基于SOLO分类理论的初中化学实验课时教学标准研究
许逸群 林建芬
摘要：概述化学核心素养体系的维度，基于SOLO分类理论划分二阶五等的学业质量等级。以人教版“粗盐中难溶性杂质的去除”为例，整合课标、考纲与教材，基于化学课时核心素养、学业质量标准和学生思维结构水平，研制对应的实验课时教学标准，撰写实验教学指导意见，能帮老师们把握实验课时教学程度、实施适时适度适量实验教学提供参考。关键词.：化学核心素养;SOLO分类理论;实验课时教学标准;粗盐提纯
文章编号：1008-0546（2018）10-0075-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
一、基于核心素养的初中化学实验课时学业质量研究
1北学核心素养体系下的实验教学
化学核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是学生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格，包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”5个维度。实验探究与创新能力是化学学科核心素养的核心，证据推理与模型认知是实验探究的思维本质与基础，宏微结合与变化平衡是实验探究与创新的化学视角，宏微结合与变化平衡是证据推理和模型认知的化学特质，科学精神与社会责任是实验探究与创新的价值追求和价值立场。
深圳市2017年推出《2017年深圳市初中毕业生物理、化学实验操作技能考查方案》并将结果以等级形式呈现，各市在《普通高中学业水平测试说明》命题指导思想中也均提出“重点考查考生的化学实验探究、从化学视角分析解决问题和化学思维等能力”，对化学实验教学与技能操作考试是越来越重视。
为此，化学教师和研究者迫切需要立足国情并结合时代特点，根据学生阶段性成长规律和社会对人才的需求，利用教育测量与评价技术和手段对初中化学核心素养进行合理评价，研制每个实验课题的内容标准、教学建议和学业要求，即实验课时教学标准，其逻辑是：目标→内容→学习→评价。
2.初中化学实验课时教学标准表现测评工具的研发
为有效认识学生学习周期和阶段，判断学生的学习质量和水平，彼格斯在1982年提出SOLO分类理论（Structure of the Observed Learning Outcome，即“可观察的学习成果结构”）。从学习质量评价的角度，基于学生对某一个具体问题反应的分析，对学生思维水平由低到高分为5个基本结构层次，分别产生隐性知识、直觉知识、陈述性知识、理论知识、层次更高且更抽象的理论知识5类知识（见图1）。
结合SOLO分类理论，我们将核心素养的二阶五等水平修正为：认识记忆→理解掌握→模仿应用→分析评价→创新创造，见图2。化学核心素养有层次结构，学生的具体应用能力折射出学生对不同结构层次知识的理解与掌握水平。基于SOLO和学习进阶理论确定核心素养的“两个维度”：核心认知（三基）+关键能力（目标等级），教学评的“三个指标”：教学程度（质量水平）+思维梯度（SOLO分级）+测评难度（通过率），研究初中化学实验课时教学标准。
二、“粗盐中难溶性杂质的去除”实验课时教学标准的研制
1.分析实验课时学业质量体系
课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，学业质量标准是指学生在完成各学段教育时应具备的各种基本素养及具体水平的界定和描述。而实际教学中，一线教师更需要的是，依据教材具体教学内容要求确定课时教学目标与学业标准，因此课题组着力研究以课时为节点、有利于教学过程性评价的内容要求和质量标准。学业质量标准既要描述学生的学业表现水平，又要帮助教师理解落实课标，是教师教学参考、学生学习对照、考试命题评价工具研发的准则和依据，也是课题组教、学、评一体化研究的成果。
首先，课题组分析课时对应的课标和教材，见表1，进而确定核心认知和关键能力的内容，见表2。核心认知在教材中主要表达为核心知识、方法和观念;关键能力是学生化学核心素养的具体要求与综合表现。
2.实验课时教学标准的研制
从核心认知和关键能力等级中找到考点十情境素材，确定考试难度后，编制实验操作考试题和评分表，进行测验。其中化学实验教学的核心素养分为基础知识、基本技能和基本方法，其中基础知识及基本方法主要在纸质测试即笔试，在中考试卷中考查，而基本技能则在中考实验操作考查中评价。
化学实验技能涵盖化学实验心智（智力）技能和化学实验操作（动作）技能两个方面。初中化学实验技能包括：仪器的使用技能、试剂的取用技能、化学实验操作基本技能、化学实验观察与记录技能、化学实验设计技能、实验结果处理技能等。
在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验教学过程中，我们主要运用SOLO分类理论来评价学生基本实验技能（表3）。
3.依据实验课时教學标准设计教学过程
[导入]同学们，平时烧菜我们会加入食盐，但是我们又经常听到新闻报道盆中毒，这到底是怎么一回事？
[思考]思考盐到底是什么？此盐非彼盐。
等级1：认识记忆——盐的定义
设计意图：以生活中常见的场景为例引入新课，在知识的冲突中激发学生的积极性。
[提出问题]食盐有粗盐和精盐之分，海水晒盐得到的是粗盐，今天我们能不能通过实验把粗盐变为精盐——粗盐提纯？
[思考]思考粗盐提纯所需操作。
[建模]过滤是将固体和液体分离的一种方法。
等级2：理解掌握——模型化的方法
设计意图：利用生活中的海水晒盐设疑，提出粗盐提纯需要一定方法与步骤，引出本节课的实验操作。
[实验讲解]溶解、过滤操作的温习，蒸发知识讲解。接下来用桌面的实验装置进行粗盆提纯的实验操作，请各位同学阅读实验步骤后进行实验。
[实验]认识实验装置，阅读实验步骤后进行实验。
[实验讨论]同学们，请大家将实验结果写在实验记录表上，并依据实验结果分析误差的原因。
[思辨]结合实验对于结果偏大或偏小。实验操作规范性的讲授。
设计意图：通过实验操作，在对实验结果的交流与探讨中得出提纯固体混合物的方法;进一步巩固提纯的定义及步骤的理解。
等级4：评价与分析——自制简易净水器
假如你在户外野营，请你根据过滤原理设计简易净水，并说明原理。
设计意图：结合生活经验，加深理解。
等级5：创新与创造——设计提纯氯化钠的合理方案
在化学课堂“物质提纯”的小组竞争中，小明抽到的题目是“从30g NaCl和2g KNO3的混合物中提纯NaCl”。请依据两物质的溶解度曲线，设计出提纯氯化钠的合理方法。
设计意图：回顾课程，提深内容。
三、教学建议
目前，深圳市教科院正在开展初中化学核心素养和实验课程教学评一体化的研究和探索，化学实验不仅是化学学科发展的重要基础，而且是化学教学的核心内容和基本方式。实验课时教学标准的研制应把教学指导放在首位，目的是使教师在课堂教学中教学目标更加准确、教学内容更加清晰，有利于一线教师的教和学生的学。基于实验课时教标之二维三度（知识的深广度，内涵丰富性和外延的广度，理解的难度），选取考点和情景编写实验操作测试题。表4为体现教学评一体化的“粗盐中难溶性杂质的去除”实验教学标准（限于篇幅，仅列出等级1），表5为“粗盆中难溶性杂质的去除”实验操作测评命题细目表。
最后，按照[课标原文]、[核心认知]（1.基础知识2.基本技能3.基本方法）、[关键能力]（1.学业质量2.测评标准）、[核心素养]、[实操测评]以及[评价建议]共6大板块完成“粗盐中难溶性杂质的去除”实验教学指导意见的撰写，为教师教学指明方向。
四、展望
近年来，深圳市教科院正在开展初中化学核心素养和教学评一体化的研究，也在组织全市初中学校开展化学中考实验操作考查与评价的探索研究。化学实验不仅是化学学科发展的重要基础，而且是化学教学的核心内容和基本方式。我们课题组将以初中化学实验课时教学标准研究为抓手，研究学生实验活动的课时学业质量标准和实验教学测量评价等问题，旨在形成一套化学实验操作考查试题库和评分标准，进而形成适合深圳本土化特色与需求的初中化学实验课时教学标准体系。深圳市区域性实验课时教学标准文本的出臺，将协助初中化学教师面对课改难点问题和实验教学难题，指导初中化学实验课堂教学，打破课堂模式僵化的困局，优化化学实验的命题与评价方式，以评价改革推进初中化学实验教学改革，培养学生基本的化学实验方法、思维与操作技能，藉此营造初中化学实验探究学习的课堂内外生态环境，鼓励师生开展探究性学习，摆脱应试功利主义，切实发展提升学生的化学核心素养。
参考文献
[1]（澳大利亚）彼格斯，科利斯.学习质量评价：SOLO分类理论[M].高凌庵，张洪岩，译.北京：人民教育出版社，2010
[2]林建芬等.基于SOLO分类理论探讨化学核心概念的学习进阶与教学衔接[J].化学教学，2016（11）：36-41
[3]卢天宇.SOLO分类理论对思维可视化的应用评价启示——以初中化学“物质及物质分类”的教学为例[J].教学月刊·中学版（教学参考），2017（z2）：15-19
[4]黄爱民.SOLO分类评价理论在初高中化学衔接教学中的应用——以苏教版《化学1》氧化还原反应为例[J].化学教学，2014（4）：14-18
[5]薛春兰.SOLO分类评价理论在高一化学教学中的应用[J].化学教学，2012（12）：28-30
摘要：概述化学核心素养体系的维度，基于SOLO分类理论划分二阶五等的学业质量等级。以人教版“粗盐中难溶性杂质的去除”为例，整合课标、考纲与教材，基于化学课时核心素养、学业质量标准和学生思维结构水平，研制对应的实验课时教学标准，撰写实验教学指导意见，能帮老师们把握实验课时教学程度、实施适时适度适量实验教学提供参考。关键词.：化学核心素养;SOLO分类理论;实验课时教学标准;粗盐提纯
文章编号：1008-0546（2018）10-0075-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
一、基于核心素养的初中化学实验课时学业质量研究
1北学核心素养体系下的实验教学
化学核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是学生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格，包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”5个维度。实验探究与创新能力是化学学科核心素养的核心，证据推理与模型认知是实验探究的思维本质与基础，宏微结合与变化平衡是实验探究与创新的化学视角，宏微结合与变化平衡是证据推理和模型认知的化学特质，科学精神与社会责任是实验探究与创新的价值追求和价值立场。
深圳市2017年推出《2017年深圳市初中毕业生物理、化学实验操作技能考查方案》并将结果以等级形式呈现，各市在《普通高中学业水平测试说明》命题指导思想中也均提出“重点考查考生的化学实验探究、从化学视角分析解决问题和化学思维等能力”，对化学实验教学与技能操作考试是越来越重视。
为此，化学教师和研究者迫切需要立足国情并结合时代特点，根据学生阶段性成长规律和社会对人才的需求，利用教育测量与评价技术和手段对初中化学核心素养进行合理评价，研制每个实验课题的内容标准、教学建议和学业要求，即实验课时教学标准，其逻辑是：目标→内容→学习→评价。
2.初中化学实验课时教学标准表现测评工具的研发
为有效认识学生学习周期和阶段，判断学生的学习质量和水平，彼格斯在1982年提出SOLO分类理论（Structure of the Observed Learning Outcome，即“可观察的学习成果结构”）。从学习质量评价的角度，基于学生对某一个具体问题反应的分析，对学生思维水平由低到高分为5个基本结构层次，分别产生隐性知识、直觉知识、陈述性知识、理论知识、层次更高且更抽象的理论知识5类知识（见图1）。
结合SOLO分类理论，我们将核心素养的二阶五等水平修正为：认识记忆→理解掌握→模仿应用→分析评价→创新创造，见图2。化学核心素养有层次结构，学生的具体应用能力折射出学生对不同结构层次知识的理解与掌握水平。基于SOLO和学习进阶理论确定核心素养的“两个维度”：核心认知（三基）+关键能力（目标等级），教学评的“三个指标”：教学程度（质量水平）+思维梯度（SOLO分级）+测评难度（通过率），研究初中化学实验课时教学标准。
二、“粗盐中难溶性杂质的去除”实验课时教学标准的研制
1.分析实验课时学业质量体系
课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，学业质量标准是指学生在完成各学段教育时应具备的各种基本素养及具体水平的界定和描述。而实际教学中，一线教师更需要的是，依据教材具体教学内容要求确定课时教学目标与学业标准，因此课题组着力研究以课时为节点、有利于教学过程性评价的内容要求和质量标准。学业质量标准既要描述学生的学业表现水平，又要帮助教师理解落实课标，是教师教学参考、学生学习对照、考试命题评价工具研发的准则和依据，也是课题组教、学、评一体化研究的成果。
首先，课题组分析课时对应的课标和教材，见表1，进而确定核心认知和关键能力的内容，见表2。核心认知在教材中主要表达为核心知识、方法和观念;关键能力是学生化学核心素养的具体要求与综合表现。
2.实验课时教学标准的研制
从核心认知和关键能力等级中找到考点十情境素材，确定考试难度后，编制实验操作考试题和评分表，进行测验。其中化学实验教学的核心素养分为基础知识、基本技能和基本方法，其中基础知识及基本方法主要在纸质测试即笔试，在中考试卷中考查，而基本技能则在中考实验操作考查中评价。
化学实验技能涵盖化学实验心智（智力）技能和化学实验操作（动作）技能两个方面。初中化学实验技能包括：仪器的使用技能、试剂的取用技能、化学实验操作基本技能、化学实验观察与记录技能、化学实验设计技能、实验结果处理技能等。
在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验教学过程中，我们主要运用SOLO分类理论来评价学生基本实验技能（表3）。
3.依据实验课时教學标准设计教学过程
[导入]同学们，平时烧菜我们会加入食盐，但是我们又经常听到新闻报道盆中毒，这到底是怎么一回事？
[思考]思考盐到底是什么？此盐非彼盐。
等级1：认识记忆——盐的定义
设计意图：以生活中常见的场景为例引入新课，在知识的冲突中激发学生的积极性。
[提出问题]食盐有粗盐和精盐之分，海水晒盐得到的是粗盐，今天我们能不能通过实验把粗盐变为精盐——粗盐提纯？
[思考]思考粗盐提纯所需操作。
[建模]过滤是将固体和液体分离的一种方法。
等级2：理解掌握——模型化的方法
设计意图：利用生活中的海水晒盐设疑，提出粗盐提纯需要一定方法与步骤，引出本节课的实验操作。
[实验讲解]溶解、过滤操作的温习，蒸发知识讲解。接下来用桌面的实验装置进行粗盆提纯的实验操作，请各位同学阅读实验步骤后进行实验。
[实验]认识实验装置，阅读实验步骤后进行实验。
[实验讨论]同学们，请大家将实验结果写在实验记录表上，并依据实验结果分析误差的原因。
[思辨]结合实验对于结果偏大或偏小。实验操作规范性的讲授。
设计意图：通过实验操作，在对实验结果的交流与探讨中得出提纯固体混合物的方法;进一步巩固提纯的定义及步骤的理解。
等级4：评价与分析——自制简易净水器
假如你在户外野营，请你根据过滤原理设计简易净水，并说明原理。
设计意图：结合生活经验，加深理解。
等级5：创新与创造——设计提纯氯化钠的合理方案
在化学课堂“物质提纯”的小组竞争中，小明抽到的题目是“从30g NaCl和2g KNO3的混合物中提纯NaCl”。请依据两物质的溶解度曲线，设计出提纯氯化钠的合理方法。
设计意图：回顾课程，提深内容。
三、教学建议
目前，深圳市教科院正在开展初中化学核心素养和实验课程教学评一体化的研究和探索，化学实验不仅是化学学科发展的重要基础，而且是化学教学的核心内容和基本方式。实验课时教学标准的研制应把教学指导放在首位，目的是使教师在课堂教学中教学目标更加准确、教学内容更加清晰，有利于一线教师的教和学生的学。基于实验课时教标之二维三度（知识的深广度，内涵丰富性和外延的广度，理解的难度），选取考点和情景编写实验操作测试题。表4为体现教学评一体化的“粗盐中难溶性杂质的去除”实验教学标准（限于篇幅，仅列出等级1），表5为“粗盆中难溶性杂质的去除”实验操作测评命题细目表。
最后，按照[课标原文]、[核心认知]（1.基础知识2.基本技能3.基本方法）、[关键能力]（1.学业质量2.测评标准）、[核心素养]、[实操测评]以及[评价建议]共6大板块完成“粗盐中难溶性杂质的去除”实验教学指导意见的撰写，为教师教学指明方向。
四、展望
近年来，深圳市教科院正在开展初中化学核心素养和教学评一体化的研究，也在组织全市初中学校开展化学中考实验操作考查与评价的探索研究。化学实验不仅是化学学科发展的重要基础，而且是化学教学的核心内容和基本方式。我们课题组将以初中化学实验课时教学标准研究为抓手，研究学生实验活动的课时学业质量标准和实验教学测量评价等问题，旨在形成一套化学实验操作考查试题库和评分标准，进而形成适合深圳本土化特色与需求的初中化学实验课时教学标准体系。深圳市区域性实验课时教学标准文本的出臺，将协助初中化学教师面对课改难点问题和实验教学难题，指导初中化学实验课堂教学，打破课堂模式僵化的困局，优化化学实验的命题与评价方式，以评价改革推进初中化学实验教学改革，培养学生基本的化学实验方法、思维与操作技能，藉此营造初中化学实验探究学习的课堂内外生态环境，鼓励师生开展探究性学习，摆脱应试功利主义，切实发展提升学生的化学核心素养。
参考文献
[1]（澳大利亚）彼格斯，科利斯.学习质量评价：SOLO分类理论[M].高凌庵，张洪岩，译.北京：人民教育出版社，2010
[2]林建芬等.基于SOLO分类理论探讨化学核心概念的学习进阶与教学衔接[J].化学教学，2016（11）：36-41
[3]卢天宇.SOLO分类理论对思维可视化的应用评价启示——以初中化学“物质及物质分类”的教学为例[J].教学月刊·中学版（教学参考），2017（z2）：15-19
[4]黄爱民.SOLO分类评价理论在初高中化学衔接教学中的应用——以苏教版《化学1》氧化还原反应为例[J].化学教学，2014（4）：14-18
[5]薛春兰.SOLO分类评价理论在高一化学教学中的应用[J].化学教学，2012（12）：28-30
