解來加深學(xué)生理解，并通過結(jié)構(gòu)化認知梳理、模型化問題解決及模塊跨界融合，幫助學(xué)生構(gòu)建穩(wěn)固的知識體系。為拓展思維深廣度，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)到拓展結(jié)構(gòu)水平的轉(zhuǎn)變，教師應(yīng)采用層次化思維拓展策略，如通過設(shè)計不同層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生靈活遷移知識至陌生情境，提升其綜合分析和應(yīng)用能力。