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，備受廣大師生關注。這類題型不僅融合了有機化學的豐富知識，還巧妙地將實驗操作技能與理論知識相結合，全面考查了學生的綜合能力。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容成為化學試卷中的一個亮點。這類題目通常以真實的化學制備情境為藍本，結合具體的化學反應機制和操作步驟，要求考生綜合應用所學知識進行深度剖析、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，在教學過程中，教師應注重引導學生形成系統(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。它不僅關注學習結果，還重視對學習過程的深度剖析，有助于教師更全面地理解學生的思維方式，進而實施更為個性化的教學策略。鑒于傳統(tǒng)試題研究方法在評估學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學習評價方法，它將學生的學習成果分為五個思維層次（見表1，用于精準評估學生的不同思維層次。在SOLO理論中，前結構水平表示學生知識理解不足，回答與問題無關，本研究不涉及。

二、研究過程

（一）試題結構水平分析范例

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分類理論各結構水平層次的基本特點，對試題進行結構水平的劃分和分析。

1.單點結構水平（U）范例

【例1】儀器A中應加入 （填“水\"或“油”）作為熱傳導介質。

【分析】本小題考查知識為加熱方式的選擇，學生只要根據(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，可歸為單點結構層次。

2.多點結構水平（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品，可用重結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，需要學生從表格中分別獲取安息香、二苯乙二酮、乙酸這三個物質的物理性質即可選出正確答案，這三個物質的物理性質相互獨立，可歸為多點結構層次。

3.關聯(lián)結構水平（R）范例

【例3】某同學嘗試改進本實驗：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】本小題考查的內容為氧化還原反應和實驗方案可行性的評價，學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的知識和物質循環(huán)利用的知識關聯(lián)起來，可歸為關聯(lián)結構層次。

4.抽象拓展結構水平（Ea）范例【例4】本實驗的產率最接近于 （填標號）。

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

【分析】本小題考查的內容為產物產率計算，計算時還需要結合安息香和二苯乙二酮的相對分子質量接近來簡化計算。本小題雖然涉及的知識點單一，但對學生信息獲取能力、數(shù)學計算能力都提出了較高的要求。本小題側重對思維發(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）試題考點和結構水平統(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結構水平層次、題號、考點、分值占比等方面進行了分析（見文末表2）。

三、研究結果與分析

（一）試題結構水平分析：層次廣泛，注重能力的全面培養(yǎng)

結合表2的結構水平分析，這五道有機制備實驗的綜合題在SOLO結構層次上展現(xiàn)了從基礎到高階的廣泛覆蓋。其中，主要考查的能力層次集中在多點結構和關聯(lián)結構水平上，這兩個層次合計占比57%～71% ，凸顯了對學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，題目兼顧了單點結構和抽象拓展結構水平，合計占比 29%～43% ，旨在檢測學生的基礎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性和創(chuàng)新性。

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

（二）考點結構水平分析：考點集中，注重實驗的基礎掌握

結合表2的考點分析，我們可以歸納出有機物質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、產率（純度）計算、模塊融合等。在考點結構水平層次分析中，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，這些基礎且具體的化學實驗技能，主要考查學生的單點結構和多點結構水平，這表明有機制備類實驗非常注重學生的化學實驗基礎，要求學生能夠熟練掌握并靈活應用這些基本技能。在物質的分離與提純方面，考查范圍則更加廣泛，從基礎的單點結構到較為復雜的關聯(lián)結構水平，均有涉及。這反映出該部分知識不僅要求學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雜的化學問題。而對于實驗設計評價、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構和關聯(lián)結構水平。這些考點要求學生能夠將理論知識與實踐操作緊密結合，具備在實際情境中應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)學生綜合應用能力的重視。產率、純度的計算則主要考查學生的信息獲取能力與數(shù)學計算能力，并涉及高階思維的拓展結構水平。這要求學生不僅具備扎實的化學知識，還要擁有良好的邏輯思維和數(shù)學運算能力，以應對更為復雜和抽象的化學計算問題

四、教學啟示

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

（一）增加知識儲存量，實現(xiàn)單點結構到多點結構的跨越

將思維層次從單點結構提升到多點結構水平的關鍵在于增加知識的儲存量，注重學科基礎知識的累積和理解。高三復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策略：分析問題本質化、知識講解生活化。

通過本質化的問題分析，教師引導學生深入挖掘問題背后的核心要素，引導學生透過現(xiàn)象看本質，抓住問題的核心和關鍵點，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，教師將學科知識與日常生活緊密相連，通過生動的實例激發(fā)學生的學習興趣，幫助他們建立知識與現(xiàn)實世界的聯(lián)系。

（二）構建知識互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)多點結構到關聯(lián)結構的進階

從多點結構到關聯(lián)結構水平的思維進階，不能僅靠增加知識的存儲量，還要進行知識網(wǎng)絡的構建。高三復習往往采用“知識歸納 + 作業(yè)講評\"這種單一模式，學生獲得的知識是碎片化的。基于此，筆者建議采取三個教學策略：認知梳理結構化、問題解決模型化、模塊跨界融合化。

認知梳理結構化可以使學生提升問題解決能力，深化對復習內容的理解，建立穩(wěn)固的認知結構，而非單純堆積事實性知識。通過這種結構化的梳理，學生能夠對復習內容進行更為系統(tǒng)和深人的理解，從而在面對實際問題時能夠迅速抽取關鍵信息，高效地應用所學知識。模型化的問題解決使學生不再懼怕以陌生情境為背景的有機制備實驗綜合題，通過構建實驗模型和解題模型將思維可視化。這種模型化的方法不僅幫助學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，使得學生能多角度解決問題，巧妙地將不同模塊知識相互滲透。在教學過程中，教師應巧妙地將不同模塊的知識相互滲透，引導學生從多個角度思考問題。這種教學模式不僅能夠拓寬學生的知識視野，還能培養(yǎng)他們的綜合分析和應用能力。

（三）拓展思維深廣度，實現(xiàn)關聯(lián)結構到拓展結構的轉變

從關聯(lián)結構到拓展結構水平的轉變，關鍵在于拓展思維深廣度，使學生能夠將已學知識靈活遷移至陌生情境中。在教學過程中，我們可以采用思維拓展層次化的教學策略來實現(xiàn)這一目標。

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

五、總結

本文在高考試題分析領域進行了諸多創(chuàng)新嘗試，以往的研究大多聚焦于全卷的能力結構剖析，而對于有機制備實驗這一特定領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與實驗技能，強調思維考查，涵蓋從基礎到高級的多種思維層次，有利于全面培養(yǎng)學生的綜合能力。在教學中，教師增加知識存儲量與構建知識網(wǎng)絡是思維進階的關鍵。教師應通過本質化問題分析和生活化知識講解來加深學生理解，并通過結構化認知梳理、模型化問題解決及模塊跨界融合，幫助學生構建穩(wěn)固的知識體系。為拓展思維深廣度，實現(xiàn)關聯(lián)結構到拓展結構水平的轉變，教師應采用層次化思維拓展策略，如通過設計不同層次的問題，引導學生靈活遷移知識至陌生情境，提升其綜合分析和應用能力。