對(duì)生物學(xué)“表述”類試題進(jìn)行分層評(píng)分的探索

李竹青

(上海市楊浦區(qū)教師進(jìn)修學(xué)院 上海 200090)

高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試試卷在強(qiáng)化基礎(chǔ)的前提下，凸顯學(xué)生的學(xué)科特長(zhǎng)，體現(xiàn)甄別和選拔的功能。等級(jí)考試的試題注重對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的測(cè)量，《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》對(duì)“科學(xué)思維”的界定是：“尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力[1]。”此外，上海生命科學(xué)學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試分為5等11級(jí)，對(duì)試題區(qū)分度有較高的要求。“表述”類試題，即針對(duì)某生命現(xiàn)象或過(guò)程表述“原因、機(jī)制”類試題，能很好地考查學(xué)生的科學(xué)思維過(guò)程，關(guān)注學(xué)生對(duì)生命現(xiàn)象的理解和解釋，具有良好的區(qū)分度，因此成為試題命制的熱點(diǎn)。但是“表述”類試題涉及具體問(wèn)題的分析、處理和表述，學(xué)生的答案往往沒(méi)有固定格式，其評(píng)分一直是難點(diǎn)。SOLO理論認(rèn)為學(xué)生解決問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出的思維結(jié)構(gòu)是可檢測(cè)的，因此應(yīng)用該理論可對(duì)“表述”類試題進(jìn)行客觀、量化的評(píng)價(jià)。

1 SOLO分類理論內(nèi)涵

SOLO分類理論是教育心理學(xué)家彼格斯等人根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論提出的，是一種以等級(jí)描述為特征的質(zhì)性評(píng)價(jià)方法。該理論認(rèn)為一個(gè)人回答某個(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，彼格斯稱之為：“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”(structure of observed learning out-come)，縮寫為SOLO。它將人們對(duì)問(wèn)題理解層次分為5個(gè)遞進(jìn)的結(jié)構(gòu)水平，即前結(jié)構(gòu)(P)、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)和拓展抽象結(jié)

構(gòu)(E)[2]。各結(jié)構(gòu)水平及其表現(xiàn)特征如表1所示。

表1 SOLO結(jié)構(gòu)水平特征

2 SOLO分類理論在“表述”類試題評(píng)分中的應(yīng)用

2.1 試題案例 二甲雙胍用于治療Ⅱ型糖尿病已有近60年的歷史，最新研究表明，其對(duì)癌癥預(yù)防和治療也具有潛在益處。二甲雙胍及其結(jié)構(gòu)類似物通過(guò)抑制線粒體的呼吸作用而抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，其中的關(guān)鍵步驟在于RagC蛋白復(fù)合物的跨核孔穿梭運(yùn)輸(圖1)。

圖1 RagC蛋白復(fù)合物的跨核孔穿梭運(yùn)輸示意圖

若圖中所示的細(xì)胞是癌細(xì)胞，試述二甲雙胍抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)制__________。

2.2 學(xué)生思維過(guò)程的SOLO分析 上述表述類試題的信息量較大，要求學(xué)生能從題干中完整提取信息，繼而整合學(xué)科知識(shí)進(jìn)行分析，最后選用學(xué)科專業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行邏輯性的規(guī)范表達(dá)。此外，解答該試題要求學(xué)生具備邏輯思維，還需要整體性和系統(tǒng)性的思維。試題對(duì)學(xué)生能力要求較高，達(dá)到SOLO“拓展抽象結(jié)構(gòu)”水平。制備參考答案時(shí)對(duì)學(xué)生答題開(kāi)展的思維過(guò)程預(yù)分析如下：

2.2.1 從題干、圖表中獲取信息 根據(jù)題意提取信息①： 二甲雙胍及其結(jié)構(gòu)類似物通過(guò)抑制線粒體的呼吸作用；閱讀圖片中間部分提取信息②：“無(wú)活型RagC”進(jìn)入細(xì)胞核及“激活型RagC”出細(xì)胞核均需要消耗ATP；閱讀圖片右半部分提取信息③：“激活型RagC”能促進(jìn)蛋白復(fù)合物mTOR1發(fā)揮作用，mTOR1抑制SKN1，而SKN1促進(jìn)ACAD10，后者抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。根據(jù)SOLO分析，學(xué)生在提取信息過(guò)程中會(huì)有不同程度的表現(xiàn)，即以上3條信息只能提到部分還是全部，是片段式理解問(wèn)題還是整體思維，據(jù)此可以區(qū)分不同SOLO結(jié)構(gòu)水平，即“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”或“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”。

2.2.2 提取信息和所學(xué)知識(shí)整合 學(xué)生能根據(jù)信息①“二甲雙胍作用于線粒體”，整合知識(shí)“線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所”，關(guān)聯(lián)到服用二甲雙胍會(huì)降低ATP的供應(yīng)；根據(jù)ATP是直接能源物質(zhì)，關(guān)聯(lián)信息②得出結(jié)論“缺乏ATP將影響到RagC蛋白復(fù)合物的跨核孔穿梭運(yùn)輸，使胞質(zhì)中激活型RagC蛋白復(fù)合物含量下降”；信息③是對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的考核，學(xué)生能厘清“兩個(gè)抑制等于促進(jìn)”的邏輯關(guān)系，即得出“激活型RagC促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)”的結(jié)論。學(xué)生在提取單個(gè)信息的基礎(chǔ)上，能建立各個(gè)信息點(diǎn)之間的連接、厘清它們之間的邏輯關(guān)系，達(dá)到SOLO的“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”，即思維能力水平又上一層臺(tái)階。

2.2.3 用學(xué)科專性術(shù)語(yǔ)規(guī)范、邏輯地表達(dá)思維過(guò)程 學(xué)生選用學(xué)科專業(yè)術(shù)語(yǔ)邏輯性表達(dá)思維過(guò)程，同時(shí)結(jié)合題干情境，闡述服用二甲雙胍和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)之間的關(guān)系，且能聯(lián)系實(shí)際解釋二甲雙胍對(duì)癌癥預(yù)防和治療有益，達(dá)到“抽象拓展結(jié)構(gòu)”。

基于以上分析，制定該表述題的參考答案如下：“二甲雙胍能抑制線粒體呼吸作用，從而影響ATP供應(yīng)。據(jù)圖1所示ATP是RagC蛋白復(fù)合物的跨核孔穿梭運(yùn)輸所必需的，ATP供應(yīng)量下降將導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中激活型RagC含量下降。激活型RagC含量下降將影響mTOR1蛋白復(fù)合物發(fā)揮作用，而圖中信息顯示有活性的mTOR1是促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的。所以服用二甲雙胍可抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)，顯示其對(duì)癌癥預(yù)防和治療有潛在益處。”

2.3 學(xué)生答題狀況的SOLO分析 該試題測(cè)試結(jié)果顯示，不同思維結(jié)構(gòu)層次的學(xué)生答題狀況如下：

2.3.1 前結(jié)構(gòu)水平 此類學(xué)生的答案是“無(wú)活型RagC轉(zhuǎn)換為激活型RagC需要ATP”，提取信息出錯(cuò)或無(wú)法理解題意，不做回答。

2.3.2 單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平 學(xué)生不能完全理解題意，只能提取材料中的某個(gè)信息并直接根據(jù)該信息指向結(jié)論，如： 激活型RagC跨膜運(yùn)輸需要ATP，沒(méi)有ATP細(xì)胞無(wú)法生長(zhǎng)。此類答案僅提取了“激活型RagC跨膜運(yùn)輸需要ATP”這一條信息，但并不清楚服用二甲雙胍和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)之間的關(guān)系，提取的信息零碎沒(méi)有意義。

2.3.3 多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平 學(xué)生能提取材料中多個(gè)信息，但是沒(méi)有展開(kāi)邏輯分析，沒(méi)有闡述信息之間的聯(lián)系，即沒(méi)有真正理解該調(diào)節(jié)過(guò)程的機(jī)制。該水平層次學(xué)生的答案是： 二甲雙胍抑制線粒體呼吸，減少ATP供應(yīng)。激活型RagC跨膜運(yùn)輸需要ATP。mTOR1蛋白復(fù)合物抑制SKN1，SKN1促進(jìn)ACAD10，ACAD10抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。此類答案每條信息都提取正確，但是沒(méi)有建立信息之間的邏輯關(guān)系，所以沒(méi)有解釋服用二甲雙胍抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)制。

2.3.4 關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平 學(xué)生能完整提取信息，并闡述信息之間的關(guān)系，如： 二甲雙胍能抑制線粒體呼吸作用，從而影響ATP供應(yīng)。ATP是RagC蛋白復(fù)合物的跨核孔穿梭運(yùn)輸所必需的，ATP供應(yīng)量下降將導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中激活型RagC含量下降。有活性的mTOR1是促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)所必需，而激活型RagC含量下降將影響mTOR1蛋白復(fù)合物發(fā)揮作用。此類答案每條信息之間的關(guān)聯(lián)清晰，闡述時(shí)邏輯關(guān)系完整，很好地解釋了二甲雙胍抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)制。

2.3.5 抽象拓展結(jié)構(gòu) 學(xué)生能完整提取信息，厘清每條信息之間的邏輯關(guān)系，闡述二甲雙胍抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)的機(jī)制，并能結(jié)合題目情境上升到實(shí)際“二甲雙胍對(duì)癌癥預(yù)防和治療也具有潛在益處”，解釋更富有實(shí)際意義。

2.4 基于SOLO分析設(shè)定的分層評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)以上思維過(guò)程和答題狀況的分析，該表述題的分層評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定如下(表2)：

3 基于SOLO理論分層評(píng)分的必要性

“表述”類試題可考查學(xué)生的科學(xué)思維，也可綜合考察學(xué)生提取信息、整合知識(shí)和表達(dá)思維過(guò)程的諸多能力。利用SOLO理論對(duì)學(xué)生解答此類試題的思維結(jié)構(gòu)進(jìn)行“可視”性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果清晰、客觀，具有較高的可信度。此外，SOLO分類理論也可用于指導(dǎo)課堂教學(xué)，教師引導(dǎo)學(xué)生基于事實(shí)和證據(jù)，從較高結(jié)構(gòu)水平對(duì)問(wèn)題進(jìn)行整體的、系統(tǒng)地思考，理解生物體內(nèi)無(wú)處不在的有序調(diào)控過(guò)程，提高科學(xué)思維能力、培育生命觀念。學(xué)生基于SOLO理論對(duì)自己的學(xué)習(xí)和答題狀況進(jìn)行分析，不僅能知道自己“學(xué)到多少”，更重要的是可明白“學(xué)得多好”。

表2 分層評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)