基于SOLO分類理論的高中生物命題情境測評分析與啟示

黃晶星

（莆田第二中學 福建莆田 351131）

在新教材、新課標、新高考的大背景下，高中生物學試題的命制應通過設置真實的試題情境，考查學生靈活運用所學知識分析解決問題的能力。新課標在命題建議中指出，基于真實情境的設問要有清晰的層次與嚴謹的邏輯，指向核心素養的不同水平。不同學生由于學習認知水平的差異，所能到達的高中生物學學業質量水平的層級也不一樣，因此提高試題情境設計的層級性非常必要。

1 試題情境測評框架的構建

1.1 SOLO分類理論

SOLO分類理論認為，被試回答某個問題時所表現出來的思維結構是可檢測的，稱之為“可觀察的學習成果結構”。高中生物學科學業質量水平以本學科核心素養的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任為四個維度，并將每個維度劃分為可進階的四個水平。這與SOLO分類理論中的思維結構在內涵上具有一致性。SOLO分類理論的層級結構見表1，其類型由簡單到復雜的，層層遞進，前三個層級比較基礎，屬于低階思維，而后兩個層級指向于思維能力的進一步發展，屬于高階思維能力。

表1 SOLO分類理論層級分析

1.2 試題情境的測評

基于背景材料的復雜程度，試題情境可劃分為“簡單”與“復雜”；若考慮到學生對情境的熟悉程度，又可劃分為“熟悉”與“陌生”。這些劃分方法更多地從命題者的角度出發，反映的是命題者想要達到的考查目的，很難有效地檢測不同層次學生的學業質量水平達成情況。試題情境的設置應更多考慮從學生的情境活動出發。情境活動是指在情境中所進行的問題解決或任務完成活動。根據學生在情境活動中所展現的思維結構特點，可將其分為簡單情境活動和復雜情境活動。簡單情境活動需要調動學生單一的認知活動，對應于SOLO理論中的單點結構層級和多點結構層級；復雜情境活動需要學生綜合運用多種認知，對應于SOLO理論中的關聯結構層級和抽象拓展結構層級。運用SOLO分類理論，結合學業質量水平與高考考查要求，可構建試題情境測評框架表（表2）。其中，單點結構與多點結構的試題情境考查的是學生的基礎知識和能力水平，情境中包含的信息較少，邏輯關系相對簡單；關聯結構與抽象拓展結構的試題情境更為復雜，測評是學生學科核心素養的水平。

表2 試題情境測評框架表

2 試題情境實例分析

2.1 “單點結構”實例分析

【例1】（2022年·廣東卷·3）在2022年的北京冬奧會上，我國運動健兒取得了驕人的成績。在運動員的科學訓練和比賽期間需要監測一些相關指標，下列指標中不屬于內環境組成成分的是 （ ）

A.血紅蛋白 B.血糖

C.腎上腺素 D.睪酮

試題分析：本題考查的是內環境的概念，解題只需學生回憶單個知識點，即血漿的化學組成，因此本題屬于SOLO層級中的單點結構水平。此種試題情境多見于教材的課后練習與高考試卷的基礎選擇題，教師在考查學生對教材中陳述性必備知識的理解時，可考慮設置該層級試題情境。

2.2 “多點結構”實例分析

【例2】（2021年·福建卷·6）下列關于生態茶園管理措施的分析，錯誤的是 （ ）

A.使用誘蟲燈誘殺害蟲，可減少農藥的使用

B.套種豆科植物作為綠肥，可提高土壤肥力

C.利用茶樹廢枝栽培靈芝，可提高能量的傳遞效率

D.修剪茶樹枝葉通風透光，可提高光合作用強度

試題分析：本題以“生態茶園”作為學生熟悉的農業生產情境。其中A項考查生態系統信息傳遞的生物防治；B項考查套種的概念及意義；C項考查生態系統能量流動的意義；D項考查光合作用影響因素。且這四個知識點之間無需進行比較與分析，直接判斷即可得出答案。此種試題情境是側重考查學生對教材中的多個必備知識點的理解，包括陳述性知識和程序性知識，且對關鍵能力的要求不高。

2.3 “關聯結構”實例分析

【例3】（2022年·山東卷·10）石蒜地下鱗莖的產量與鱗莖內淀粉的積累量呈正相關。為研究植物生長調節劑對石蒜鱗莖產量的影響，將適量赤霉素和植物生長調節劑多效唑的粉末分別溶于少量甲醇后用清水稀釋，處理長勢相同的石蒜幼苗，鱗莖中合成淀粉的關鍵酶AGPase的活性如圖1。下列說法正確的是（ ）

圖1 不同處理下鱗莖中石蒜幼苗AGPase的活性變化

A.多效唑通過增強AGPase活性直接參與細胞代謝

B.對照組應使用等量清水處理與實驗組長勢相同的石蒜幼苗

C.噴施赤霉素能促進石蒜植株的生長，提高鱗莖產量

D.該實驗設計遵循了實驗變量控制中的“加法原理”

試題分析：本題情景屬于學習探索情境。題干信息的呈現形式多樣，包含文字、折線、數據等，需要學生根據選項，從題干中獲取重要信息，理清解題邏輯，通過分析、比較才能正確作答。學生首先從題干中明確實驗設計的變量，獲取諸如“植物生長調節劑多效唑、赤霉素、AGPase活性、淀粉含量與石蒜鱗莖產量”等重要信息，再比較三條折線，通過AGPase活性數值大小，構建的這些信息的知識網絡，最后進行比較、分析，即可得出結果。以C項為例，由折線可知，赤霉素降低AGPase的活性，進而抑制鱗莖中淀粉的積累，根據石蒜地下鱗莖的產量與鱗莖內淀粉的積累量呈正相關，可推理出：噴施赤霉素不能提高鱗莖產量，反而使得鱗莖產量減少。整體上來說，該題的解答需要學生具備獲取信息的關鍵能力，并能構建相關的知識網絡，通過推理、論證得出答案，因此屬于SOLO分類層級中的關聯結構水平。此類層級情境側重考查必備知識中的程序性知識，也是高考常見的試題情境設計方式，更是在高三復習需要重點關注的試題情境。

2.4 “抽象拓展”實例分析

【例4】（2021年·福建卷·17題節選）大氣中濃度持續升高的CO2會導致海水酸化，影響海洋藻類生長進而影響海洋生態。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經濟藻類，生長速度快，一年可多次種植和收獲。科研人員設置不同大氣CO2濃度（大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC）和磷濃度（低磷濃度LP和高磷濃度HP）的實驗組合進行相關實驗，結果如下圖所示。

圖2 不同CO2和磷濃度組合下的ATP水解酶相對活性

圖3 不同CO2和磷濃度組合下的光合速率隨光照強度的變化

（4）磷等礦質元素的大量排放導致了某海域海水富營養化，有人提出可以在該海域種植龍須菜。結合以上研究結果，從經濟效益和環境保護的角度分析種植龍須菜的理由是____________。

試題分析：本題主要考查ATP、光合作用和細胞呼吸、水體富養化相關知識。題（4）最后一空要求學生利用“高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率”的研究結果，在新情境“種植龍須菜”中解決問題，因此屬于抽象拓展結構。

3 反思與啟示

基于SOLO分類理論的試題情境測評框架能夠反映分層與進階學習的特點，也可以用于課堂的常規教學、試卷編制和試題講評等。在試卷編制中，創設具有層級性的命題情境，是實現對學生不同學業水平考查的重要抓手。教師可以《普通高中生物學課程標準（2017年版）》和《中國高考評價體系》作為試卷編制的依據，根據如圖4所示的基本思路進行基于SOLO分類理論的試題情境測評的試卷編制。

圖4 基于SOLO分類理論的試題情境測評的試卷編制思路

此外，基于SOLO分類理論的試題情境測評框架有利于對學生的學習反饋情況進行分類評價，可以準確評估學生對相關內容的掌握情況，提高教學的有效性。為了便于實際操作，教師可將“關聯結構”與“抽象拓展結構”合并為一個層級，視為高階思維，并由此將學生的答題情況依次分成前結構、單點結構、多點結構與高階思維四個水平。這種進階式的評價模式，能夠引導學生從答題結果中正確地評估自己關鍵能力的達成情況，從根本上提升學生的學習水平。對于高三復習而言，通過測評框架還可以引導學生層層遞進，經歷深度思考，從而達到完善知識框架、提升學科核心素養的目的。