基于SOLO分类理论的问题链在化学教学中的应用

丁沙+谢洁纯+李佳+汪朝阳

摘要：探讨了如何利用SOLO分类理论设计问题链，将教学与评价结合，有利于在授课中及时反馈教学效果，及时调整教学内容，不断进行刺激与强化，旨在调动学生学习的积极性，培养学生的思维能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。

关键词：问题链；SOLO分类理论；化学教学；思维能力

文章编号：1005–6629（2017）3–0054–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

教学中如何有效地培养学生的创造性思维能力和问题解决能力？这无疑是广大教育者值得思考的问题。问题链作为一种可启迪学生思维的教学策略，受到国内外部分教育者的重视。不过目前问题链应用存在不足之处，如应用范围较小、问题的设计不合理等。本文基于SOLO分类理论，设计问题链并应用于新课教学中。

1 SOLO分类理论及其在问题链中应用的可行性

彼格斯等人将学生的学习结果结构按思维水平由高到低分成5个等级，分别为抽象拓展结构、关联结构、多点结构、单点结构和前结构，具体见图1[1]。

从思维操作的角度上看，前结构（P）是最不符合逻辑的，即分不清问题与线索的关系；单点结构（U）是只从一个方面思考问题；多点结构（M）是从两个或两个方面孤立地思考问题；关联结构（R）虽能用简单的概念或原理思考问题，但仅限于学习过的知识；抽象拓展结构（E）是最合乎逻辑的。SOLO水平层次呈现螺旋上升的趋势，与国际学生学习评价项目PISA关于问题解决能力评价上具有一致性，具体见表1[2]。

SOLO与PISA的一致性说明了SOLO在评价中的价值性和广泛性。与PISA比较，SOLO的评价层级更具体和细化，更具有可操作性，对化学课堂教学具有一定的指导意义。

问题链将教学内容转化为一系列具有科学性、系统性、层次性、逻辑性的教学问题组，是推动学生实现预期目标的一种有效控制手段，是提高课堂教学效率的一种教学策略[3，4]。

SOLO分类理论与问题链均符合学生的认知发展规律。问题链的设计要求具有梯度性，由简单到复杂，层层递进地展开；而SOLO分类理论认为思维结构也是逐级递增的。同时，问题链在一定程度上能启迪学生思考，帮助学生思维的发展；而SOLO分类理论是评价学生的思维水平层次的有效工具。问题链和SOLO分类理论如纬线和经线般，相交成网，构成有效课堂。

2 基于SOLO分类理论的问题链设计

2.1 运用SOLO分类理论把控问题难度

问题链的设计需合理地把控问题的难度。由图2可知，问题的难度由情境的新颖性、知识点涵盖的数量和学生的认知程度决定，设计问题时，需综合考虑X/Y/Z这3个维度。当坐标的数字越大，情境越新颖和陌生（熟悉-新颖-陌生：1-2-3），知识点越多（一个知识点-多个知识点-多个知识点之间的联系：1-2-3），认知水平越高（记忆-理解-应用：1-2-3），呈现的问题就越难[5，6]。SOLO分类理论可分析教学目标，教学目标可指导设计不同难度的问题，不同难度的问题可引导学生的自主学习（即知识的自我建构）。因此，应用SOLO分类理论把控问题的难度，可对应不同层次的教学目标和不同层级的考查目标。

将SOLO分类理论中的4个水平层次与把控问题难度的3个维度之间做比较，分析可得问题的难度与SOLO分类理论的4个水平结构具有对应关系（见表2）。其中，单点结构（U）问题是一般问题，处于图2中1-1-1体系之内；多点结构（M）问题是一般问题，处于图2中2-2-2体系之内；关联结构（R）问题是较复杂问题，处于图2中3-3-3体系之内；拓展结构（E）问题是复杂问题，处于图2中3-3-3体系以外。

2.2 基于SOLO分类理论的问题链设计思路

SOLO问题链的设计遵循知识的逻辑主线和学生的认知发展规律，同时要兼顾课堂的弹性，深浅自如（见表3）。

2.3 基于SOLO分类理论的问题链设计案例

概念课和理论课较抽象、难理解，可将同一内容的教学目标按年级进行分层，控制好每个年级知识的深度和广度，由简单到复杂地呈现，逐级递增，这也符合学生的认知心理发展历程。例如，人教版高中化学必修1中“氧化还原反应”，在高一阶段的教学目标大致为：学会判断氧化还原反应，知道化合价和电子转移的对应关系，学会用双线桥来表示氧化还原反应，理解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的概念，知道氧化还原规律和简单计算等等。

就“氧化还原反应”的第一课时进行设计与分析（见表4）。新授课的教学是从熟悉的情境入手，拋出一个又一个使学生形成认知冲突的问题，最终促使学生达到理解和应用的水平。

3 结果与讨论

SOLO问题链是对陈述性知识进行层层设问，学生在思考如何解决SOLO问题时，需要运用程序性知识，即在头脑中搜索相关线索，对知识点进行加工和整合。学生会经历“感知→回忆→判断→应用”的心理历程，然后在教师的不断刺激和强化下，逐渐形成解决问题的思路和方法，认知冲突达到平衡，最后脑内形成托尔曼的“认知地图”，重组认知结构。

在课前教师运用该理论分析学生学习的障碍点，寻找学生的认知冲突，分析教学目标要达到的SOLO水平；在课中，教师采用SOLO问题链，及时反馈学情，及时调整教学内容，正如斯金纳的程序教学模式，实施小步子教学，在每一步中进行刺激与强化，激起学生的学习欲望；在课后运用该理论对学生的学习效果进行检测与分析，指导下一阶段的教学。

将SOLO问题链运用于教学课堂中，通过分析学生的答案来判断学生的思维达到了SOLO的哪一结构，使学生的思维可视化，教师根据反馈的结果及时判断学生的现有思维水平和教学目标的思维水平之间的差距，重新设置阶梯式的SOLO问题，逐步接近预期的教学效果。长此以往，学生会逐渐意识到，SOLO问题可以探查自己认知上的不足，自己可以通过SOLO问题进行元认知监控。教师和学生的这种相互作用会强化学生的思维发展过程。

参考文献：

[1]比格斯著.高凌飚译.学习质量评价：SOLO分类理论[M].北京：人民教育出版社，2010：20～23.

[2]李佳.基于SOLO理论的测试工具开发以及高中生化学学习水平发展的研究[D].广州：华南师范大学博士论文，2011.

[3]吕崧.问题启发思维[M].上海：上海交通大学出版社，2014.

[4]王后雄.问题链的类型及教学功能——以化学教学为例[J].教育科学研究，2010，（5）：50～54.

[5]刘金燕.中学化学学科能力层级模型建构和应用[D].广州：华南师范大学硕士论文，2015.

[6]刘志华，谢洁纯，罗俏芳. SOLO分类理论在评价化学平衡画图题中的应用[J].化学教学，2016，（3）：79～82.