黃瑩 唐勁軍

【摘 要】本文以 SOLO 分類理論和布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)為依據(jù)，分析 2019 年全國高考Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷化學(xué)開放性實(shí)驗(yàn)題，剖析高考開放性實(shí)驗(yàn)題的命題導(dǎo)向及考查側(cè)重點(diǎn)，為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】SOLO 分類法 布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué) 高考化學(xué) 實(shí)驗(yàn)題

【中圖分類號】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）12B-0151-03

布盧姆的教育目標(biāo)分類學(xué)在認(rèn)知領(lǐng)域中用以測量和評價，致力于描述問題的類型，通過對知識的數(shù)量積累來判斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，考查學(xué)生的認(rèn)知水平，以此來區(qū)分學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。而不同的學(xué)生對同一問題的回答，存在質(zhì)的差別。這些差別難以用布盧姆的教育目標(biāo)分類來分析，因?yàn)樗P(guān)注的是問題本身，而不是評價學(xué)生反應(yīng)的質(zhì)量。SOLO 分類評價方法作為一種新的評價理論和方法，能根據(jù)學(xué)生在回答問題時的表現(xiàn)，判斷其思維發(fā)展階段，有效評價學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況，對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評分，在高考試題分析中被廣泛應(yīng)用。本文將同時使用布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)和 SOLO 分類法作為試題分析的理論根據(jù)，從高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題考查的認(rèn)知水平和思維難度兩個方面，對 2019 年全國高考Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷化學(xué)主觀實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行分析，以期為教育工作者提供更多的試題分析方法及試題分析資源。

一、理論基礎(chǔ)

（一）SOLO 分類理論

澳大利亞教育心理學(xué)家比格斯提出了 SOLO（structure of the observed）分類評價理論，意為可觀察的學(xué)習(xí)結(jié)果的結(jié)構(gòu)，是基于學(xué)生回答問題的狀況，以思維發(fā)展水平進(jìn)行等級描述為特征的質(zhì)性評價方法。它認(rèn)為人的認(rèn)知具有階段性，并根據(jù)學(xué)生對某個問題的學(xué)習(xí)結(jié)果由低到高劃分為五個水平：

1.前結(jié)構(gòu)水平（P）：學(xué)生不明白題目所指，基本無法解決問題，只能提供一些零散的、邏輯混亂、沒有論據(jù)支撐的答案。

2.單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平（U）：學(xué)生只能聯(lián)系單一事件，找到一個線索，并只用這一個線索去解決問題。

3.多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平（M）：學(xué)生能同時處理幾個方面的信息，但信息之間缺乏聯(lián)系，能使用不同的信息得到不一致的答案。

4.關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平（R）：學(xué)生能聯(lián)系多方面的信息，并形成有機(jī)整體，得到正確答案。

5.拓展抽象結(jié)構(gòu)水平（E）：學(xué)生不僅能把所有信息聯(lián)系起來，得到完整的答案，還能超越所給信息，拓展問題、深化問題，得到新的、更加抽象的知識，得出開放性的答案。

上述 SOLO 各層次水平的基本含義可用圖 1 來表示：

;（二）修訂版布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)

1956 年，布盧姆出版了《教育目標(biāo)分類學(xué)第一分冊：認(rèn)知領(lǐng)域》一書，該書把學(xué)習(xí)的認(rèn)知領(lǐng)域劃分為知識、領(lǐng)會、應(yīng)用、分析、綜合、評價六個層次，呈塔型結(jié)構(gòu)。20 世紀(jì)后期，隨著教育的不斷發(fā)展、改革，不少研究者對 1956 年的教育目標(biāo)分類進(jìn)行了修訂，其中，以 2001 年安德森和克拉斯沃爾發(fā)表的《學(xué)習(xí)、教學(xué)和評估的分類學(xué)》（以下簡稱為 01 版）修訂版最具影響力。01 版將教育目標(biāo)分為“知識”和“認(rèn)知過程”兩個維度?！爸R維度”又分為事實(shí)性知識、概念性知識、程序性知識、元認(rèn)知知識四個主類別，每個類別又細(xì)分為幾個亞層?！罢J(rèn)知過程維度”分為記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造六個主類別，每個類別又細(xì)分為幾個亞層，具體分類見表 1。

布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)的知識維度體現(xiàn)了問題的知識類型，SOLO 分類學(xué)體現(xiàn)的是問題的思維難度，或者說體現(xiàn)了問題的內(nèi)在能力結(jié)構(gòu)。布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)的認(rèn)知過程維度可以判斷學(xué)生的認(rèn)知水平，SOLO 分類學(xué)可以判斷出學(xué)生的思維發(fā)展階段。不論是布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)還是 SOLO 分類學(xué)，兩者最終都能揭示學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r，為學(xué)生的發(fā)展和教師教學(xué)提供寶貴的意見。布盧姆與 SOLO 的關(guān)系如圖 2 所示。

二、全國高考Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題能力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

實(shí)驗(yàn)題每一問考查的結(jié)構(gòu)水平可能存在單個或多個水平，這里只對其考查的最高結(jié)構(gòu)水平進(jìn)行分析。在 SOLO 分類法中，由于具體的試題操作者無法體現(xiàn)和測量前結(jié)構(gòu)水平，因此本研究只選取后四個結(jié)構(gòu)水平進(jìn)行分析。01 版布魯盧教育目標(biāo)分類學(xué)有知識維度和認(rèn)知過程維度，本研究只考查實(shí)驗(yàn)題的認(rèn)知水平和思維難度兩個方面，因此只分析認(rèn)知過程維度。

（一）運(yùn)用 SOLO 分類法及布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)對實(shí)驗(yàn)題層次進(jìn)行分類

全國Ⅰ卷 27.硫酸鐵銨[NH4Fe（SO4）2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下：

回答下列問題：

（1）步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是 。

【SOLO 層級】本小題考查去除油污的方法，學(xué)生只需知道除油污是利用純堿與酯發(fā)生水解這單一知識點(diǎn)就可答題，無須聯(lián)系其他知識點(diǎn)，故該小題屬于“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”層次。

【目標(biāo)層級】學(xué)生要根據(jù)具體情境選擇適當(dāng)?shù)脑噭┘皩?shí)驗(yàn)操作解決問題，從上述分析可知本小題的認(rèn)知水平屬于“理解”。

（2）（Ⅰ）步驟②需要加熱的目的是 ，溫度保持 80℃～95 ℃。

（Ⅱ）采用的合適加熱方式是。

（Ⅲ）鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為 （填標(biāo)號）。

【SOLO 層級】本題考查常見實(shí)驗(yàn)方法、裝置及目的。Ⅰ、Ⅱ問考查加熱的原因及方法，學(xué)生只需知道要加熱是為了加快反應(yīng)速率，將溫度維持在 80℃～95℃，需要用水浴加熱的方法即可，無須與實(shí)驗(yàn)背景素材相關(guān)聯(lián)即可依經(jīng)驗(yàn)解決，故Ⅰ、Ⅱ?qū)儆凇皢吸c(diǎn)結(jié)構(gòu)”層次;Ⅲ問學(xué)生首先需判斷出硫化物與稀硫酸反應(yīng)會生成含 H2S 雜質(zhì)的 H2，然后通過判斷出 H2 不與堿反應(yīng)，而 H2S 會與堿反應(yīng)，且 H2S 在水中的溶解度很小，故選擇 NaOH 溶液作為吸收劑，又因?yàn)?H2S 與堿反應(yīng)較快，容易引起倒吸，則選擇防倒吸裝置，該題需要學(xué)生聯(lián)系多方面的信息，并且互相關(guān)聯(lián)，故Ⅲ問屬于“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”層次。

【目標(biāo)層級】從上述分析可知本題Ⅰ、Ⅱ的認(rèn)知水平屬于“記憶”;Ⅲ屬于“理解”。

（3）（Ⅰ）步驟③中選用足量的 H2O2，理由是? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（Ⅱ）分批加入 H2O2，同時為了? ? ? ? ? ? ? ? ?，溶液要保持 pH 小于 0.5。

【SOLO 層級】本題考查 H2O2 在反應(yīng)中的作用，Ⅰ 問學(xué)生首先需判斷鐵和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生 Fe2+，H2O2 具有強(qiáng)氧化性，可以把 Fe2+ 氧化成 Fe3+，同時產(chǎn)生 H2O，不會產(chǎn)生新雜質(zhì)，需知道氧化劑的作用及除雜知識點(diǎn)，故Ⅰ屬于“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”層次;Ⅱ問學(xué)生需知道保持溶液 pH 小于 0.5 呈酸性，且酸性條件下 Fe3+ 不易水解，因此要保持溶液呈強(qiáng)酸性，故Ⅱ問屬于“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”層次。

【目標(biāo)層級】學(xué)生需知道并能夠解釋說明加入 H2O2 的實(shí)驗(yàn)原理及目的，從上述分析可知Ⅰ、Ⅱ問的認(rèn)知水平屬于“理解”。

（4）步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有? ? ? ? ? ? ? ，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

【SOLO 層級】本小題考查的是實(shí)驗(yàn)操作和方法。學(xué)生在判斷步驟⑤之前需通過步驟④判斷出溶液成分，然后根據(jù)所給信息“得到干燥的晶體樣品”判斷，其方法為加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌過濾，故本題屬于“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”層次。

【目標(biāo)層級】由題目前后所給的信息可以判斷出本題考查的是實(shí)驗(yàn)基本操作，認(rèn)知水平屬于“記憶”。

（5）采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到 150 ℃ 時，失掉 1.5 個結(jié)晶水，失重 5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為。

【SOLO 層級】本小題考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用。學(xué)生利用所給數(shù)據(jù)，得到失去水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5.6%，通過公式質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于質(zhì)量除以總的相對分子質(zhì)量，算出硫酸鐵銨晶體的相對分子質(zhì)量，就可以得到結(jié)晶水的個數(shù)，學(xué)生需要聯(lián)系題目已知條件和未知條件，才能算出結(jié)果，故本題屬于“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”層次。

【目標(biāo)層級】從上述分析可知本題需要學(xué)生處理與分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解決實(shí)際化學(xué)問題，認(rèn)知水平屬于“應(yīng)用”。

（二）運(yùn)用 SOLO 分類法及布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)對實(shí)驗(yàn)題層次進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)

由于文章篇幅有限，對全國高考化學(xué)Ⅱ卷、Ⅲ卷就不一一贅述，以同樣的方法和判定標(biāo)準(zhǔn)對全國高考Ⅱ卷、Ⅲ卷進(jìn)行層次分類，把層次分布列入表 2 中。

為了更直觀地得到 2019 年高考全國卷化學(xué)主觀實(shí)驗(yàn)題知識點(diǎn)的能力結(jié)構(gòu)和對學(xué)生認(rèn)知水平層次考查的結(jié)果，把表 2 的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別以條形圖和餅狀圖的形式表示，見圖 3，圖 4。

三、研究結(jié)論及教學(xué)建議

（一）研究結(jié)論

1.考查范圍的基礎(chǔ)性與全面性。從問題的能力結(jié)構(gòu)看，SOLO 層次水平中的 U、M、R、E 水平分別占 46%，27%，27%，0%，其中，U 占 46%，說明實(shí)驗(yàn)題考查的較為基礎(chǔ)，考查的題目類型分別有概念原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、儀器藥品、操作方法、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、數(shù)據(jù)計(jì)算、有機(jī)化學(xué)等，同時也突顯了實(shí)驗(yàn)題考查的全面性的特點(diǎn)。

2.考查內(nèi)容的選拔性。SOLO 層次水平中 M+R 層次的試題所占比重為 54%，在布盧姆目標(biāo)分類的認(rèn)知水平層次中，記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造各層次水平分別占 32%，50%，11%，2%，5%，0%，存在明顯的層次梯度，有利于更好地區(qū)分不同層次的學(xué)生，應(yīng)用、分析、評價總和占 18%，說明試題注重綜合能力的應(yīng)用，能突出試卷的選拔性。

3.考查方式的綜合性與創(chuàng)新性。全國Ⅰ卷主觀實(shí)驗(yàn)題是將廢鐵屑制備成有用的硫酸鐵銨的實(shí)驗(yàn)，既弘揚(yáng)了中華民族“廢物利用、變廢為寶”的優(yōu)秀文化傳統(tǒng)，又恰到好處地考查了學(xué)生能力;全國Ⅱ卷是茶葉中提取咖啡因的實(shí)驗(yàn)，全國Ⅲ卷是阿司匹林的合成實(shí)驗(yàn)，從日常生活中選取常見事物創(chuàng)造陌生的解題環(huán)境，考查學(xué)生在陌生環(huán)境中分析和思考的能力，具有創(chuàng)新性。實(shí)驗(yàn)題考查了基本操作、方法、原理、數(shù)據(jù)計(jì)算等方面，在考查基礎(chǔ)知識的同時，也對學(xué)生能力進(jìn)行了檢驗(yàn)，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)題的綜合性與創(chuàng)新性。

（二）教學(xué)建議

1.重視基礎(chǔ)，回歸教材。從考查范圍的基礎(chǔ)性和全面性可以看出，全國卷實(shí)驗(yàn)題強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識?；A(chǔ)源于教材，立足于教材。因此教師要回歸教材，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、考試大綱和考試說明，整合教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的考查要點(diǎn)。但又要高于教材，幫助學(xué)生建立完整的知識體系，對所學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、原理、步驟、現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行歸納總結(jié)。當(dāng)遇到陌生實(shí)驗(yàn)時，可用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行遷移應(yīng)用。

2.提升能力，總結(jié)創(chuàng)新。從考查方式的綜合性與創(chuàng)新性可以看出，部分實(shí)驗(yàn)題來自大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?？梢姡n本所學(xué)知識已經(jīng)不足以支撐高考，因此教師要注重創(chuàng)新積累，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動手操作，關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，了解同一儀器在不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的用途和作用，明白實(shí)驗(yàn)的真正原理和目的，總結(jié)提升。

3.生活化學(xué)，科學(xué)實(shí)踐 。高考題目的選題靈感不僅來源于書本，也來源于生活?？碱}背景往往與化工生產(chǎn)，日常生活相聯(lián)系，不再拘泥于書本。因此，教師要注重生活實(shí)驗(yàn)的積累，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐，根據(jù)實(shí)際問題來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決問題，讓學(xué)生在切身體驗(yàn)中感受化學(xué)的魅力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉京莉.以 SOLO 分類為基礎(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量評價初探[J].教育學(xué)報，2005（8）

[2]唐 力，唐勁軍.新課標(biāo)化學(xué)學(xué)業(yè)測量與評價[M].桂林：廣西師范大學(xué)出版社，2017

[3]黎加厚.新教育目標(biāo)分類學(xué)概論[M].上海：上海教育出版社，2010

[4]姚娟娟，王世存，王紅梅.2017年全國高考理綜化學(xué)試題分析——基于布盧姆的教育目標(biāo)分類學(xué)[J].化學(xué)教育（中英文），2018，39（05）

[5]余 昭，王后雄.2015 年新課標(biāo)Ⅰ高考化學(xué)試卷分析——基于 SOLO 分類法的試題研究[J].化學(xué)教與學(xué)，2015（11）

【基金項(xiàng)目】2019 年廣西研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“基于中學(xué)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的微課資源設(shè)計(jì)與開發(fā)研究——以化學(xué)史教學(xué)為例”（YCSW2019061），2018 年廣西研究生教育改革項(xiàng)目“立足基礎(chǔ)教育的學(xué)科教學(xué)（化學(xué)）碩士研究生專業(yè)課程資源開發(fā)與實(shí)踐”（JGY2018026）的階段性成果。

（責(zé)編 盧建龍）