基于SOLO分類理論的高考生物學(xué)試題分析

摘要：本文借助SOLO分類理論，對2020-2023年的九套新課標(biāo)全國高考理綜生物學(xué)試題進(jìn)行分析研究，從單點(diǎn)結(jié)構(gòu)（U）、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)（M）、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)（R）和抽象拓展結(jié)構(gòu)（E）四個水平進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計，得到了九套試卷的SOLO分類層次的對應(yīng)分值占比和考查主題之間的關(guān)系，并進(jìn)行縱向比較分析，總結(jié)命題規(guī)律，為師生開展生物學(xué)教學(xué)提供若干建議。

關(guān)鍵詞：SOLO分類理論；高考生物學(xué)；試題分析

文章編號：1003-7586（2024）04-0019-05 中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

我國的基礎(chǔ)教育目前正處于考試招生制度改革與課程改革同時進(jìn)行的時期。隨著改革的深化及新高考的實施，對學(xué)生思維和能力的要求也在發(fā)生變化，這些變化會直接反映在高考試題中。高考生物學(xué)全國卷作為全國大部分省區(qū)統(tǒng)一使用的高考試卷，突出反映了《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的目標(biāo)和理念，2019年很多省份開始陸續(xù)使用新教材（2019版），因而近四年的高考生物學(xué)全國卷具有很好的代表性。

“SOLO”是香港大學(xué)教育心理學(xué)家彼格斯（J．B．Biggs）及同事們經(jīng)過多年研究提出的一個理論，它是英文Structure of the Observed Learning Outcome首字母的縮寫，意思是“能夠觀測到的學(xué)習(xí)效果”。SOLO分類理論是對皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段學(xué)說的繼承和延續(xù)，也是心理學(xué)與教育學(xué)的有機(jī)融合。因此SOLO分類理論實質(zhì)上是一種認(rèn)知心理學(xué)理論，用于描述人們在學(xué)習(xí)和解決問題過程中的認(rèn)知發(fā)展階段。依據(jù)SOLO分類理論，可通過對試題文本的研究，推測學(xué)生的思維水平。所以，我們按照正確回答題目所需知識點(diǎn)的數(shù)量、知識點(diǎn)之間的相互關(guān)系和學(xué)生所需思維水平，將高考試題按照SOLO層次進(jìn)行劃分，以此來研究高考試題所表現(xiàn)出來的思維結(jié)構(gòu)，發(fā)揮高考試題的導(dǎo)向作用，這對一線教師在課堂教學(xué)中落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生思維和能力有重要的指導(dǎo)意義。

1 研究對象

本研究以近四年（2020-2023年）高考生物學(xué)全國卷為樣本，其中2020年全國卷有三套，分別是全國工卷、全國Ⅱ卷和全國Ⅲ卷。2021年全國卷共有兩套，分別是由原全國Ⅲ卷改名的全國甲卷和由原全國工卷和全國Ⅱ卷合并成的全國乙卷。2022 2023年全國卷各有兩套，分別是全國甲卷和全國乙卷。本文以2020 2023年共九套高考生物學(xué)全國卷為研究對象進(jìn)行命題規(guī)律的分析與研究。

2 分析框架

2.1 試題SOLO層次分析標(biāo)準(zhǔn)劃分

2019年，國家教育部頒布了《中國高考評價體系說明》，其中明確提出將“情境”作為考核的“媒介”。通過選取合適的情境素材，重現(xiàn)生物學(xué)科理論的形成過程，并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生利用必要的基礎(chǔ)知識和關(guān)鍵能力來解決真實問題，從而展現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)水平。在這一背景下，根據(jù)SOLO分類理論和生物學(xué)學(xué)科的特征對試題進(jìn)行分層。U（單點(diǎn)結(jié)構(gòu)）層次無情境或者有簡單且熟悉的情境，學(xué)生需要舉例描述生物學(xué)概念，答題時不需要對情境本身進(jìn)行思考分析，根據(jù)單一知識點(diǎn)選擇正確答案，填寫專有名詞、表達(dá)式或者教材中的固定答案等。M（多點(diǎn)結(jié)構(gòu)）層次有比較簡單或熟悉的情境，情境中含有多條信息但是答題時不需要建立聯(lián)系，學(xué)生需要概括生物學(xué)規(guī)律、原理，利用生物學(xué)規(guī)律解釋生命現(xiàn)象，用文字或圖示表示生物學(xué)概念，答題時需要回憶多個知識點(diǎn)作答，但知識點(diǎn)之間互不關(guān)聯(lián)或無法直接獲取情境中的信息作答；簡單分析、概括生物學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律、原理等。R（關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)）層次有較為復(fù)雜或較為新穎的情境，情境中含有多條信息且答題時需要建立多條聯(lián)系，學(xué)生需要在某一特定情境運(yùn)用生物學(xué)知識，預(yù)測結(jié)果或發(fā)展趨勢并能夠運(yùn)用文字、圖示、模型等方式做出解釋，答題時需要運(yùn)用多個知識點(diǎn)或者運(yùn)用不同方式（如圖表、圖示等）闡述生物學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律、原理，設(shè)計或改進(jìn)簡單方案，驗證已知觀點(diǎn)等。E（抽象拓展結(jié)構(gòu)）層次情境復(fù)雜、新穎，需要在新情境中探究新問題，學(xué)生需要在新情境中運(yùn)用科學(xué)思維方法揭示生物學(xué)規(guī)律、機(jī)制，答題時需要設(shè)計方案探究未知問題，將知識遷移到新情境中并闡明新情境中的生物學(xué)現(xiàn)象、原理等。

2.2 高考試題考查主題分析

新高考實施之前，考生所用的是舊版本的人教版教材，要求考生完成三個必修模塊和一個選修模塊；新高考實施后，參加生物學(xué)學(xué)科高考的考生，必須要完成兩個必修模塊、三個選擇性必修模塊。所以，在以SOLO分類理論為基礎(chǔ)，對高考題目各模塊之間的差別進(jìn)行分析時，不宜再使用教材章節(jié)模塊的劃分，而應(yīng)參照新課標(biāo)中對教材內(nèi)容劃分的九個知識主題，包括：主題一“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和分子組成”、主題二“細(xì)胞的代謝”、主題三“細(xì)胞的生命歷程”、主題四“遺傳的分子基礎(chǔ)和細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)”、主題五“遺傳的基本規(guī)律”、主題六“生物的變異與進(jìn)化”、主題七“動植物生命活動的調(diào)節(jié)”、主題八“生物與環(huán)境”、主題九“生物技術(shù)與工程”。然后對每個主題下題目考查的SOLO層次特征進(jìn)行分析。

3 研究過程

根據(jù)以上分析框架，以2020-2023年全國卷高考生物學(xué)試題中的典型題目為例，進(jìn)行SOLO層次分析。

2022全國甲卷第1題 鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松。下列敘述錯誤的是（ ）。

A．細(xì)胞中有以無機(jī)離子形式存在的鈣

B．人體內(nèi)Ca2+可自由通過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層

C．適當(dāng)補(bǔ)充維生素D可以促進(jìn)腸道對鈣的吸收

D．人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象

分析：本題考查的是細(xì)胞中的Ca2+的存在形式和作用，該題目情境很簡單且熟悉，不需要對情境本身進(jìn)行思考，只需回顧教材中無機(jī)鹽這個單一的知識點(diǎn)，就可以做出正確的解答，因此該題屬于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平，

2020年全國Ⅲ卷第32題 普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示（其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組中均含7條染色體）。在此基礎(chǔ)上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。回答下列問題：

（3）現(xiàn)有兩個普通小麥品種（純合體），甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏，乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設(shè)計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路。

分析：本題情境比較新穎且復(fù)雜，考查染色體變異和育種的知識，考生需要從情境中獲取多條信息。例如，能夠穩(wěn)定遺傳的親品種必須是純合子：F1表現(xiàn)型未知無法判斷顯隱性等，因此需要先分析整合，再在新情境中運(yùn)用雜交育種、多倍體育種等方法設(shè)計實驗方案解決問題。而且本題的答案不唯一，具有一定的開放性，因此屬于抽象拓展結(jié)構(gòu)水平。

4 研究結(jié)果及結(jié)論

根據(jù)SOLO分類理論層次的分析方法，對2020-2023年全國卷高考生物學(xué)試題進(jìn)行SOLO結(jié)構(gòu)分析。全國卷試題包括單項選擇題和綜合題兩部分，對選擇題進(jìn)行逐題分析，對綜合題進(jìn)行逐空的細(xì)致分析。由于全國卷的綜合題部分包含兩道選做題且兩道題的考查層次可能有差異，因此筆者在分析全國卷的高考生物學(xué)試題時，對兩道選做題分別進(jìn)行統(tǒng)計。

4.1 各主題內(nèi)容的考查情況

對2020-2023年高考生物學(xué)全國卷進(jìn)行分析，統(tǒng)計每份試卷各主題的試題分值（見表1）。由表1可知，近四年全國卷的考查重點(diǎn)為主題二、主題五、主題七、主題八、主題九，其次為主題四，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)對這幾個主題的教學(xué)有所側(cè)重，以便更好地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

4.2 高考生物學(xué)試題能力結(jié)構(gòu)的縱向比較分析

結(jié)合2020-2023年全國卷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，四年全國甲卷（Ⅲ卷）、乙卷（工、Ⅱ卷）SOLO分類層次的對應(yīng)分值占比比較情況如圖1和2所示。

從統(tǒng)計結(jié)果可見，2020年全國Ⅲ卷中單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平的題型占比較高，抽象拓展結(jié)構(gòu)水平所占分值也較高，表明2020年的全國Ⅲ卷在注重基礎(chǔ)知識的同時具有一定的難度。從2020年到2022年，全國甲卷（Ⅲ卷）理綜生物學(xué)試題中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平所占的比重上升且近三年都維持在40%以上，而單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平的占比不斷變化，說明近四年全國卷降低了對考生全面掌握知識點(diǎn)的要求，提高了對構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)、整合知識的能力要求，符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》中“核心素養(yǎng)為宗旨”“內(nèi)容聚焦大概念”的基本理念，這就提醒生物學(xué)教師在日常的教學(xué)中要注意采用多種教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生將碎片化知識系統(tǒng)化和深度學(xué)習(xí)的能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

結(jié)合圖2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和變化情況分析可知，2020年到2023年，全國乙卷（Ⅰ、Ⅱ卷）在單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平和抽象拓展結(jié)構(gòu)水平考查的比重相對穩(wěn)定，體現(xiàn)出近幾年的高考在對這兩個水平的思維能力要求上存在一致性。從2020年到2023年，關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平層次的考查比重存在很大的波動，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定性，而抽象拓展結(jié)構(gòu)水平比重呈現(xiàn)出相對穩(wěn)定的變化趨勢，且其中三年的試卷中抽象拓展結(jié)構(gòu)水平的比重都超過了10%，表明2020年到2023年的全國乙卷（Ⅰ、Ⅱ卷）在注重基礎(chǔ)知識的同時保持一定的難度，兼顧四個能力水平的考查。

4.3 高考生物學(xué)試題各主題SOLO層次分析

依照前文確定的分析方法和劃定的知識主題，對2020-2023年全國卷高考生物學(xué)試題各主題的SOLO分類層次進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如圖3～圖6所示[主題九為選考題，九（1）對應(yīng)選修1，九（2）對應(yīng)選修2]。

綜合以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，近四年全國卷高考生物學(xué)試題的考查內(nèi)容主要為主題二“細(xì)胞的代謝”、主題五“遺傳的基本規(guī)律”、主題七“動植物生命活動的調(diào)節(jié)”、主題八“生物與環(huán)境”、主題九“生物技術(shù)與工程”，這五個主題考查的內(nèi)容所占分值比較多，且比較穩(wěn)定。此外，關(guān)于九套試卷在各主題中具體考查何種能力水平的題目，沒有發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的規(guī)律。在主題二中?？级帱c(diǎn)結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的題目，說明在這個主題下要求學(xué)生掌握比較全面的知識，且能將知識相互聯(lián)系，實現(xiàn)綜合利用。主題五中經(jīng)?？疾殛P(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和拓展結(jié)構(gòu)的題目，說明在這個主題下需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合、演繹推理等高階能力。在主題七、主題八、主題九中以單點(diǎn)結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平的考查為主，所以在這些主題中需要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的記憶。

5 啟示

5.1 研讀課標(biāo)回歸教材，重視基礎(chǔ)知識落實

從統(tǒng)計分析的結(jié)果中可以看出，在九套高考生物學(xué)試題中，單點(diǎn)結(jié)構(gòu)都占據(jù)一定的比重，尤其是在全國甲卷中占比較高，在2022年全國甲卷理綜生物學(xué)試題中占比非常高。從試題內(nèi)容的角度分析，大部分題目的情境都很簡單，很多題目考查的是教材原文，這提醒師生在注重學(xué)生能力和素養(yǎng)培養(yǎng)的同時，不能忽略教材基礎(chǔ)知識的夯實。結(jié)合新高考改革的政策，推測接下來幾年都會非常重視教材內(nèi)容，以此引導(dǎo)師生回歸教材、重視教材?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》是教學(xué)、考試命題的重要依據(jù)，而教材是基于課程標(biāo)準(zhǔn)的理念和要求編制的。因此，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)該聚焦課程標(biāo)準(zhǔn)，研讀教材內(nèi)容，深挖教材資源，如教材的插圖、相關(guān)信息、課后習(xí)題、課后閱讀材料等，夯實基礎(chǔ)概念，把教材用好、用透。

5.2 開展單元情境教學(xué)，堅持素養(yǎng)能力導(dǎo)向

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的重要理念之一是“內(nèi)容聚焦大概念”，其指出教師要精簡課程內(nèi)容，將教學(xué)重點(diǎn)凸顯出來，并推進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。在近四年的全國卷生物學(xué)試題中，單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平的考查比重有所降低，關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平的考查比重升高，且基于情境命題已成為常態(tài)，突出了對學(xué)生在真實情境下遷移應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決問題能力的考查。因此，設(shè)計并開展基于構(gòu)建大概念的單元情境教學(xué)需成為高考復(fù)習(xí)備考的常態(tài)，這樣才能有效地提升學(xué)生加工和運(yùn)用信息、分析解決問題的能力，落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

5.3 實施概念圖教學(xué)，促進(jìn)知識體系構(gòu)建

高中階段的概念教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，針對高中生物學(xué)概念多且細(xì)碎的特點(diǎn)，采用概念圖教學(xué)法能有效引導(dǎo)學(xué)生將零散的概念聯(lián)結(jié)整合為系統(tǒng)的概念網(wǎng)絡(luò)。從九套高考試題中各主題下的SOLO結(jié)構(gòu)層次可以看出，試題中關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)題型的占比較高，且在近四年全國卷中的占比不斷上升，凸顯了對學(xué)生歸納整合、綜合運(yùn)用能力的高要求。因此教師應(yīng)在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念圖，加深對重要概念的理解，構(gòu)建次位概念間的聯(lián)系，形成以大概念為核心，學(xué)科主干知識為網(wǎng)絡(luò)的知識結(jié)構(gòu)體系。