基于SOLO理论的2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学试卷分析*

董春燕，李艳妮，杨艳华

(昆明学院 化学化工学院，云南 昆明 650214)

云南省普通高中学业水平考试是依据普通高中课程标准实行的终结性学业水平评价，每年举行两次。化学学科的考试范围为普通高中化学学科必修学分相对应模块的教学内容，即以《普通高中化学课程标准(实验)》规定的两个必修模块和一个选修模块的内容为依据，以人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书必修《化学1》《化学2》、选修1《化学与生活》或选修5《有机化学基础》为基本范围[1]。考试题型为选择题和非选择题，试卷满分100分，必修模块分值占比为80%、选修模块(选择其一)分值占比为20%。本文选择2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学科目的十套试题，进行化学试题思维层次结构分析。

SOLO分类评价理论是教育心理学家比格斯(J.B.Biggs)根据皮亚杰发展阶段学说提出的，以等级划分为基础来描述学生的思维能力，从而评价学习质量的一种方法[2]。SOLO(可观察的学习成果结构)是“Structure of the Observed Learning Outcome”的缩写，运用SOLO分类理论可以将云南省普通高中学业水平考试化学试题进一步分类，探究试题所对应的思维层次水平，明确学生在考试时需要达到的思维层次水平，为高中化学教师把握该阶段复习备考提供一定的参考，便于教师引导学生进行更深层次地学习，有利于提高学生的复习效率。

1 SOLO的五种思维层次水平

1)前结构层次(Prestructural，简称“P”)

在此结构层次，学生不用深层次地理解和认识问题，只需通过一些日常经验或生活常识即可解答问题，不存在思维逻辑性。

【例1】(2018年1月第1题)习近平总书记在党的十九大报告中提出：“绿水青山就是金山银山”。下列措施不符合这一理念的是( )

A)搬迁洱海附近重污染的工厂；

B)向滇池中科学投放鱼种用于净水；

C)大力开采云南所有矿山资源；

D)我省合理、有序的推进退耕还林。

分析：本题考查的是化学与社会发展，学生在没有学习化学知识之前也可以做出正确答案的选择，因此属于前结构层次[P]。

2)单点结构层次(Unistructural，简称“U”)

学生解决问题只需通过一个与之相关的知识点便可得出答案。

【例2】(2017年7月第4题)下列各组物质中，互为同位素的是( )

A)白磷和红磷；B)冰和干冰；

C)正丁烷和异丁烷；D)16O和18O。

分析：本题考查的是同位素的概念，只要知道质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素这个单一知识点就能得出答案，因此为单点结构层次[U]。

3)多点结构层次(Multistructural，简称“M”)

学生在解决问题时可以找到多个与之相联系的知识点进行解答，但不能对这些知识点进行联系思考。

【例3】(2019年7月第7题)三种核素：2H、15N、18O常被用作陆地生态分析研究，下列说法正确的是( )

A)1H218O的摩尔质量为20；

B)2H+的核外电子数为0；

C)18O的中子数为8；

D)15N和18O互为同位素。

分析：本题学生只要能够掌握摩尔质量、同位素的概念和原子核的组成及相关粒子的计算多个知识点就能解决问题，因此这道题属于多点结构层次[M]。

4)关联结构层次(Relational，简称“R”)

指学生在解决问题的时候既可以找到多个知识点，又可以把它们联系起来使用，进而解决问题。

【例4】(2020年1月第25题)下表是元素周期表的一部分，针对所给的8种元素，完成下列小题：

ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA01①2②③3④⑤⑥⑦⑧

1)元素①的符号是______，元素⑤的原子结构示意图为______。

2)元素②的简单氢化物的化学式为____，当此氢化物遇元素⑧的氢化物时，会产生大量的____(填现象)。

3)题目所给的8种元素中，金属性最强的是(填元素名称)，非金属性最强的元素是____(填元素名称)，最高价氧化物对应水化物具有两性的是____。

(填化学式，下同)，最高价氧化物对应水化物碱性最强的是______，元素②和③的简单氢化物较稳定的是______。

分析：本题考查的内容是元素符号、原子结构示意图书写、元素周期表及元素周期律等内容，通过元素周期表短周期结构推断出表中8种未知元素，从而正确地书写相对应的元素符号和原子结构示意图；元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化规律，通过元素周期表中各元素的位置，可以推断出元素的性质。本题涉及到的知识点较多，并且各个知识点之间互相联系，因此这道题属于关联结构层次[R]。

5)抽象扩展层次(Extended abstract，简称“E”)

在此思维层次，学生可以把所有相关的知识点以及他们之间的关系联系起来，进行抽象的概括之后，对有关知识进行演绎与归纳，可以深化问题，让问题本身的意义得到扩展。

A、+1 B、+2 C、+3 D、+4

分析：本题考查氧化还原反应、质量守恒定律、化合价等多个知识点，元素符号用未知数代替，各个知识点相互联系，学生解答此类试题，只有打破定向思维在原有的知识结构上进行一定的扩展延伸，才能解出正确答案，本题属于抽象层次结构[E]。

2 运用SOLO思维理论分析云南省高中会考化学知识点层次分布

按照上述方法将2016—2020年云南省普通高中学业水平考试试题所考查的知识点进行SOLO思维层次分析。结合课程标准要求可将必修课程内容分为5个主题，再将各个主题中具体内容进行归纳整理，结果如表1所示[3]。

根据表1中必修模块内容，运用SOLO分类理论对2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学试题进行分析，结果如表2所示。

表1云南省普通高中学业水平考试化学学科试题必修部分知识点分析

表2 2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学必修知识点分值与结构层次分布

由表2看出，2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学试题必修内容中，考查化学科学与实验探究的思维层次主要为单点结构层次[U]、多点结构层次[M]和关联结构层次[R]。其中，关联结构层次[R]和[U]必考，且关联结构层次[R]中基本考查的内容为物质的量及其相关物理量的含义和应用。不单一地考查某一个公式，而是需要学生通过题意来分析问题，找到与之相关的解题思路，并能运用这些知识点之间的相互关系来进行简单计算，是对综合能力的考查。2016—2019年均在计算题和选择题都出现该部分的考查，仅2020年没有对这部分进行选择题的考查。对于常见的无机物及其应用，考查的思维层次多是单点结构层次[U]和关联结构层次[R]，多点结构层次[M]的考查集中在2016年7月试题中。对于物质结构基础与化学反应规律，主要考查单点结构层次[U]、多点结构层次[M]和关联结构层次[R]。其中，关联结构层次[R]在近五年考查中，除2018年7月试题和2019年1月试题中没有对原子结构与元素周期律进行非选择题的单独考查之外，其余8套试题中均出现该知识点，且分值为14分，在必修部分占比较大。对于简单的有机化合物及其应用所考查的思维层次主要是单点结构层次[U]和多点结构层次[M]，偶尔也会考查关联结构层次[R]。对于化学与社会发展，考查的主要是前结构层次[P]、单点结构层次[U]和多点结构层次[M]。

除上述内容外，考试内容还包括选修部分(选修1和选修5)，但由于每次考试考生选择的方向不同，在此与必修内容分开来进行分析，根据SOLO层次理论对试题进行整理，结果如表3所示。

表3 2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学选修知识点分值与结构层次分布

由表3中看出，2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学试题选修1《化学与生活》部分知识点的考查主要是前结构层次[P]、单点结构层次[U]、多点结构层次[M]和少量关联结构层次[R]。其中，单点结构层次[U]考查的分值占比较大，该部分对学生要求的层次水平不是很高。对于选修5《有机化学基础》部分的知识点考查的思维层次主要是单点结构层次[U]、多点结构层次[M]和关联结构层次[R]。其中，关联结构层次[R]占比较大，该部分对学生要求的思维层次水平较高，不仅需要学生找到相关知识点，还要能够利用已有知识对问题进行深层次分析，才能对问题进行解答。

结合表2和表3看出，在近五年的试题考查中，对于学生的思维层次考查最高水平停留在关联结构层次[R]，不同的是在2020年1月试题中出现抽象拓展层次[E]的考查，但分值仅为2分。说明学生在应对此次考试时必须具备的思维层次水平包括前结构层次[P]、单点结构层次[U]、多点结构层次[M]水平和关联结构层次[R]。因此，教师在复习过程中，不仅要帮助学生掌握单点结构层次[U]和多点结构层次[M]，更重要的是在学生建构基本知识框架后帮助他们理清思路，培养其学会知识的迁移与运用，提高思维的灵活性。目的是为了帮助在面对新题、难题时，不恐惧，从基础知识入手，检索到与之相关的知识点，在已有经验基础上找到他们之间的联系，最终解决问题。

3 运用SOLO思维理论分析普通高中学业水平考试化学试卷层次分布比重分析

根据表2的统计，将2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学试题必修部分按照SOLO思维层次理论各个层次所占的分值进行统计，如图1所示。

从图1中看出，2016至2018年对于单点结构层次[U]的考查呈现出一个逐渐上升的趋势，在2018年7月份分值占比达到近五年来最多，分值为55；多点结构层次[M]在2016年的两次考查中分值占比先上升后下降，之后在2017—2019年几次考查中整体呈现出一个比较平稳的趋势，但在2020年两次考查中分值占比相比前几年有所下降；关联结构层次[R]的考查在2016年至2018年1月处于比较平稳的发展趋势，分值均在20～26分这个范围内，但在2018年7月试题中该部分考查的分值达到近五年以来最低，仅为7分，随后整体又呈上升趋势并在2020年7月试题考查中达到近五年来最高(40分)。这说明对于学生的综合分析能力的要求越来越高。因此，教师在进行必修模块知识的复习过程中，不仅要重视学生对于基础知识的掌握之外，更应注重培养学生的逻辑思维能力，避免学生在应对考试时不懂变通，遗憾失分。前结构层次[P]的考查历年来频率较低，在此不用折线图进行统计，这部分内容多与生活实际相联系，考生只要具备一定生活常识即可对相关问题进行解答。对于抽象扩展层次[E]，五年中仅在2020年1月试题中出现且分值为2，考查几率非常小，和前结构层次[P]一样在此不用折线图统计，这部分在整套试题中属于选拔性试题，这类题具有一定的技巧性和灵活性，不仅是对已学知识的综合考查，也是对未来所学内容进行一次很好的铺垫。

图1 2016—2020云南省普通高中学业水平考试化学必修模块试题分值层次分布

根据表3的统计，将2016—2020年云南省普通高中学业水平考试化学试题选修模块《化学与生活》以及《有机化学基础》考查的内容按照SOLO思维层次理论各个层次所占的分值分别进行统计，如图2和图3所示。

从图2可知，选修1部分的知识点在2016—2019年以单点结构层次[U]的考查为主，但在2020年两次考查中分值开始减少，与前一年相比相差约10分。多点结构层次[M]的分值也在2020年两次考查中分值突然升高，与前一年相比也相差约10分。该部分知识点考查中很少出现关联结构层次[R]，10套试题考查中共出现4次，分值最高不超过4分。从图3可知，选修5部分的知识点的考查基本以关联结构层次[R]为主，最高分值达到16分。其中，2016年1月试题和2018年1月试题中分值较低，其余试题中关联结构层次[R]分值均超过10分，占比高达甚至超过选修模块总分的1/2。同时，也对单点结构层次[U]和多点结构层次[M]进行考查，但多点结构层次[M]在10次考查中仅出现5次且分值除2016年1月试题外均不超过5分。单点结构层次[U]每年均有考查，分值约为2～8分，整体趋势比较稳定。

图2 2016—2020云南省普通高中学业水平考试化学选修1模块分值层次分布

图3 2016—2020云南省普通高中学业水平考试化学选修5模块分值层次分布

综合图1～3的数据来看，必修部分内容的知识点在各个思维层次都有一定地考查，对学生的思维水平要求从低到高都有所体现，但是选修模块内容的考查和必修模块不同，选择的教材不同，所要求的能力水平就不同。不难看出，如果选择选修1《化学与生活》，教师在日常教学中只需多加督促学生，多观察，多联系，通过所学内容与生活实际问题之间的紧密联系来掌握相关知识点。与模块1相比，选修5《有机化学基础》的要求更高，不仅需要学生在学习中构建认识有机物的基本框架，通过类比、推理、归纳等多种形式将所学知识系统化，而且还需要在多个分散的基础知识点之间建立起联系，扩展自己的思维，达到解决问题的要求。

4 小结

通过SOLO思维层次理论对云南省2016—2020普通高中学业水平考试化学试题进行统计分析，可以得出试题中必修模块主要考查的结构层次包括单点结构层次[U]，多点结构层次[M]和关联结构层次[R]；选修1部分主要考查单点结构层次[U]及多点结构层次[M]；选修5部分主要考查单点结构层次[U]和关联结构层次[R]。作为一名教师，首先可以通过各结构层次分值的占比结果对教学计划进行调整，把握好各个部分的教学时长，通过合适的方式帮助学生更好地进行学习；其次在日常的教学过程中，可以对学生每次模拟考试作出一个SOLO水平统计，通过结果将学生的水平递进式地展现出来，不仅有利于教师对学生在复习备考中存在的问题给出相对合理的建议，同时也可以帮助学生慢慢提高自身的能力水平，增加学习的兴趣和自信心，有助于提高学习的主动性和积极性。