基于SOLO分類理論的問(wèn)題鏈教學(xué)

張麗 王穎娟

［摘 要］將問(wèn)題鏈與SOLO分類理論相結(jié)合，可啟迪學(xué)生思考，有效提升學(xué)生的思維能力，幫助教師進(jìn)行教學(xué)診斷與改進(jìn)。文章以“精子的形成過(guò)程”為例闡述如何開(kāi)展基于SOLO分類理論的問(wèn)題鏈教學(xué)。

［關(guān)鍵詞］SOLO分類理論；問(wèn)題鏈教學(xué)；精子的形成過(guò)程

［中圖分類號(hào)］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）20-0090-03

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出，學(xué)生應(yīng)該在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步發(fā)展科學(xué)思維［1］。在教學(xué)中檢測(cè)、發(fā)展學(xué)生思維一直是我國(guó)教育改革發(fā)展的基本要求。有效的問(wèn)題鏈能夠啟迪學(xué)生思考，提升學(xué)生的思維能力。SOLO分類理論是評(píng)價(jià)學(xué)生思維水平層次的有效工具，能夠幫助教師進(jìn)行教學(xué)診斷與改進(jìn)。

一、理論概述

SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分類理論是澳大利亞學(xué)者彼格斯在皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)而總結(jié)出的評(píng)價(jià)理論，該理論認(rèn)為一個(gè)人回答某個(gè)問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)的思維層次是可以檢測(cè)的，并確認(rèn)了五個(gè)不同的思維水平層次，即前結(jié)構(gòu)水平、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平和抽象拓展結(jié)構(gòu)水平［2］。

問(wèn)題鏈?zhǔn)菍⒔虒W(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一系列具有科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性和邏輯性的教學(xué)問(wèn)題組［3］。SOLO分類理論與問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)相同，都有梯度性，由易到難，層層遞進(jìn)。因此，在教學(xué)中教師可運(yùn)用SOLO分類理論，將問(wèn)題的難度按層次分類，由易到難（見(jiàn)表1），從而及時(shí)把握學(xué)生的思維層次，讓學(xué)生的思維變得可視化，進(jìn)而更好地掌握每個(gè)學(xué)生的情況。由于前結(jié)構(gòu)水平對(duì)應(yīng)的是無(wú)效問(wèn)題，所以在教學(xué)中不考慮該結(jié)構(gòu)水平對(duì)應(yīng)的問(wèn)題。

綜上所述，在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中教師可依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用SOLO分類理論分析教學(xué)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的學(xué)生應(yīng)該要達(dá)到的思維水平層次，同時(shí)結(jié)合學(xué)生學(xué)情來(lái)制訂教學(xué)目標(biāo)，再依據(jù)教學(xué)目標(biāo)提煉圍繞教學(xué)內(nèi)容的核心問(wèn)題，針對(duì)核心問(wèn)題設(shè)計(jì)子問(wèn)題鏈來(lái)展開(kāi)教學(xué)（見(jiàn)圖1）。

SOLO分類理論和問(wèn)題鏈相結(jié)合，提高了教師問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)和實(shí)施的能力，滿足了學(xué)生思維能力的培養(yǎng)需求。

二、基于SOLO分類理論的問(wèn)題鏈教學(xué)

（一）課程標(biāo)準(zhǔn)

內(nèi)容要求：闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細(xì)胞或卵細(xì)胞［5］。

教學(xué)提示：運(yùn)用模型、裝片或視頻觀察模擬減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的變化［6］。

（二）學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)有絲分裂，掌握了有絲分裂各個(gè)時(shí)期染色體的行為變化，這為減數(shù)分裂的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。但對(duì)于高一學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為變化有一定的難度，教師順著減數(shù)分裂過(guò)程一一講解各個(gè)時(shí)期的染色體行為的變化，學(xué)生不僅會(huì)思維混亂且會(huì)感到枯燥乏味。因此，教師可根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，設(shè)計(jì)一系列有思維層次變化的問(wèn)題鏈，由易到難，幫助學(xué)生搭建思維的橋梁，讓學(xué)生輕松把握減數(shù)分裂過(guò)程。

（三）教學(xué)內(nèi)容分析

“減數(shù)分裂”是人教版生物學(xué)教材必修2第2章第1節(jié)的內(nèi)容。減數(shù)分裂作為一種特殊的有絲分裂，前期、中期、后期、末期等具體時(shí)期的核膜、核仁等物質(zhì)的變化基本相同，其主要差異在于染色體行為的變化。因此，在教學(xué)中教師可主要構(gòu)建減數(shù)分裂前期、中期、后期的染色體行為變化圖。該內(nèi)容的教學(xué)重難點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程形成清晰的認(rèn)識(shí)。其包括“精子的形成過(guò)程”和“卵細(xì)胞的形成過(guò)程”2個(gè)框題，卵細(xì)胞的形成過(guò)程與精子的形成過(guò)程基本相同，只有些許區(qū)別，所以本節(jié)課主要講解精子的形成過(guò)程。精子的形成過(guò)程包括同源染色體、聯(lián)會(huì)、四分體等概念及精子的形成過(guò)程，對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行思維層次劃分（見(jiàn)表2），以便教師在教學(xué)中判斷學(xué)生的思維水平，并針對(duì)學(xué)生的思維水平進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì)。

（四）教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)構(gòu)建精子的形成過(guò)程的模型，以及結(jié)合層層遞進(jìn)的問(wèn)題，學(xué)會(huì)描述減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化。

（五）核心問(wèn)題

減數(shù)分裂是怎樣進(jìn)行的？

（六）教學(xué)過(guò)程

1.回顧有絲分裂過(guò)程

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧有絲分裂過(guò)程最重要的變化，并提出問(wèn)題：（1）有絲分裂前復(fù)制幾次？有絲分裂過(guò)程中分幾次？分什么？（多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）（2）細(xì)胞為保證高效完成平均分配，如何分？（單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）

學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)知道有絲分裂前復(fù)制1次，分1次，分姐妹染色單體（意味著著絲粒分裂），且細(xì)胞工作效率高。為保證高效進(jìn)行平均分配，一般都要先排齊，即著絲粒排列在細(xì)胞中央的赤道板處。在與學(xué)生互動(dòng)的過(guò)程中構(gòu)建有絲分裂過(guò)程中染色體行為變化的相應(yīng)圖形（見(jiàn)圖2），同時(shí)講解著絲粒排列在中間赤道板處為中期，在排之前為前期，排之后分開(kāi)為后期。

設(shè)計(jì)意圖：按問(wèn)題鏈的先后順序，由易到難逐個(gè)擊破問(wèn)題，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；在和學(xué)生互動(dòng)的過(guò)程中完成有絲分裂圖像的繪制；通過(guò)簡(jiǎn)單的排齊、排齊前、排齊后讓學(xué)生更好地理解有絲分裂過(guò)程中染色體的行為變化，為減數(shù)分裂過(guò)程的講解做好鋪墊。

2.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，理解概念

首先，教師結(jié)合教材第18頁(yè)“問(wèn)題探討”欄目果蠅體細(xì)胞和配子的染色體示意圖及雄果蠅經(jīng)受精作用形成過(guò)程圖（見(jiàn)圖3）講解受精作用。

然后，提出以下問(wèn)題：

（1）配子能通過(guò)有絲分裂形成嗎？（單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）

（2）如若不能，配子是如何形成的？（單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）

（3）減數(shù)分裂前復(fù)制幾次？減數(shù)分裂過(guò)程中分幾次？（多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）

（4）從數(shù)目及形態(tài)來(lái)看，配子的染色體與體細(xì)胞的染色體有何區(qū)別？（多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）

（5）由體細(xì)胞到配子，染色體數(shù)目減半，成對(duì)的染色體彼此分離。成對(duì)的染色體有何特點(diǎn)？（多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平）

像圖3中1和2這樣成對(duì)的，形態(tài)大小一般相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，且能配對(duì)的染色體，就稱之為同源染色體。繼而說(shuō)明聯(lián)會(huì)、四分體的含義。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生已有知識(shí)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)未知知識(shí)。學(xué)生熟悉受精過(guò)程，知道親代與子代的染色體數(shù)目相同，所以結(jié)合有絲分裂的相關(guān)知識(shí)，可以得出“配子不能通過(guò)有絲分裂形成”的結(jié)論。同時(shí)，學(xué)生根據(jù)初中所學(xué)知識(shí)，知道受精卵的細(xì)胞核中有一半的染色體來(lái)自母方，一半的染色體來(lái)自父方，據(jù)此引出減數(shù)分裂、同源染色體等學(xué)生未知的概念，為突破本節(jié)課的難點(diǎn)打下基礎(chǔ)。

3.模型構(gòu)建，史料引導(dǎo)，突破難點(diǎn)

教師提出問(wèn)題：有絲分裂前復(fù)制1次，有絲分裂過(guò)程中分1次，分的是姐妹染色單體（著絲粒分裂）。減數(shù)分裂的結(jié)果是染色體的數(shù)目減半，減數(shù)分裂前復(fù)制1次，減數(shù)分裂過(guò)程中分2次，分別分什么？先分同源染色體還是姐妹染色單體？現(xiàn)以哺乳動(dòng)物的精子的形成過(guò)程為例，請(qǐng)各組成員根據(jù)如下模型（見(jiàn)圖4），提出你們的猜想。（關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平）

小組學(xué)生代表上臺(tái)展示，并闡述討論結(jié)果以及講明先分同源染色體還是姐妹染色單體的原因。

呈現(xiàn)事實(shí)：1891年，科學(xué)家以蝽為材料觀察減數(shù)分裂過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂時(shí)染色體會(huì)呈現(xiàn)為環(huán)狀，每個(gè)環(huán)狀由2條染色體配對(duì)構(gòu)成，減數(shù)第一次分裂時(shí)環(huán)會(huì)相互分離進(jìn)入不同細(xì)胞中。

通過(guò)呈現(xiàn)的事實(shí)，學(xué)生知道染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)而呈現(xiàn)為環(huán)狀，則減數(shù)第一次分裂分的是同源染色體，減數(shù)第二次分裂分的是姐妹染色單體（著絲粒分裂），并更正圖解（見(jiàn)圖5）。據(jù)此，教師又通過(guò)排齊、排齊前、排齊后講解減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化，闡述同源染色體排列在中間時(shí)為減數(shù)分裂Ⅰ中期，在排之前為減數(shù)分裂Ⅰ前期 ，排之后為減數(shù)分裂Ⅰ后期；著絲粒排列在中間時(shí)為減數(shù)分裂Ⅱ中期，在排之前為減數(shù)分裂Ⅱ前期，排之后為減數(shù)分裂Ⅱ后期。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)小組合作探究減數(shù)分裂的過(guò)程，讓學(xué)生先行提出自己的猜想，再呈現(xiàn)事實(shí)予以驗(yàn)證，先構(gòu)建減數(shù)分裂整體框架，再具體繪制減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂中各個(gè)時(shí)期的圖像，從整體到具體，一步步搭建，讓學(xué)生有一個(gè)清晰的輪廓，不易混亂。讓學(xué)生自主繪制減數(shù)分裂過(guò)程圖，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，進(jìn)而使學(xué)生掌握減數(shù)分裂的過(guò)程。

三、教學(xué)反思

基于SOLO分類理論的問(wèn)題鏈教學(xué)不同于常規(guī)的問(wèn)題鏈教學(xué)。在SOLO分類理論的指導(dǎo)下，利用核心知識(shí)設(shè)計(jì)核心問(wèn)題，再將核心問(wèn)題分解，形成子問(wèn)題鏈，一方面可以讓教師提出有針對(duì)性、有層次、有邏輯的問(wèn)題，從而幫助教師更好地檢測(cè)學(xué)生的思維層次；另一方面，不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考的積極性，還能讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中提升思維能力。總之，實(shí)施基于SOLO分類理論的問(wèn)題鏈教學(xué)，能夠促進(jìn)教師與學(xué)生之間的有效互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］［5］［6］? 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］? BIGGS JB，COLLIS K.The SOLO taxonomy［J］.Research information for teachers，1986（4）： 9-10.

［3］? 王后雄.“問(wèn)題鏈”的類型及教學(xué)功能：以化學(xué)教學(xué)為例［J］.教育科學(xué)研究，2010（5）：50-54.

［4］? 丁沙，謝潔純，李佳，等.基于SOLO分類理論的問(wèn)題鏈在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.化學(xué)教學(xué)，2017（3）：54-57.

（責(zé)任編輯 黃春香）