核心素養視域下基于SOLO分類理論的初中化學教學設計*
——以人教版“酸和堿”為例

鄧麗娟，肖凱琦，李紅英

(合肥師范學院 化學與化學工程學院,安徽 合肥 230601)

《普通高中化學課程標準(2017年版)》[1]凝練化學學科的核心素養為“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任”。本課程標準強調了化學課程教學與核心素養之間的內在聯系，深化了化學學科教學內容對素質教育發展的功能價值，并確定了學生應具備的正確價值觀、關鍵技能和必要品質。同時，本課程標準強調在實施過程中，教師要正確引導學生價值觀的培養，使學生在發展素養的同時形成良好的品格和高尚的情操。化學核心素養是學生核心素養培養的重要組成部分，是學生綜合素質的具體體現，體現了社會主義核心價值觀對化學人才培養的根本要求，充分體現了核心素養在化學課程中的重要性，對促進學生未來更好的發展具有特別重要的意義。義務教育化學課程是高中化學學習的必備基礎，雖然在《義務教育化學課程標準(2011年版)》[2]中沒有明確提出化學學科核心素養，但是化學核心素養是化學學科育人價值的集中體現，因此，初中生也應通過義務教育化學課程的學習而逐步發展自身的化學學科核心素養。

面對學生思維水平與認知水平的不同，澳大利亞教育心理學家約翰·比格斯提出了SOLO分類理論[3]，該理論認為，學生在獲取特定知識的過程中具有階段性特征，這種階段是可以被觀察到的。根據學生的思維水平從低到高將其分為五個層次：前結構水平(學生被無關緊要的信息和過去的經驗所欺騙，無法理解問題和解決問題)、單點結構水平(注意問題存在的線索，可以把問題和答案聯系起來)、多點結構水平(通過探究學生知道問題和答案與一些獨立的數據和部分信息有關)、關聯結構水平(學生可以在問題情境中的數據之間建立基本聯系，使其成為一個有機整體)和抽象拓展結構水平(學生可以超越問題本身，歸納總結不同的信息并進行更加抽象的概括，從而使結構更完整)。

目前，部分學者基于SOLO分類理論進行了化學學科的教學設計研究。比如，張欣以化學實驗復習課為例，研究學生實驗過程中的思維層次，發現運用SOLO分類理論可以科學地評價學生的化學實驗能力，為教學設計奠定基礎[4]；劉金娥基于SOLO分類理論對初中化學“燃燒與滅火”這一章節進行了教學設計，提出設計的教學可以有效地促進學生對化學知識的掌握和鞏固，提升教學質量[5]。也有部分學者針對化學學科進行了以素養為本的教學研究。比如，史文杰以“金屬的防護”為例，將知識、方法和應用三者融合進行了教學設計，研究發現融合STEM教育理念可以培養學生的化學學科核心素養[6]；黃都以初中化學的復雜計算為例進行研究，發現初中化學的復雜計算中所涉及學生的心智過程中呈現的思維特征，有利于學生的化學學科核心素養的發展[7]。但是，核心素養視域下基于SOLO分類理論進行教學設計的研究內容鮮見報道。

“酸和堿”是人教版化學九年級第十單元的內容，學生通過初三化學前九章的學習后，在化學學習中逐漸形成了一定的思維水平。如何根據學生的思維水平因材施教，并發展學生的化學核心素養是一個很有實際意義的研究課題。基于此，本文將在核心素養視域下基于SOLO分類理論對“酸和堿”進行教學設計研究，希望為一線教師提供一些參考。

1 基于SOLO分類理論的“酸和堿”教學設計研究

1.1 基于課程標準的教學內容分析

課程標準，作為化學課程的指導性文件，是教材編制的基本依據，是教學實施的基本要求，也是學生評價的基本綱領。《義務教育化學課程標準(2011年版)》對 “酸和堿”的內容要求為：“以鹽酸、硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鈣為例，通過實驗探究認識酸、堿的主要性質和用途；了解檢驗溶液酸堿性的基本方法，知道酸堿性對人體健康和農作物的生長的影響”[2]。從教材體系來看，中和反應既是對酸和堿的化學性質的延續和深化，同時又引出另一類化合物—鹽，為今后高中學習酸堿滴定的定量分析打下基礎；從教育目的來看，酸性物質和堿性物質在我們生活中廣泛存在，中和反應在生活、生產上具有廣泛的應用，因此本研究具有現實意義，能較好地體現化學走向生活的理念；從研究方法來看，對本單元的實驗探究進行分析、討論、歸納，能較好地培養學生的分析探究能力，提升學生的化學學科核心素養。

1.2 基于SOLO分類理論的“酸和堿”單元知識層次水平劃分

基于SOLO分類理論的五個思維水平對單元知識進行階段層次水平的劃分，有利于教師從全局把握單元的重點和難點，判斷學生的思維水平繼而進行針對性的教學設計。“酸和堿”單元的階段層次水平劃分見表1。

表1 “酸和堿”階段層次水平劃分

1.3 “酸和堿”單元教學設計

1.3.1 教學目標和評價目標分析

教學目標是教學活動的中心，是開展教學活動的依據。評價目標是以教學目標為基礎，通過一系列的手段，對教學過程及結果進行測量與評估，從而進一步為后續教學目標的調整提供反饋。在教學過程中，教學目標與評價目標相輔相成，共同促進教學。

1)教學目標

認識幾種常見酸和堿的主要性質和用途；掌握酸和堿之間發生的中和反應。

會用酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性；知道酸堿指示劑的腐蝕性及使用時的安全注意事項；會使用pH試紙檢測溶液的酸堿度，了解溶液的酸堿度在實際中的應用。

了解酸和堿對生命活動和農作物的影響，以及中和反應在實際中的應用。

2)評價目標

通過學生對鹽酸、硫酸、氫氧化鈉和氫氧化鈣的主要性質和用途以及酸堿中和反應的認識分析，診斷學生的思維層次是否處于多點結構水平。

通過學生對酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性實驗以及酸和堿的化學性質探究實驗，診斷學生的實驗探究思維是否處于關聯結構水平。

通過交流實驗設計方案，診斷并發展學生的解決實際問題的思維是否處于抽象拓展結構水平。

1.3.2 教學過程

考慮到SOLO分類理論能夠為學生的學習“應該達到什么目標”“現階段處于何種水平”及“未來該如何發展”提供評價理論支撐，同時也考慮到學生的化學學科核心素養發展的重要性，故從SOLO層次、活動設計、設計意圖、評價線和素養發展幾個方面具體呈現核心素養視域下的單元教學設計。表2以“常見的酸”選段為例，列出了教學活動設計。

表2 核心素養視域下基于SOLO分類理論的教學設計

2 總結

本文以人教版初中化學“酸和堿”為例，結合課程標準對教學內容進行分析，再根據SOLO分類理論對單元內容進行認知水平的劃分，最后從SOLO層次、活動設計、設計意圖、評價線和素養發展幾個方面具體呈現了核心素養視域下的教學設計。設計從濃鹽酸的性質與用途的教學活動出發，使學生的思維能夠達到關聯結構水平；通過設計類比遷移的教學活動，引導學生自行設計實驗來驗證濃硫酸的性質并預測其用途，從而達到抽象結構水平，并在不同的思維結構水平中發展學生的化學學科核心素養。SOLO 分類理論與核心素養的培養在本質上是一致的，對教學具有較好的引導作用，教師在化學教學中可以嘗試應用 SOLO 分類理論，發展學生的化學學科核心素養。