SOLO分类理论在中学化学中的应用研究

朱蒙蒙，关 明

(新疆师范大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐，830054)

《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出，希望通过学生的学习形成正确的价值观、必备品格和关键能力，培养探究性、创造性、创新性人才。针对传统的评价方式，新课标更加倡导基于化学学科核心素养的评价。[1]传统评价方式多为终结性评价，主要以学生的成绩、掌握知识点的多少作为最终结果评判教育质量的优劣，不注重学生的阶段性及整体发展。基于此，彼格斯等人对教育评价进行了长期的探索与研究，并最终提出SOLO分类理论。[2]作为一种新的评价理论，SOLO分类理论在国际社会广受关注。1998年，SOLO分类理论被引入我国，便广泛应用于各个学科的考评，作为一种质性的研究工具，将学生的思维划分为不同的等级进行量化分析。本研究通过梳理前人的研究结果，总结SOLO分类理论在中学化学教育领域的具体研究内容，对现阶段SOLO分类理论与化学相结合的研究进行思考，进一步为未来发展提出合理建议。

一、SOLO分类理论

(一)SOLO分类理论概述

SOLO分类理论是一种有效评判学生学习质量的工具。1982年，香港大学教育心理学教授彼格斯首次提出SOLO分类理论，并出版专著进行系统的分析和阐述。SOLO是“Structure of the Observed Learning Outcome ”的简称，意为“可观察的学习成果结构”[3]。其主要特点就是以等级描述作为基础的质性评价方法，将皮亚杰的认知发展理论作为研究基础，并结合现代心理学的研究成果，为复杂的学习过程提供一个可以通用的框架。起初，在国际上该理论多应用于考查学生的学习成果，近年来逐渐拓展到课程设计、教学等领域。[4]

(二)SOLO分类评价理论的具体表现及内涵

通过学生回答问题时的表现判断他们的思维水平，并针对学生思维的差异性，适当采用分层教学或因材施教等方法。在学习过程中，通过SOLO分类理论监测学生的思维发展过程，达到提高学生思维层次的目的。因此，彼格斯对学生的学习成果进行五大层次的分类，且各层次之间层层递进，最终达到高阶思维水平。[4]各层次及具体表现如表1所示。

表1 SOLO分类理论评价层次、具体表现及内涵

二、国内外研究现状

(一)国外研究

《学习质量评价：SOLO分类法》这本书是由彼格斯和其同事合著，并在此详细描述了SOLO分类理论。[2]该理论内容也包括整理的英语、数学、历史、地理等学科的学业资料。1986年，柯特妮以地理学科为例，将SOLO分类理论首次应用于实际教学中。[5]1989年，彼格斯和柯利斯建立了基于SOLO分类法的校本课程开发和评估模型，并且提出了描述学习语言的复杂性框架。[5]1995年，博尔顿·刘易斯论证了SOLO分类法是塑造和评估高阶思维的一种手段，提出了评估学习成果的模型。[5]在2018年，卡尼利亚和米歇尔将SOLO分类法应用于职前教师解决问题的策略分类中。[5]

(二)国内研究

通过阅读文献，得出当前我国对SOLO分类理论的研究主要集中于理论和学科两方面。吴伟宁于1998年首次将SOLO分类法引入中国，对其由来、基本含义以及成绩评定进行详细介绍，并从学生的回答中判断出其思维所处的SOLO结构层次。[5]最早发表在中国知网上的期刊文献为2005年宋洁等人的《SOLO分类评价法及其应用》，该文在对SOLO分类法进行详细阐述的基础上，将其运用在化学教学中，并基于氨的喷泉实验设计问题判断学生的思维水平，提出其对课程教学具有直接指导的作用。[6]此后，越来越多的教育工作者把SOLO分类理论与化学相结合，文献数量也逐年递增。

三、SOLO分类理论在中学化学中的应用

对SOLO分类法的理论和学科研究，国外已趋于成熟，国内虽起步较晚，但也有显著成果。近些年，国内研究更加重视SOLO分类理论和各学科之间的融合发展，在中学化学教学中应用SOLO分类理论，不仅可以有效判断学生的思维层次，调整课程安排，还可以改变终结性的评价方式。SOLO分类法在我国中学化学教育领域的研究有五大方面。[7]

(一)指导试题编制

化学试卷中试题的呈现方式主要为客观题和开放型试题，其中客观题目包括选择题、计算题、基础填空题。开放型试题主要包含工艺流程、实验探究类。将SOLO分类理论应用于选择题编制中，可以通过编制选项的思维层次，观察学生对知识的理解层次，更好地区分学生的思维水平。在编制实验类和开放型试题时，更应当从学生了解的情境素材入手，例如，陆庭銮以实验“蔗糖物质燃烧的现象分析”编制原创试题[8]，以课堂问题的思考为素材来源。为了使学生能够理解有机物的概念，试题分别探究实验的蔗糖的燃烧现象、蔗糖催化剂性质以及蔗糖实验组分。在编制试题的过程中，从生活生产实践出发，多个知识点相互联系，设置的问题层层关联且相互递进，培养学生更高层次的思维水平。原创试题的编制更加考验出题人的整体知识把握水平，以及对学生学习情况的了解程度。利用SOLO分类理论编制原创试题，不仅可以通过学生的答案判断其所在的思维层次，还可以提升教师自身的PCK(学科教学知识)水平。因此，在实际教学过程中，教师需不断思考问题，并挖掘问题背后的知识，成为具有问题性思维的新型教师。再如，刘凯钊等人将教材内容作为情境素材编制有机合成题[9]，对学生而言，有机合成路线图题是较难的，因此，教师如何让学生理解概念并建构起框架至关重要。他从教材出发，整合书中的素材，不仅让学生熟悉教材，也能将以前未联系起来的知识点相互串联。最终通过SOLO分类理论设置难度、区分度合适的试题。这也是新课程改革以来高考命题的趋势，降低学生对课外资料的依赖程度，真正达到“减负”目的。综上所述，将SOLO理论运用于试题编制，对教师的整体知识能力要求较高，但是能够区分学生的思维水平。因此，在试题编制过程中，需要教师之间交流沟通，组成试题研发小组。在教学中，教师可以采用小组合作学习或者分层教学方式进行授课，对学生的思维水平进行动态评价，因材施教，从而与学生共同进步。

(二)分析中高考试题的SOLO层次

中高考不只是人才的甄选，也希望通过考试激发学生学习的主观能动性。因此，分析历年中高考试题至关重要，通过判断中高考试题中知识点考查的思维层次，可有效指导教师教学。将SOLO分类理论应用于分析中高考试题层次主要包含两大方面。①选择题：对选择题、计算题客观题型，可以通过判断试题选项的思维水平来确定SOLO层次，若选项中既存在单点结构，也存在其他SOLO层次时，以正确选项考查的思维水平得出该知识点考查的SOLO层次。②主观题：主观题对学生的思维要求较高，要求学生知识点整合能力要强。可具体分析每道试题中考查的思维层次，构建强大的知识模块。例如，赵雪、毕华林以2013—2015年山东卷为例对高考化学主观题进行结构分析，通过试题划分，得出每道试题的SOLO层次。判断不同结构在试卷中所占分值及分值比例，并对比研究近三年试题难度及区分度是否平稳。[10]总体而言，高考试题考查的核心知识体系比较平稳，这也表明高考重点考查化学基础知识。同样，还可以用来评价中澳化学试题之间的差异性，分析各自优势和特点，便于教师能将这种优势运用于教学中。[11]通过研究每年的中高考真题，可以为教师的有效教学和学生的科学备课提供参考。但是对试题结构进行分析时也有一定的局限性，每位教师对知识点思维层次的把握程度存在不一致的情况。

(三)指导教学设计和实践

一堂好课不仅可以使学生对化学产生浓厚的兴趣，也考验教师教学能力、教学水平以及教学知识的深度。基于这些要求，如何设计一堂优质课显得尤为重要。通过梳理文献，发现将SOLO分类理论应用于化学教学设计中的文献数量较多，无论是新课、复习课，还是实验探究课，都可以利用SOLO分类理论进行设计。从最初单一使用SOLO分类理论，到现在与其他理论如化学核心素养、思维导图、概念图等相结合的方式进行教学设计，凸显出更高的实践价值。例如，尤林颖、谢永荣将其与化学核心素养相联系，设计了关于金属化学性质这堂课。首先进行学情分析，发现学生的思维水平基本处在单点结构和多点结构，但是本章内容在初中阶段已有所涉及，这也说明学生初中时对该知识点的学习不牢固。因此，在实际教学过程中，可以生活实际为出发点创设情境，并回忆初中所学习过的知识点，将前后知识联系起来，让学生不断思考，依据学生整体的差异性，进行分层或针对性教学。[12]刘志华、谢洁纯基于SOLO分类理论指导思维导图设计，以电解池原理为例，设计一系列电解池思维导图框架。从建立概念到总结电解池原理，引出电解池中阳离子的放电顺序，最终完成电极方程式的书写，将电解池概念运用至实际中。在思维导图框架下知识点更加清晰、逻辑性更强。[13]基于SOLO分类理论，对问题进行严密的设计形成问题链，这能有效增强教师和学生在探究问题上的灵活性。将二者相结合使用，对学生学习有促进作用。综上所述，在设计教学的过程时，可以采用SOLO分类理论首先确定学生的最近发展区，从而制订有效的教学策略。

(四)指导学习心理实证研究

周纯认为，学生的学习心理包括学生的学习过程、思维方式、行为方式、学习类型等。[7]而SOLO分类理论可以得出学生在某个知识模块的思维水平，从而对SOLO层次升级进行策略研究。例如，姜艳秋等人运用概念图的方式提升学生的思维层次，以离子化合物和共价化合物为例，绘制概念图充分利用学生原有知识结构，将前后知识点紧密联系，从而达到顺应或者同化的目的，提高学生的思维水平，由低阶思维向高阶思维发展。[14]化学知识的两大类为概念原理类和实验探究类。概念原理类的知识相对抽象，学生不易理解，需要从宏观、微观、符号三方面进行表征。在这方面，学生理解水平相对较低。如何让学生建构化学概念图，准确理解化学概念，并将其运用于实际中，需要教育专家继续深入研究。因此，在教学中，不能只采用教师全程教授的方式，教师只是指引者，提出问题，学生通过利用原有知识体系进行回答。课堂中应设置探究问题环节，采用小组合作交流等方式进行头脑风暴，共同学习研究。学生本身对化学实验比较感兴趣，可以自主动手做实验。但如今出于各种原因，大部分实验都是采取多媒体演示等。有些实验即使学生能够操作完成，但基于客观因素，学生无法进行实操。对实验现象，学生也是一背再背，无法理解。基于SOLO分类理论对学生实验理解水平进行调查，发现学生对化学实验理解总体不高。对实验室无法完成的实验，应当与其学过的知识进行串联，合理利用迁移，比如硅酸的制取就可以通过二氧化碳的实验室制取得出思路，由于两个实验关联性非常紧密，因此学生相对更好理解。申燕等人基于SOLO分类理论探究思维水平与学生成绩之间的相关性，将学生分为三个层次，并对不同层次的学生提出相应的学习方法、备考建议。[15]其总体目标是基于SOLO分类理论有效提高学生的思维水平。

(五)指导教学评价

当前，我国教学评价改革仍在进行，希望摆脱传统的“唯分数论”评价方式。重点关注学生的整体、全面发展，关注学生发展的阶段性、动态性，强调形成性评价。基于SOLO分类理论的评价方式可从课前小测评估学生的思维水平，课中通过课堂回应及反馈等方式了解学生的思维状态，课后通过完成针对性作业判断学生对知识点的总体理解情况，将三者结合起来多角度、多方位地对学生的思维进行观测。在评价学生思维水平的过程中，教师也在自我反思，自我进步，达到“以评促教、以评促学、以评育人”的目的。因此，通过SOLO分类理论开发评价工具和评价量表，具有较大的理论和实践意义。例如，SOLO分类理论与FLOWMAP流程图相结合进行评价，准确性大大提高，具有较高的灵活性。[16]但是基于SOLO分类理论研发评价量表及工具，对一线教师而言，具有较高难度和时间要求，由专家学者代为开发又存在脱离一线教学实际的情况。因此，大家应当寄希望于二者相结合，使量表工具根植于理论基础，也具有较高的实践价值。最近几年兴起了有关SOLO分类理论开发评价模型的研究，但是对此方面的研究文献数量较少，研究途径尚不清晰，但也是未来继续深入探究的主要方面。

四、结论

SOLO分类理论在我国发展已有20年，从最开始的研究内容单一，到后期研究多元化，不仅在各个学科都有所涉及，而且在多个领域都有所发展。在中学化学教育领域，SOLO分类评价理论还需深入发展，针对传统化学评价方式，从评价内容、评价主体、评价方式等方面进行改进。在未来与化学学科相结合方面，SOLO分类理论还需进一步发展和深化。

(一)SOLO分类理论与其他理论相结合研究

近年来，随着新课程的改革，SOLO分类理论在我国的发展也在不断加快，越来越多的学者关注并运用此理论。但是，单一的SOLO分类理论指导教学实践，通常是通过判断学生思维层次的方式，但是如何提升学生的思维水平，需要与其他理论结合使用，例如，与思维导图理论相结合，使知识点简单、清晰，学生更容易理解。与PISA相结合评价学生的思维层次，准确性、针对性更强。与化学核心素养、理论模型等相结合，调整教学计划、优化教学策略。

(二)深入研究基于SOLO分类理论的教学评价

如何对学生的学习结果进行评价，一直都是研究的热点主题。希望摆脱传统的评价方式，基于SOLO分类理论可对学生进行系统、量化的评价。但基于SOLO分类理论并未有具体的量表和模型可供借鉴。未来，大家应该更加深入地研究基于SOLO分类理论的教学评价方式。

SOLO分类理论在中学化学中的研究主要凸显于上述方面，其与学科相融合的实用性较强。结合我国教学现状，一线教师仍以经验主义为授课依据，缺乏理论层面的指导，一线教师是教学实践最关键的组成部分，对学生的学习情况了解透彻，如果一线教师能够立足于教学实际，深入了解SOLO分类理论及其他理论的内涵，并将其运用到具体教学中，对教师自身而言能不断成长进步，对学生而言，更具有教学针对性。未来，还需一线教师和教育学者一起深入研究，将SOLO分类理论应用于中学化学教学中。