引言

在传统教育的模式下，教学重心以学生掌握知识点为主，却忽略了发展学生高阶思维和解决问题能力的培养，但如何在教学中有效地培养学生的思维能力，这仍是当今国内外教学的重难点。化学问题链作为一种引发学生思考和培养思维能力的教学对策，是教师根据教学目标和学生情况设计的相关问题组，具有独特逻辑^[1]。本文将在高中化学教学实践中引入依据SOLO分类理论所设计的问题链，以提高学生思维能力和解决问题能力。

一、基于SOLO分类理论的问题链应用于高中化学教学的必要性

国务院办公厅对高中育人方式的改革指出，创新型人才培养的关键在于发展其创新思维与高层次思维。在教学过程中，教师应当立足现实情境设计教学内容，既要关注学生的年龄特征和学习心理，也要考量学生思维结构，让学生的批判性思考和潜能得到充分激活。

比格斯与克里斯提出的SOLO分类理论将学生可观察的学习结果分为五个不同的思维结构层次，从低到高依次为前结构、单点结构、多点结构、关联结构、抽象拓展结构，各层次学习结果的具体表现见表1。

SOLO 分类层次	简称	学习结果表现
前结构	P	学生尚未进行相关知识学习，或者现有知识体系与问题解决无直接关联，导致思维呈现混乱状态。
单点结构	U	所掌握的知识较为单一，仅能凭借单一知识点解决问题的某个具体方面。由于知识积累不足，难以从整体视角思考问题，思维深度和广度均显不足。
多点结构	M	已习得较多知识点，能够从多个角度对问题进行分析。然而，这些知识点之间缺乏紧密联系和有效整合，导致他们仍难以形成系统性的问题解决策略。
关联结构	R	对问题形成全面认知的基础上，通过思维加工将所学知识构建成稳定的知识网络，并提出解决方案，但解决方案的多样性和灵活性尚有待提升。
抽象拓展结构	E	对问题的内在逻辑进行归纳和概括，能够灵活运用多种方法解决问题，并在新情境中展现出良好的问题解决能力。

从思维水平层次来看，前结构 (P)的思维水平最低，即学生无法将现有知识与问题直接关联；单点结构 (U)是只从单一知识点或某一个方面来思考问题；多点结构 (M)是从多个无关联的角度来思考问题；关联结构 (R)虽能将相互关联的知识构建成一个系统的知识网络结构来解决问题，但解决问题的灵活性较差；抽象拓展结构 (E)是思维水平最高的，能以问题的内在逻辑来思考解决方案，灵活迁移知识来解决问题，并能类推应用到新领域和不同情境问题。

从以上SOLO分类理论的层次表来分析，SOLO分类是根据学生已有的知识水平、认知和思维发展水平来分类的，灵活地将学生思维水平可视化、具体化，将其应用于高中化学教学实践中，能有效地增强学生思维能力和解决问题能力，提高教育质量。问题链是依据学生的认知水平和学习心理，围绕一个核心主题所构建的问题集合。师生之间思维碰撞，围绕核心问题进行知识探索，旨在通过层层递进的问答启发学生、锻炼思维能力。

但在高中化学实际教学中，问题链的构建缺乏明确的评价准则来判定链中各个问题所涉及的思维层次，这使得对学生思维层次的评估变得困难。SOLO分类理论作为评估学生思维水平的操作工具，为以上困境提供了有效的解决途径，基于SOLO分类理论构建的问题链，在教学实践中更具科学性、实用性。

二、基于SOLO分类理论的问题类型和设计原则

SOLO分类理论对问题链教学设计提供了评价依据，将其应用于高中化学教学实践，需要结合高中化学的学科特性、知识内容和学生现有的知识水平科学设计问题链，并将教学内容构建成SOLO对应的层次问题序列。

（一）问题类型划分

鉴于前结构层次的问题仅能满足学生思维成长的最基本要求，对思维能力的提升作用有限，故本文不涉及对这一层次问题的探讨。结合高中化学知识内容，基于SOLO分类理论的问题类型划分为以下四类，如表2所示。

SOLO 层次	问题类型	化学教学案例
单点结构（U）	基础概念型	“钠的物理性质有哪些？”
多点结构（M）	比较分析型	“钠与水、乙醇反应的现象有何差异？”
关联结构（R）	逻辑推理型	“为什么钠与氧气在不同条件下产物不同？”
抽象拓展结构（E）	综合应用型	“怎样设计实验方案：验证钠和氧气反应的不同产物？”

1. 单点结构水平类问题

它指学生被动运用某一个特定孤立知识片段或某一种简单的解决策略来形成初步的基础理解的一类问题。在化学中，这类问题包含化学基础概念、术语、实验仪器名称及特定的物理化学特性。例如，“化学反应速率的概念？”“哪些因素会影响化学反应速率？”。

2. 多点结构水平类问题

这类题是指对两个及其以上知识点的综合评估，问题在原来单一基础的复杂度上进行了系统性升级，对思维能力的要求更高。学生要区分概念、描述实验、理解性质，并能编写化学反应式。

3.关联结构水平类问题

这类问题是指将多个概念关联应用，并加深概念之间的逻辑联系，以达到对整个知识体系的全面理解。比如学习元素周期表时，学生可以通过编排规律、周期性趋势和族属性来理解元素位置。

4. 抽象拓展结构水平问题

这一层次的问题是培养思维能力过程中最具挑战性的任务。学生不仅要系统性地整理和提炼问题，还需将所学知识进行逻辑推演、分类总结及跨领域应用的能力。

（二）问题设计原则

1. 科学性原则

问题及其构成应围绕化学学科核心，符合学科科学规律，贴合实际，促进正面价值观和态度的形成，助力学生发展正确观念与科学思维，增强社会责任感。

2. 层次性原则

在构建问题链时，教师应基于由浅入深、由简至繁的原则，综合考虑SOLO分类理论的五个层次，遵循逐步深入和难度递增的逻辑顺序。如学习“铁”时，从2价铁与3价铁的检验方法(M)到两者的转化条件(R)，再到如何除去FeCl₃溶液中的FeCl₂(E)。

3. 情境性原则

设计问题时应创设具有代表性的真实化学情境，帮助学生更加直观地理解知识点。情境创设包括学生的日常经验、化学史、时事话题等多方面内容。通过让学生在真实情境中自主发现问题、分析问题，从而在解决问题的动态过程中提高思维能力。

4.互动性原则

设计问题链时，教师作为教学的引导者，要充分尊重并持续强化学习者在整个自我学习过程中的主体地位，通过小组讨论、实验探究等方法加强师生或生生之间思维互动，依据SOLO理论对学生测试成绩、课堂参与和作业进行点评和及时反馈。

5.发展性原则

设计阶梯式教学问题时，需切实考虑到学生最近发展区，通过前测掌握学生初始认知能力水平和实际能力表现，确保每个问题应在学生可达到的潜在发展区域内，且还需预留足够的思维拓展空间。

三、基于SOLO分类理论的问题链设计

胡先锦首创问题链教学实践，设计策略包括：创建真实评估，培养整体思维，融入化学历史。张美艳提出，高中化学教学中的问题链策略分为四个阶段：引入生活化问题链，实验中的探究性问题链，关键和难点的探究性问题链，以及总结性问题链。胡先锦等人在高中化学复习中运用问题链，有效串联知识点，形成系统知识网，显著提升复习效果和学习效率。

（一）基于SOLO分类理论进行教学分析

依据SOLO分类理论的教学分析分为内容分析和学情分析两个方面进行，以提高分析的准确性。

内容分析：高中化学知识内容包含基础概念、术语、特定的物理化学性质、化学反应的规律和原理，以及现实应用等。教师可以基于SOLO分类理论，将化学知识由浅入深地与思维水平一一对应，如表3所示。

教学内容	SOLO分类理论水平
基本概念、公式、定义、化学实验现象	P/U
物质物理性质、化学性质、化学方程式	M/R
化学反应的规律、实验现象的本质	R
生活应用、工业生产、实验创新	E

学情分析：通过诊断性评价全面评估学生当前认知水平与实际能力，并基于潜在的发展区域确定教学目标，在实际和潜在发展区范围内最大程度锻炼学生思维能力。以《钠及其化合物》的学情分析为例，见表4。

学情分析	SOLO分类理论水平
已熟悉金属活动顺序、氧化还原反应	M
已掌握实验技能，能分析实验现象	R
缺乏科学探究方法和演绎归纳能力	E

（二）基于SOLO分类理论明确教学目标

结合SOLO理论的思维层次划分，将教育目标具体化、层次化，例如，应用SOLO分类理论设定《钠及其化合物》教学目标，如表5。

教学目标	SOLO分类理论水平
能描述钠的物理性质	U
能解释钠与水的反应现象	R
能设计钠的保存方案	E

（三）基于SOLO分类理论构建问题框架

问题链中的具体问题分为核心问题和子问题，核心问题作为统领，通过与其相互关联的子问题来贯穿整个教学内容。核心问题源自教学内容的重难点，子问题应紧扣核心问题，为核心问题所服务。

例如《钠及其化合物》，应用SOLO分类理论选取核心问题，衍生子问题并构建框架，具体见表6。

核心问题	子问题	SOLO分类“论水平
钠为何需存在煤油中	钠的密度与煤油相比有何特点？	U
	钠与氧气、水能否反应？	M
	怎样设计实验方案验证钠与水的反应产物？	R
	若煤油不足，还可选用哪些物质保存钠？	E

（四）基于SOLO分类理论进行教学评价

在新课标强调通过“教学评一体化”来推动学习和教学的背景下，教师可以利用SOLO分类理论进行教学评价，在教学前通过学生预习、前测进行诊断性评价水平；在教学中通过学生对课堂问题的回答情况，或者课堂任务的落实情况对学生进行形成性评价，在教学后通过考查或考试对学生成绩和思维水平发展进行总结性评价。

例如《钠及其化合物》中的基于SOLO分类理论的评价目标如表7所示。

教学目标	评价目标	SOLO分类理论
能说出钠的具体物理性质	通过课堂提问与观察，评估学生对钠的物理性质（颜色、状态等）的准确描述能力和理解水平。	U
能分析钠与 O2、H2O反应的实验现象并写出方程式	依据学生对钠与O2、H2O反应现象的分析报告及化学方程式书写的准确性，评估其对多知识点的调用与整合能力。	M
能从原子结构角度解释钠“化学活泼性	通过“钠的原子”构与化学性质关联”论述题的作答质量，评估学生的逻辑推理能力。	R
能设计方案验证钠与水反应的产物验证实验方案	根据交流和点评“钠与水反应产物验证实验方案”，诊断学生的探究水平，评估其知识迁移与创新应用能力。	E

四、结论与反思

SOLO分类理论的问题链教学是基于SOLO分类理论设置由浅入深、从简到繁的阶梯式问题链，将学生思维水平可视化，把握思维动态，清晰了解到学生的现有思维水平和教学目标的思维水平之间的差距，并及时调整教学内容，以达到提升高中学生化学思维水平的目的，尤其在关联结构（R）和抽象拓展结构（E）层次效果显著，同时也为教师教学提供了可操作性的结构化工具，助力教学设计的科学策略，提升课堂交互质量，有效促进“教、学、评”一体化。

但基于SOLO分类理论的问题链教学，不仅在国内外的研究和应用较少，而且将其应用于高中化学学科领域的教学实践中更是屈指可数，在未来，教育工作者应加大重视力度，对此领域深化研究，推动高中化学教学的高质量发展。

参考文献：

1. [1] 朱莉君, 曾顺顺. 核心素养导向下高中化学教学中“问题链”的设计策略[J]. 科教导刊(中旬刊),2019(23):143-144.
2. [2] 国务院办公厅. 国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见[Z].2019-06-11.
3. [3] 胡先锦. 创设“问题链”驱动课堂促进化学知识结构化[J]. 化学教与学,2016(02):46-49.
4. [4] 张美艳. 高中化学教学中问题链的设计策略[J]. 新课程教学(电子版),2022(13):129.
5. [5] 胡先锦, 贾彩燕. 问题链教学模式在高中化学基本理论复习中的应用[J]. 化学教与学,2013(09):19-22.