基于SOLO分类理论的化学解题实践

郎吉甲

摘 要：SOLO分類理论将学生思维水平从低到高进行分层.在化学解题实践中带入SOLO分类理论，尊重学生的发展实际，能逐步培养学生解题思维，锻炼化学解题能力.本研究以人教版九年级《酸和碱的中和反应》单元为例，通过举例与前结构、单点结构、多点结构、关联结构、抽象拓展结构相关例题和解析的方式，来论证SOLO分类理论下初中化学解题思路，旨在以层次递进的方式培养学生解题能力与学科思维，提高他们的解题效率.

关键词：SOLO分类理论；解题；酸碱中和;初中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）08-0124-03

SOLO分类理论根据学生的思维水平从低到高分为了五个层次：前结构水平、单点结构水平、多点结构水平、关联结构水平、抽象拓展结构水平[1].其中前结构水平表示初级水平，此时的学生通常处在无法独立处理问题的阶段；单点结构水平的学生有一定进步，在解题过程中能够分析问题，获得线索；多点结构水平的学生能够独立探究问题，离获取答案又更近了一步；关联结构水平的学生知识系统逐渐建立，能够将问题情境中的数据联系起来看待，使其成为一个整体；抽象拓展结构水平的学生已具备发展问题和延伸问题的能力[2].《酸和碱的中和反应》这一单元根据SOLO分类理论，将知识点的认知分为五大阶层，教师需要根据学生的不同层次认知，对应提出问题并传授解决方法.

1 前结构水平

《酸和碱的中和反应》单元的前结构水平认知内容包括：判断生活中的酸碱性物质.比如橘子吃起来酸，它属不属于酸性物质？有些食物入口会觉得涩，是不是因为含有碱？对物质类型判断加以要求，但不对酸碱的性质以及物质的实际用途进行深究.

例1 一些食物的近似pH值如下，下列说法中不正确的是（）.

A.葡萄汁比苹果汁的酸性强

B.牛奶和鸡蛋清都接近中性

C.葡萄汁和苹果汁都能使石蕊试液变红

D.胃酸过多的人应少饮苹果汁

解析 酸是电离时产生的阳离子全部都是氢离子的化合物，pH＜7.碱是电离时产生的阳离子全部都是氢氧根离子的化合物，pH＞7.题干中鸡蛋清为碱性物质，苹果汁、葡萄汁、牛奶都是酸性物质，所以选项A葡萄汁比苹果汁的pH大，葡萄汁比苹果汁的酸性弱，说法错误；选项B葡萄汁和苹果汁的pH都小于7，所以都是酸性的物质，他们都能让石蕊试液变红，说法正确；选项C牛奶和鸡蛋清的PH值都接近7，接近中性，说法正确；选项D苹果汁显酸性，胃酸过多的人少喝酸性饮料，少喝苹果汁，说法正确.答案：A

例1的题干中有基础的酸碱物质分析，也有与酸碱试验相关的“石蕊试液变红”部分内容.但是不影响最终的答案，完成此题学生只需要初步掌握酸碱的定义即可，满足前结构水平[3].

2 单点结构水平

《酸和碱的中和反应》单元的单点结构水平认知内容包括：了解酸碱指示剂的用途、特性、物理及化学性质.包括浓硫酸、浓盐酸、氢氧化钠、氢氧化铝、氢氧化钙等在内.这一部分开始让学生接触酸碱中和试验相关的内容，强调试验的基础知识补充.

例2 下列应用与中和反应原理无关的是（）.

A.用浓硫酸干燥湿润的氧气

B.用熟石灰改良酸性土壤

C.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多

D.用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸

解析 选项A浓硫酸具有吸水性，是物理性质，不与氧气反应，用浓硫酸干燥湿润的氧气，利用的是物理特性，不是中和反应，所以与中和反应无关，A选项正确；选项B中的熟石灰，其实是氢氧化钙的俗称，氢氧化钙和酸反应能够生成盐和水，属于中和反应，因此B选项错误，它与中和反应有关；选项C氢氧化铝能治疗胃酸过多，是因为它能与盐酸反应生成氯化钠和水，属于酸碱中和反应，因此错误；选项D氢氧化钠溶液和残留硫酸反应，是酸和碱的反应，属于中和反应，因此错误.答案：A.

例2中有三大陷阱，其一是题干选择与“中和反应无关”的内容，容易被忽视；其二是选项B、C、D都与中和反应内容有关，没有达到多点结构水平的学生容易迷失，对知识内容的不了解会影响学生的选择；其三是选项A的物理性质和化学性质容易被混淆.这类题型与酸碱中和反应及反应试剂基本性质有关，主要考察的还是对中和反应的了解，学生需要有基本的知识储备[4].

3 多点结构水平

酸和碱的中和反应在多点结构水平层次要求学生对试验内容、化学方程式有熟练掌握，与实验相关的指示剂、溶液和PH试纸能够熟练运用.

例3 向一定量稀盐酸中逐滴加入NaOH溶液，下列图像中不正确的是（）.

解析 盐酸溶液呈酸性，它的pH一开始就应该小于7，所以A的图示错误，是最终答案；B选项盐酸和NaOH反应生成了盐和水，但是NaOH溶液中本身也含有水，所以在反应之后，水的质量不断增多，因此B选项的上升趋势正确；选项C需要先了解盐酸和NaOH的反应会生成NaCl和水，一开始溶液中的NaCl质量分数从0开始增长，这意味着反应的开始，而后续随着NaOH溶液的增多，NaCl的质量分数会逐渐地变小，因此C的图示内容正确，是正常的反应过程；选项D考查的是质量守恒定律，氯元素不会随着反应的发展而变化，其质量始终不变，因此D选项也是正确的.答案：A.

例3考查学生对中和反应的理解，考察了多个关于中和反应的内容，普及面比较广，但是题本身并不难，选项A所考察的还是酸碱的基本定义，需要学生更认真地审题.教师可以把重点放在其他三个选项的考察和教学上，以例题为基础，向外为学生扩充知识点，夯实学生对中和反应相关知识的了解[5].

4 关联结构水平

酸和碱的中和反应中关联结构水平这一层次，要求学生要知道浓硫酸稀释的本质，能够根据酸、碱的通性写出相对应的化学方程式，并对微观内容有一定的认知，具备一定的微观理解和拓展能力.

例4 把100 g质量分数为98%的浓硫酸稀释为质量分数为10%的稀硫酸，需要加多少水（）.

A.980 g B.882 g C.880 g D.4.98 g

解析 稀释前后硫酸的质量不变，因此假设需要加水的质量为x，100 g×98%=（100 g+x）×10%，x=880 g，答案：C.这道题考查的是学生的浓硫酸稀释计算能力，这种题型经常出现，尤其是关于浓硫酸的相关知识点中，计算题是必不可少的一类题型.

5 抽象拓展结构水平

“酸和碱的中和反应”这一课在抽象拓展结构水平这一层次，要求学生对酸和碱的中和反应有一个具体而详实的了解，同时对其定义和应用也有了基本认识，能够在实践类问题和各种考察题中综合应用.

例5 “盐酸化性乌龟壳，一头一尾四只脚”，图片上是小王用一个乌龟归纳总结的关于稀盐酸的化学性质，其中有一类物质与其他物质不同，请问这种物质是（）.

A.硝酸钾 B.氧化铜 C.碳酸钙 D.氢氧化钾

解析 A选项的硝酸钾无法与稀盐酸反应，所以A错误；B选项的氧化铜能够与稀盐酸反应，但是它跟氧化铁都属于金属氧化物，所以B错误；D选项的氢氧化钾与稀盐酸反应，但是它与氢氧化钠是相同的类别，所以D也错误.实际这道题应用的是排除法，C选项的碳酸钙能够与盐酸反應生成氯化钙、水、二氧化碳，并且碳酸钙属于盐，跟其他的物质并不是同一属性.该题考查的是学生对酸碱指示的理解细致度，从具体的化学物质入手，从细节之处进行考查.其实这类题型可以举一反三，教师可以从本题内容延伸出其他的相似性内容，对化学物质的基本特性以及酸碱中和反应的基础知识进行考查.

例6 “家庭小实验”中利用家庭常见的物质进行化学探究活动，若利用食盐、食醋、纯碱、肥皂等物品进行实验，能完成的家庭小实验有（）.

①检验自来水中是否有氯离子 ②鉴别食盐和纯碱 ③除去热水瓶中的水垢 ④检验自来水是否是硬水.

A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④

解析 第一个实验中要想检验氯离子，实验室通常用硝酸酸化的硝酸银溶液来检验，但是家庭小实验中并没有提供其中含有银离子的物质，所以该实验不能实践.这个题考查的实际上是这些物品中含有的化学物质，以及实验可能出现的化学反应.比如食醋中的醋酸、水垢中的碳酸钙，二者能够反应；食盐和纯碱中碳酸钙和氯化钠性质不同，而醋酸不与氯化钠反应，因此可以帮助辨别食盐和纯碱.

6 结束语

综上所述，本研究针对“酸和碱的中和反应”相关内容，以SOLO分类理论进行分层设计，每一层对应不同知识点，提出不同例题，考查学生的知识吸收情况.SOLO分类理论按照从易到难的顺序进行排列，其例题的难易程度也随之变化，教师通过对应难度问题的考查，可以帮助学生更进一步地理清知识层次，触类旁通，提高化学解题的效率和知识的吸收效率.

参考文献：

［1］王文娉.初中化学“教—学—评融合”课堂教学实践研究：以上教版九年级上册第五章“金属和金属矿物”一课为例[J].数理化解题研究，2023（17）：122-124.

［2］ 锁艳.探讨发展化学学科核心素养下的教学设计以及反思：以“酸碱中和反应”为例[J].魅力中国，2020（44）：165.

［3］ 王永臻，丁玲杰，李德前.对初中化学“中和反应”实验的分析与创新[J].化学教学，2020（4）：54-57.

［4］ 何安法.SOLO分类理论在初中化学教学中的应用：以人教版“酸和碱”为例[J].中学化学，2023（6）：14-16.

［5］ 倪胜军，吴恒，彭媛.SOLO评价理论视角下初中化学教材习题的价值挖掘[J].中学化学教学参考，2022（5）：29-32.