開放性生物學實驗探究題的SOLO評分再探索
——以2017年全國高考理綜Ⅰ卷29題為例

王閩陽

(福建省莆田第一中學 351100)

開放性實驗探究題用紙筆測試方式考查了學生的邏輯思維、語言表達、科學探究等高階思維能力，在當前核心素養背景下的考試命題中備受青睞。然而，試題的開放性和綜合性又給評價的客觀和公正帶來巨大挑戰。作為中學生物學教師，研究和應用相關的評價方法，是適應新教學環境的需要。本文擬從SOLO評價理論的視角，以2017年全國高考理綜Ⅰ卷29題為例，就高中生物學教學過程中開放性探究題的SOLO評分展開探討。

1 SOLO分類理論簡介

SOLO分類是彼格斯等人根據皮亞杰的認知發展理論提出的、一種以等級描述為特征的質性評價方法[1]。該評價通過觀察個體在解決某個具體問題時所表現出的思維結構，間接測量被測者的思維水平，即“可觀察的學習成果結構”。根據對問題理解層次的逐級排列，SOLO可分為5個遞進的結構水平，各水平特征如表1所示。

表1 SOLO層次的水平特征

彼格斯主張在以上五種結構之間分別存在四種過渡性回答層次，如單點結構到關聯結構之間存在低關聯過渡層次，關聯結構到抽象結構之間存在高關聯結構的過渡層次。SOLO分類評價不僅凸顯學生思維能力考查的可視化，而且可以及時提供有用的分析框架和反饋信息。與其他分類法相比，SOLO分類評價更加直接地立足于學習理論，利用SOLO評價探究題可以淡化學科本位，更加直觀簡潔地反饋學習的思維層次與必備能力[2]。

2 SOLO分類理論在開放性生物學實驗探究題評分中的應用

2.1 原題再現 根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換，請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出： (1)實驗思路；(2)預期實驗結果及結論即可。(要求： 實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)

參考答案： (1)思路： 甲組： 將宿主細胞培養在含放射性標記尿嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組： 將宿主細胞培養在含放射性標記胸腺嘧啶的培養基中，之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)結果及結論： 若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。

2.2 SOLO分析 29題主要考查學生生物學科的邏輯思維和科學探究能力，對綜合運用能力要求較高。要求學生不僅要會分析、對比、判斷，還要會把所學的知識類比遷移到新問題的探究，并用邏輯性的語言歸納概括。試題的能力要求達到SOLO層級的抽象拓展結構水平。本文僅就試題第(1)問實驗思路進行分析。解答該實驗思路需要學生逐層深入的認知與思維，根據SOLO分類理論，分析如下：

(1) 知道放射性同位素標記法探究的本質 理解甲乙兩組要用不同的帶放射性標記的化合物進行探究實驗(前半部分)，病毒經過培養后會帶上標記，通過檢測帶上的是哪一種標記確認是哪一類型病毒(后半部分)。

根據SOLO分析，達到這一思維水平學生需要理解前后兩部分問題，即“標記不同化合物的問題”和“最終檢測什么來鑒定病毒”的問題。把前后兩部分分別看成一個有效得分點。若回答時只能找到閃現在腦中的部分線索，即說明尚處于單點結構水平。如只找到前半部分線索，即理解放射性標記法的實質是用易于檢測的放射性元素給某種化合物分子打上“記號”的方法，但不知道最終要檢測病毒的放射性；或者只找到最終檢測的線索，而無法準確描述要用不同的、帶放射性標記的化合物進行探究。若能把前后兩部分聯系起來完整表達整條線索，則說明至少已達多點結構水平。

(2) 理解DNA和RNA化學組成的區別 能把該知識點與放射性標記法探究有效關聯，理解利用放射性同位素標記法區分病毒種類的關鍵是： 甲乙兩組分別用放射性同位素標記的不同原料(尿嘧啶與胸腺嘧啶或核糖與脫氧核糖或核糖核苷酸與脫氧核糖核苷酸)來對照培養。高考標準答案給出的是尿嘧啶、胸腺嘧啶，基于中學生物學教學實際與反饋性檢測，可以認為只要學生知道標記的化合物是可以區分DNA、RNA組成的原料，即說明學生思維已經達到關聯層次。

(3) 理解病毒培養的知識 能在(1)(2)的基礎上繼續關聯病毒培養知識并加以綜合運用。首先，知道病毒營寄生生活，應先用帶標記的化合物培養宿主細胞，讓宿主細胞帶上標記后再培養病毒，病毒在宿主細胞中增殖會利用細胞中帶標記的原料，最終病毒才能帶上相應的放射性標記。

若學生在具備上述認知(1)的基礎上，只能關聯到上述(2)DNA和RNA化學組成而忽略了(3)病毒培養的知識，說明尚處于低關聯結構；能同時關聯(2)(3)知識并有機整合，即能準確表達培養與檢測的順序，即可評定為關聯結構或以上的水平結構。若學生能在關聯結構表現的基礎上，把必修二赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗設計類比遷移到鑒定病毒類型的新情境，歸納概括出完整實驗思路，則說明學生達到抽象拓展水平。評定時，教師還可根據思維的縝密性和表達的完整性，評定為關聯結構到抽象拓展結構的過渡類型。

2.3 基于分析結果設定的SOLO等級評分標準 在實際教學中，可以把立意新穎的高考題(或對高考題稍作改造)作為平常檢測題或課外作業，利用SOLO評分，探尋學生解答復雜問題的思維層次。例如，根據以上分析，開發第一問(1)實驗思路SOLO等級評分標準，如表2所示。基于Ⅰ卷29題考查起點較高，這里對SOLO評價適當變通。因高考小題賦分細則未對外公布，本文以(1)實驗思路滿分為6分進行探討。

表2 實驗思路的SOLO等級評分標準

3 核心素養背景下探究題SOLO評分的意義

重視科學探究是提高生物學科素養的主要途徑。如上述題例所示，在常規教學命題與考試中，可以利用SOLO評價理論對開放性探究題進行分析，基于科學素養和思維層次，抓住問題關鍵，對試題參考答案進行SOLO等級評分標準細化。這個細化的SOLO等級標準既可以作為教師的評定標準，也可以作為學生反思的依據。從教的角度看，SOLO評分的層次性簡化減輕了教師批改工作量，提高批改的客觀性，使教師通過檢測直接看到學生的思維層次，有利于及時進行教學診斷與分層指導。從學的角度看，將SOLO評分應用于平常性檢測和作業的批改，學生通過常態性作業，不僅可以直觀地看到自己學習的質量，而且可以對照SOLO評分標準反思自己思維及表達的不足，從而自覺進行深度學習。