盧天宇

摘 要：SOLO分類等級的內(nèi)隱范疇與學(xué)生的思維水平層次密切相關(guān)。以SOLO分類理論構(gòu)建思維梯度，搭起觀測橋梁，從定量與定性的角度分析學(xué)生接受思維可視化教學(xué)之后的思維水平發(fā)展?fàn)顩r，為思維可視化教學(xué)效果評價提供新思路。

關(guān)鍵詞：SOLO分類理論；思維可視化；思維梯度；應(yīng)用評價；初中化學(xué)

1983年，研究視覺媒體的霍爾蒂（J.A.Hortin）建議：“教學(xué)設(shè)計者應(yīng)該將自己內(nèi)部的表征外顯化，并將學(xué)科專家和學(xué)習(xí)者的內(nèi)外部表征容納進(jìn)教學(xué)設(shè)計[1] ?！睂W(xué)者趙慧臣基于中國知網(wǎng)2003年至2013年的論文，對國內(nèi)關(guān)于思維可視化的研究進(jìn)行了概述，認(rèn)為國內(nèi)思維可視化的研究存在很多發(fā)展空間：與設(shè)計研究和實驗研究相比，思維可視化應(yīng)用的評價研究較少，思維可視化的案例研究和實驗研究的成果需經(jīng)過應(yīng)用評價研究，才能反復(fù)試驗、不斷修正，更好地為具體的學(xué)科教學(xué)實踐提供理論依據(jù)[2] 。我們在運用SOLO分類理論研究適度教學(xué)這一問題過程中，發(fā)現(xiàn)SOLO分類等級的內(nèi)隱范疇與學(xué)生的思維水平層次密切相關(guān)，嘗試構(gòu)建思維梯度，搭起觀測橋梁，從定量與定性的角度分析學(xué)生接受思維可視化教學(xué)之后的思維水平發(fā)展?fàn)顩r。

一、SOLO分類理論對知識“二階五等”的劃分

SOLO分類理論是香港大學(xué)教育心理學(xué)教授比格斯首創(chuàng)的一種學(xué)生學(xué)業(yè)評價方法，以等級描述為特征的質(zhì)性評價，基于學(xué)生對某一個具體問題反應(yīng)的分析，對學(xué)生思維水平由低到高分為5個基本結(jié)構(gòu)層次（見圖1）[3-4]。

知識也是有層次結(jié)構(gòu)的，學(xué)生對知識的具體應(yīng)用能力折射出學(xué)生對不同結(jié)構(gòu)層次知識的理解與掌握水平。以初中化學(xué)“物質(zhì)及物質(zhì)分類”相關(guān)知識為例子，結(jié)合學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，根據(jù)SOLO分類理論進(jìn)行“二階五等”劃分（見表1）。

二、SOLO分類理論啟示下的思維梯度構(gòu)建

研究教與學(xué)的知識可視化是具有很強操作性的，但思維可視化在學(xué)科教學(xué)的應(yīng)用評價常常陷入困境。深入評價學(xué)生的思維構(gòu)建過程與構(gòu)建效果卻困難重重，這主要受限于思維的抽象性與內(nèi)隱深度。思維是人運用表象和概念進(jìn)行分析、綜合、判斷和推理等認(rèn)識活動的過程，學(xué)生對知識的具體應(yīng)用能力內(nèi)隱表現(xiàn)為思維水平。學(xué)者孫夕禮結(jié)合認(rèn)知科學(xué)和化學(xué)教學(xué)的特點和規(guī)律，把化學(xué)學(xué)科中的思維能力即思維梯度劃分為五個層次：第一個層次為知識的再現(xiàn)能力，第二個層次為知識的運用能力，第三個層次為知識的創(chuàng)造能力，第四個層次為方案的評價能力，第五個層次為數(shù)學(xué)的建模能力[5]。

結(jié)合SOLO分類理論，在每一SOLO水平分級之上，構(gòu)建起一個對應(yīng)等級的思維梯度，搭建起學(xué)生知識應(yīng)用能力與思維水平之間的橋梁。例如，前結(jié)構(gòu)水平P，是停留在錯誤前概念的舊認(rèn)知上，并未真正學(xué)習(xí)新知識，思維水平即是梯度一“為無關(guān)概括，直接無序”。又比如，單點結(jié)構(gòu)水平U→認(rèn)識記憶層次的知識（知道常見的混合物、純凈物，能書寫常見純凈物的化學(xué)式）→梯度二：單一概括，定向再現(xiàn)（見表2）。

三、思維可視化教學(xué)評價實施

（一）直接教學(xué)與思維可視化教學(xué)

在某校九年級2、5、7、8班進(jìn)行比較研究，四個班級的化學(xué)成績在一樣的教學(xué)方式下多次測試總平均分差距在一分之內(nèi)（百分制）。以“物質(zhì)及物質(zhì)分類”復(fù)習(xí)課為例，2、7班使用思維可視化教學(xué)法，5、8班使用直接教學(xué)法。以下為兩種方式的教學(xué)設(shè)計片段。

在講授物質(zhì)的簡單分類時，5、8班采用直接口頭闡述，由學(xué)生或教師直接說出每一個分類。而2、7班運用思維導(dǎo)圖（見圖2）幫助學(xué)生構(gòu)建框架，并在導(dǎo)圖的結(jié)點之處設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生考慮清楚分類的依據(jù)是什么。例如，物質(zhì)劃分為混合物與純凈物的依據(jù)是什么？純凈物劃分為單質(zhì)與化合物的分類依據(jù)又是什么？

圖2

在從元素視角辨識物質(zhì)分類時，如何判別“某物質(zhì)只含有一種元素，一定是單質(zhì)”的正誤？5、8班直接告訴學(xué)生反例，氧氣和臭氧混在一起的混合物，或者多種碳單質(zhì)（金剛石、石墨、C60）的混合物等，雖只含一種元素，但均是多種物質(zhì)混合在一起，屬于混合物。在2、7班則通過展示物質(zhì)的示意圖（見圖3），啟發(fā)學(xué)生比較思考。學(xué)生通過示意圖直觀形象地得出甲、乙、丙所代表的物質(zhì)：甲代表O2，乙代表O3，丙代表O2和O3的混合物。概念的可視化設(shè)計，能使學(xué)生從元素的角度頓悟，某物質(zhì)只含有一種元素，可能是單質(zhì)，也可能是混合物。

圖3

識記典型物質(zhì)及其性質(zhì)和用途。5、8班采用傳統(tǒng)的列表比較的方法，將物質(zhì)按照化學(xué)式、俗名、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途等逐一列出并舉例。2、7班則從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，建立起物質(zhì)之間的聯(lián)系，便于辨識和區(qū)別（見圖4）。例如，在識記三種鈣的化合物時，還設(shè)計了一個隱喻可視化。以當(dāng)前熱門的電視劇“三生三世”為情景，將鈣的三種化合物嵌套進(jìn)去，祖輩的石灰石、父輩的生石灰和孫輩的消石灰，都是“灰”頭土臉的，卻有很多實際用途。抓住都含有“灰”字，用“三生三世”串連起物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及用途，巧妙地促成學(xué)生系統(tǒng)認(rèn)知鈣的化合物。進(jìn)而展示鈣的化合物及鈉的化合物的圖片，引導(dǎo)學(xué)生比較顏色，打趣鈉的化合物是“白富美”，其俗名均是不帶“灰”字的。學(xué)生在詼諧一笑間便掌握了從顏色角度區(qū)別兩類物質(zhì)的訣竅。

圖4

（二）紙筆測試與訪談測試

紙筆測試的命題經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計，在傳統(tǒng)的雙向細(xì)目表里，添加了“二階五等”劃分的知識層次和思維梯度（見表3）。一方面，便于教師命題時考慮周全，以知識的應(yīng)用為核心考點，兼顧學(xué)生的低階與高階認(rèn)知，難易程度適中，確保考查的知識更加全面，具有廣度與一定的深度。另一方面，能夠甄別學(xué)生的學(xué)科思維發(fā)展水平，檢測出思維可視化教學(xué)之后學(xué)生思維水平發(fā)生的變化，為適度和適法教學(xué)提供參考依據(jù)。為驗證紙筆測試的結(jié)果，我們分別對不同思維水平的學(xué)生進(jìn)行抽樣訪談測試，現(xiàn)場觀看或者讓他們說出自己的解題過程，利用命題測試的“三度表”考量他們的思維水平。