基于SOLO分類理論的高中生物試題分析測評量表的構建與試題分析

陳延燕 貝偉浩 潘俊全

[摘 要]基于SOLO分類理論構建評價高中生物試題思維層次的測評量表，同時利用量表對2017年至2019年高考全國Ⅲ卷生物試題進行分析，并得出相關的生物教學啟示。

[關鍵詞]SOLO分類理論;測評量表;高中生物

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）11-0087-04

每年都有許多論文對生物高考試題進行分析，但大多數都是從高考試題如何體現課程標準和考試大綱的具體要求、知識模塊所占比例、分值的角度進行。鮮少有人從 “試題所考查的思維層次”這個角度進行分析。因此，筆者通過SOLO分類理論對生物高考試題所考查的思維層次的深淺進行分類整理，構建高中生物試題分析測評量表，并以2017年至2019年高考全國Ⅲ卷的生物試題為例，探討試題呈現的思維結構特性及對教學的啟示。

一、利用SOLO分類理論構建試題分析測評量表

SOLO分類理論最早是用來根據學生在回答問題時的思維表現程度評價學生學習能力的[1]，該理論將學生答題時的思維劃分成5個遞進的層級：前結構層級（P）、單點結構層級（U）、多點結構層級（M）、關聯結構層級（R）、抽象拓展結構層級（E）。

根據信息加工理論、問題解決理論及沈蓉在《高中生生物解題能力測評體系的開發研究》中的觀點[2]可知，紙筆測驗中生物學問題的解決過程包括認識問題，借助已學知識進行分析、推理、判斷等一系列的心智活動，再將問題答案付諸筆頭，用科學、規范的文字表達出來。而上述的每一個環節都對應問題解決者的一種能力，任何一種能力的缺失或薄弱都會對最終問題的解決造成影響。

因此，筆者認為要分析試題所考查的思維層次可從兩個方面入手：（1）學生在審題思考時所需的能力，即學生在讀題時辨認出題目對應知識點的能力;（2）學生在答題時所需的能力，這包括兩部分，一是學生在辨認出題目對應知識點后，為了解決問題所展現出來的圖文轉換能力、建模能力、分析能力、判斷能力和反思能力;二是學生在落筆時所展現出來的文字表述能力。審題和答題所需能力越高，說明做題時學生的思維量越大，這在一定程度上反映了試題所考查的思維結構特性。

基于以上兩點，筆者對試題所考查的思維層次進行分級，設計了基于SOLO分類理論的試題分析測評量表（如表1）。

需要說明的是，因為高中生物試題都是針對課本知識點的，因此，在審題中并沒有基于“抽象拓展結構”的題目類型。

二、基于試題分析測評量表的2017年至2019年高考全國Ⅲ卷生物試題劃分

下面以2019年高考全國Ⅲ卷生物試題第29題和2018年高考全國Ⅲ卷生物試題第32題[節選第（2）問]為例，說明對試題進行劃分的具體操作和方法。

【例1】氮元素是植物生長的必需元素，合理施用氮肥可提高農作物的產量。回答下列問題。

（1）植物細胞內，在核糖體上合成的含氮有機物是________________，在細胞核中合成的含氮有機物是______________，葉綠體中含氮的光合色素是________________。

（2）農作物吸收氮元素的主要形式有銨態氮（NH[+4]）和硝態氮（NO[-3]）。已知作物甲對同一種營養液（以硝酸銨為唯一氮源）中NH[+4]和NO[-3]的吸收具有偏好性（NH[+4]和NO[-3]同時存在時，對一種離子的吸收量大于另一種）。請設計實驗對這種偏好性進行驗證，要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論。

【答案】（1） 蛋白質 核酸 葉綠素 （2） 實驗思路：配制營養液（以硝酸銨為唯一氮源），用該營養液培養作物甲，一段時間后，檢測營養液中NH[+4]和NO[-3]的剩余量。

分析：本題共有兩小題，四個問題，分別標記為29-1-1、29-1-2、29-1-3、29-2。學生在解答29-1-1時只要清楚核糖體上合成的是蛋白質，并且能準確書寫“蛋白質”即可作答，因此在“審題所需技能”中被劃分為“單點結構/識別單一知識點”，在“答題所需技能” 中被劃分為“單點結構/正確書寫專有名詞”。同理，29-1-2、29-1-3也屬于“審題所需技能”中的“單點結構/識別單一知識點”和“答題所需技能” 中的“單點結構/正確書寫專有名詞”。而對于29-2來說，學生首先需要了解題目所給情境，再設計實驗驗證假設，因此在“審題所需技能”中被劃分為“關聯結構/識別蘊含情境的知識點”，在“答題所需技能” 中被劃分為“關聯結構/設計可行的操作或研究方案、改進或完善已有方案，驗證某個觀點”。

[例2]圖1是某農業生態系統模式圖。

據圖回答下列問題：

（2）根據生態系統中分解者的作用，若要采用生物方法處理生活垃圾，在確定處理生活垃圾的方案時，通常需要考慮的因素可概括為3個方面，即_______________________。

【答案】（2）待分解垃圾的性質;引進的分解者生物的種類;處理環境的理化條件。

分析：學生首先要讀懂“采用生物方法處理生活垃圾”這個情境才能作答，因此屬于“審題所需技能”中的“關聯結構/識別蘊含情境的知識點”。而在解答時學生必須構建起分解生活垃圾的方案（模型），并且概括歸納出實施此方案的影響因素，因此屬于“抽象拓展結構/構建新的生物模型解決問題”。值得注意的是本題雖然有圖，但是在解答（2）時并沒有用到圖表知識，因此在“審題所需技能”中不能劃分到“多點結構/有圖表信息的單一知識點”。

三、對于2017年至2019年高考全國Ⅲ卷生物試題的分析

利用以上試題測評體系對2017年至2019年高考全國Ⅲ卷生物試題進行劃分后，筆者進行了答題數量（每道選擇題或每個空格算一個答題數量）和題目分值兩個指標的統計，并計算了每個層級在整份卷子中的比例。如表2所示。

計算答題數量所占比例的公式是：[本層級答題數量/整份試卷答題數量（選做題只統計37題）]×100%。此公式在計算“審題所需技能”時整份試卷答題數量為選擇題和填空題答題數量總和，在計算“答題所需技能”時整份試卷答題數量為填空題答題數量。

計算答題分值所占比例的公式是：[本層級答題分值/整份試卷答題分值（選做題只統計37題）]×100%。此公式在計算“審題所需技能”時整份試卷答題分值為90分，在計算“答題所需技能”時整份試卷答題分值為填空題分值54分。

由表2 可知，在“審題所需技能”中“單點結構” 答題數量所占比例最大，平均占比53.88%，其所占分值也是所有題目中最多的，平均占比44.07%。答題數量平均占比分列第二、第三的分別是“關聯結構”和“多點結構”，達到27.75%和18.37%。但是在分值占比上，“多點結構”與“關聯結構”基本一致。這說明在每份試卷中絕大多數題目只要掌握單一知識點和簡單的知識點之間的聯系就能回答。

另外，在“多點結構”中“識別兩個以上的知識點的異同”無論是數量還是分值均明顯高于“有圖表信息的單一知識點”，這說明在試卷中更常出現的是兩個知識點之間的異同點比較而不是讀取圖表信息回答問題。而在“關聯結構”中“識別蘊含情境的知識點”的數量和分值均明顯高于“識別出多種形式信息的組合”，說明帶情境的題目是考試中常出現的題目形式，這也體現了《關于深化考試招生制度改革的實施意見》中有關學科素養、應用性、綜合性的要求。

在“答題所需技能”中隨著思維、表達能力的提高，題目數量占比和分值占比依次下降。這說明絕大多數的題目還是在考查學生的基礎知識和基本表達。但是也要注意到有將近25%的分值分配到了“關聯結構”和“抽象拓展結構”。這也是每份試題中的難點所在。

“審題所需技能”和“答題所需技能”的各項指標在2017年至2019年的高考試題中均有先升后降的現象，這說明根據當年的答題情況，下一年的試卷會做一定程度的調整，但總體來看，各部分所占比值基本保持穩定。

四、 教學啟示

根據以上的分析，在應對高考的教學過程中我們可以得到以下幾點啟示：

（1）對于學力偏弱的學生，教師應更多地關注基礎知識點，不要過早地引入知識點之間的聯系，保證學生將熱門知識點識記清晰就已經能得到超一半的分數了。

（2）對于知識框架的構建，可以遵循“單一知識點 → 相關知識點比較→在情境中解決問題”的路線進行，這樣既保證了學生學習邏輯的完整性，也能促進學生了解與掌握高頻得分點的分布情況。

（3）在練習和考試中，教師應重視學生書寫專有名詞、簡單表達和對生物學現象的原理解釋的情況，這既是學生最容易忽視的地方，也是占分最多的地方。

通過對2017年至2019年高考全國Ⅲ卷生物試題的分析，可以了解高考試題在考查學生思維層次方面的側重點和命題特點，有利于教師有的放矢地進行教學和命題，同時可深化學生的思維水平并使學生在高考中取得好的成績。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 王逸婷，張小平.基于SOLO分類理論的生物圖表類試題的分析：以2017年高考試題為例[J].中學生物學，2018（7）：51-52+55.

[2]? 沈蓉.高中生生物解題能力測評體系的開發研究[D].南京：南京師范大學，2018.

（責任編輯 黃春香）