基于SOLO分類理論的高中生物命題情境測(cè)評(píng)分析與啟示

黃晶星

（莆田第二中學(xué) 福建莆田 351131）

在新教材、新課標(biāo)、新高考的大背景下，高中生物學(xué)試題的命制應(yīng)通過(guò)設(shè)置真實(shí)的試題情境，考查學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。新課標(biāo)在命題建議中指出，基于真實(shí)情境的設(shè)問(wèn)要有清晰的層次與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫞赶蚝诵乃仞B(yǎng)的不同水平。不同學(xué)生由于學(xué)習(xí)認(rèn)知水平的差異，所能到達(dá)的高中生物學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的層級(jí)也不一樣，因此提高試題情境設(shè)計(jì)的層級(jí)性非常必要。

1 試題情境測(cè)評(píng)框架的構(gòu)建

1.1 SOLO分類理論

SOLO分類理論認(rèn)為，被試回答某個(gè)問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的思維結(jié)構(gòu)是可檢測(cè)的，稱之為“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”。高中生物學(xué)科學(xué)業(yè)質(zhì)量水平以本學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任為四個(gè)維度，并將每個(gè)維度劃分為可進(jìn)階的四個(gè)水平。這與SOLO分類理論中的思維結(jié)構(gòu)在內(nèi)涵上具有一致性。SOLO分類理論的層級(jí)結(jié)構(gòu)見表1，其類型由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的，層層遞進(jìn)，前三個(gè)層級(jí)比較基礎(chǔ)，屬于低階思維，而后兩個(gè)層級(jí)指向于思維能力的進(jìn)一步發(fā)展，屬于高階思維能力。

表1 SOLO分類理論層級(jí)分析

1.2 試題情境的測(cè)評(píng)

基于背景材料的復(fù)雜程度，試題情境可劃分為“簡(jiǎn)單”與“復(fù)雜”；若考慮到學(xué)生對(duì)情境的熟悉程度，又可劃分為“熟悉”與“陌生”。這些劃分方法更多地從命題者的角度出發(fā)，反映的是命題者想要達(dá)到的考查目的，很難有效地檢測(cè)不同層次學(xué)生的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平達(dá)成情況。試題情境的設(shè)置應(yīng)更多考慮從學(xué)生的情境活動(dòng)出發(fā)。情境活動(dòng)是指在情境中所進(jìn)行的問(wèn)題解決或任務(wù)完成活動(dòng)。根據(jù)學(xué)生在情境活動(dòng)中所展現(xiàn)的思維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將其分為簡(jiǎn)單情境活動(dòng)和復(fù)雜情境活動(dòng)。簡(jiǎn)單情境活動(dòng)需要調(diào)動(dòng)學(xué)生單一的認(rèn)知活動(dòng)，對(duì)應(yīng)于SOLO理論中的單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層級(jí)和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層級(jí)；復(fù)雜情境活動(dòng)需要學(xué)生綜合運(yùn)用多種認(rèn)知，對(duì)應(yīng)于SOLO理論中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層級(jí)和抽象拓展結(jié)構(gòu)層級(jí)。運(yùn)用SOLO分類理論，結(jié)合學(xué)業(yè)質(zhì)量水平與高考考查要求，可構(gòu)建試題情境測(cè)評(píng)框架表（表2）。其中，單點(diǎn)結(jié)構(gòu)與多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的試題情境考查的是學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和能力水平，情境中包含的信息較少，邏輯關(guān)系相對(duì)簡(jiǎn)單；關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)與抽象拓展結(jié)構(gòu)的試題情境更為復(fù)雜，測(cè)評(píng)是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的水平。

表2 試題情境測(cè)評(píng)框架表

2 試題情境實(shí)例分析

2.1 “單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”實(shí)例分析

【例1】（2022年·廣東卷·3）在2022年的北京冬奧會(huì)上，我國(guó)運(yùn)動(dòng)健兒取得了驕人的成績(jī)。在運(yùn)動(dòng)員的科學(xué)訓(xùn)練和比賽期間需要監(jiān)測(cè)一些相關(guān)指標(biāo)，下列指標(biāo)中不屬于內(nèi)環(huán)境組成成分的是 （ ）

A.血紅蛋白 B.血糖

C.腎上腺素 D.睪酮

試題分析：本題考查的是內(nèi)環(huán)境的概念，解題只需學(xué)生回憶單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即血漿的化學(xué)組成，因此本題屬于SOLO層級(jí)中的單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平。此種試題情境多見于教材的課后練習(xí)與高考試卷的基礎(chǔ)選擇題，教師在考查學(xué)生對(duì)教材中陳述性必備知識(shí)的理解時(shí)，可考慮設(shè)置該層級(jí)試題情境。

2.2 “多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”實(shí)例分析

【例2】（2021年·福建卷·6）下列關(guān)于生態(tài)茶園管理措施的分析，錯(cuò)誤的是 （ ）

A.使用誘蟲燈誘殺害蟲，可減少農(nóng)藥的使用

B.套種豆科植物作為綠肥，可提高土壤肥力

C.利用茶樹廢枝栽培靈芝，可提高能量的傳遞效率

D.修剪茶樹枝葉通風(fēng)透光，可提高光合作用強(qiáng)度

試題分析：本題以“生態(tài)茶園”作為學(xué)生熟悉的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情境。其中A項(xiàng)考查生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的生物防治；B項(xiàng)考查套種的概念及意義；C項(xiàng)考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義；D項(xiàng)考查光合作用影響因素。且這四個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間無(wú)需進(jìn)行比較與分析，直接判斷即可得出答案。此種試題情境是側(cè)重考查學(xué)生對(duì)教材中的多個(gè)必備知識(shí)點(diǎn)的理解，包括陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)，且對(duì)關(guān)鍵能力的要求不高。

2.3 “關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”實(shí)例分析

【例3】（2022年·山東卷·10）石蒜地下鱗莖的產(chǎn)量與鱗莖內(nèi)淀粉的積累量呈正相關(guān)。為研究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)石蒜鱗莖產(chǎn)量的影響，將適量赤霉素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑多效唑的粉末分別溶于少量甲醇后用清水稀釋，處理長(zhǎng)勢(shì)相同的石蒜幼苗，鱗莖中合成淀粉的關(guān)鍵酶AGPase的活性如圖1。下列說(shuō)法正確的是（ ）

圖1 不同處理下鱗莖中石蒜幼苗AGPase的活性變化

A.多效唑通過(guò)增強(qiáng)AGPase活性直接參與細(xì)胞代謝

B.對(duì)照組應(yīng)使用等量清水處理與實(shí)驗(yàn)組長(zhǎng)勢(shì)相同的石蒜幼苗

C.噴施赤霉素能促進(jìn)石蒜植株的生長(zhǎng)，提高鱗莖產(chǎn)量

D.該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循了實(shí)驗(yàn)變量控制中的“加法原理”

試題分析：本題情景屬于學(xué)習(xí)探索情境。題干信息的呈現(xiàn)形式多樣，包含文字、折線、數(shù)據(jù)等，需要學(xué)生根據(jù)選項(xiàng)，從題干中獲取重要信息，理清解題邏輯，通過(guò)分析、比較才能正確作答。學(xué)生首先從題干中明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的變量，獲取諸如“植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑多效唑、赤霉素、AGPase活性、淀粉含量與石蒜鱗莖產(chǎn)量”等重要信息，再比較三條折線，通過(guò)AGPase活性數(shù)值大小，構(gòu)建的這些信息的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，最后進(jìn)行比較、分析，即可得出結(jié)果。以C項(xiàng)為例，由折線可知，赤霉素降低AGPase的活性，進(jìn)而抑制鱗莖中淀粉的積累，根據(jù)石蒜地下鱗莖的產(chǎn)量與鱗莖內(nèi)淀粉的積累量呈正相關(guān)，可推理出：噴施赤霉素不能提高鱗莖產(chǎn)量，反而使得鱗莖產(chǎn)量減少。整體上來(lái)說(shuō)，該題的解答需要學(xué)生具備獲取信息的關(guān)鍵能力，并能構(gòu)建相關(guān)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)推理、論證得出答案，因此屬于SOLO分類層級(jí)中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平。此類層級(jí)情境側(cè)重考查必備知識(shí)中的程序性知識(shí)，也是高考常見的試題情境設(shè)計(jì)方式，更是在高三復(fù)習(xí)需要重點(diǎn)關(guān)注的試題情境。

2.4 “抽象拓展”實(shí)例分析

【例4】（2021年·福建卷·17題節(jié)選）大氣中濃度持續(xù)升高的CO2會(huì)導(dǎo)致海水酸化，影響海洋藻類生長(zhǎng)進(jìn)而影響海洋生態(tài)。龍須菜是我國(guó)重要的一種海洋大型經(jīng)濟(jì)藻類，生長(zhǎng)速度快，一年可多次種植和收獲?？蒲腥藛T設(shè)置不同大氣CO2濃度（大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC）和磷濃度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實(shí)驗(yàn)組合進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。

圖2 不同CO2和磷濃度組合下的ATP水解酶相對(duì)活性

圖3 不同CO2和磷濃度組合下的光合速率隨光照強(qiáng)度的變化

（4）磷等礦質(zhì)元素的大量排放導(dǎo)致了某海域海水富營(yíng)養(yǎng)化，有人提出可以在該海域種植龍須菜。結(jié)合以上研究結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的角度分析種植龍須菜的理由是____________。

試題分析：本題主要考查ATP、光合作用和細(xì)胞呼吸、水體富養(yǎng)化相關(guān)知識(shí)。題（4）最后一空要求學(xué)生利用“高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率”的研究結(jié)果，在新情境“種植龍須菜”中解決問(wèn)題，因此屬于抽象拓展結(jié)構(gòu)。

3 反思與啟示

基于SOLO分類理論的試題情境測(cè)評(píng)框架能夠反映分層與進(jìn)階學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，也可以用于課堂的常規(guī)教學(xué)、試卷編制和試題講評(píng)等。在試卷編制中，創(chuàng)設(shè)具有層級(jí)性的命題情境，是實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生不同學(xué)業(yè)水平考查的重要抓手。教師可以《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》和《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》作為試卷編制的依據(jù)，根據(jù)如圖4所示的基本思路進(jìn)行基于SOLO分類理論的試題情境測(cè)評(píng)的試卷編制。

圖4 基于SOLO分類理論的試題情境測(cè)評(píng)的試卷編制思路

此外，基于SOLO分類理論的試題情境測(cè)評(píng)框架有利于對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況進(jìn)行分類評(píng)價(jià)，可以準(zhǔn)確評(píng)估學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的掌握情況，提高教學(xué)的有效性。為了便于實(shí)際操作，教師可將“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”與“抽象拓展結(jié)構(gòu)”合并為一個(gè)層級(jí)，視為高階思維，并由此將學(xué)生的答題情況依次分成前結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)與高階思維四個(gè)水平。這種進(jìn)階式的評(píng)價(jià)模式，能夠引導(dǎo)學(xué)生從答題結(jié)果中正確地評(píng)估自己關(guān)鍵能力的達(dá)成情況，從根本上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。對(duì)于高三復(fù)習(xí)而言，通過(guò)測(cè)評(píng)框架還可以引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)，經(jīng)歷深度思考，從而達(dá)到完善知識(shí)框架、提升學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。