基于SOLO分類理論的問題鏈教學

張麗 王穎娟

［摘 要］將問題鏈與SOLO分類理論相結合，可啟迪學生思考，有效提升學生的思維能力，幫助教師進行教學診斷與改進。文章以“精子的形成過程”為例闡述如何開展基于SOLO分類理論的問題鏈教學。

［關鍵詞］SOLO分類理論；問題鏈教學；精子的形成過程

［中圖分類號］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）20-0090-03

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，學生應該在學習過程中逐步發展科學思維［1］。在教學中檢測、發展學生思維一直是我國教育改革發展的基本要求。有效的問題鏈能夠啟迪學生思考，提升學生的思維能力。SOLO分類理論是評價學生思維水平層次的有效工具，能夠幫助教師進行教學診斷與改進。

一、理論概述

SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）分類理論是澳大利亞學者彼格斯在皮亞杰認知發展理論的基礎上通過實驗而總結出的評價理論，該理論認為一個人回答某個問題時所表現的思維層次是可以檢測的，并確認了五個不同的思維水平層次，即前結構水平、單點結構水平、多點結構水平、關聯結構水平和抽象拓展結構水平［2］。

問題鏈是將教學內容轉化為一系列具有科學性、系統性、層次性和邏輯性的教學問題組［3］。SOLO分類理論與問題鏈的設計相同，都有梯度性，由易到難，層層遞進。因此，在教學中教師可運用SOLO分類理論，將問題的難度按層次分類，由易到難（見表1），從而及時把握學生的思維層次，讓學生的思維變得可視化，進而更好地掌握每個學生的情況。由于前結構水平對應的是無效問題，所以在教學中不考慮該結構水平對應的問題。

綜上所述，在教學設計過程中教師可依據課程標準，運用SOLO分類理論分析教學內容所對應的學生應該要達到的思維水平層次，同時結合學生學情來制訂教學目標，再依據教學目標提煉圍繞教學內容的核心問題，針對核心問題設計子問題鏈來展開教學（見圖1）。

SOLO分類理論和問題鏈相結合，提高了教師問題鏈設計和實施的能力，滿足了學生思維能力的培養需求。

二、基于SOLO分類理論的問題鏈教學

（一）課程標準

內容要求：闡明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞［5］。

教學提示：運用模型、裝片或視頻觀察模擬減數分裂過程中染色體的變化［6］。

（二）學情分析

學生已經學過有絲分裂，掌握了有絲分裂各個時期染色體的行為變化，這為減數分裂的學習打下了基礎。但對于高一學生來說，學習減數分裂過程中染色體行為變化有一定的難度，教師順著減數分裂過程一一講解各個時期的染色體行為的變化，學生不僅會思維混亂且會感到枯燥乏味。因此，教師可根據學生的認知規律，設計一系列有思維層次變化的問題鏈，由易到難，幫助學生搭建思維的橋梁，讓學生輕松把握減數分裂過程。

（三）教學內容分析

“減數分裂”是人教版生物學教材必修2第2章第1節的內容。減數分裂作為一種特殊的有絲分裂，前期、中期、后期、末期等具體時期的核膜、核仁等物質的變化基本相同，其主要差異在于染色體行為的變化。因此，在教學中教師可主要構建減數分裂前期、中期、后期的染色體行為變化圖。該內容的教學重難點是引導學生對減數分裂過程形成清晰的認識。其包括“精子的形成過程”和“卵細胞的形成過程”2個框題，卵細胞的形成過程與精子的形成過程基本相同，只有些許區別，所以本節課主要講解精子的形成過程。精子的形成過程包括同源染色體、聯會、四分體等概念及精子的形成過程，對這些知識進行思維層次劃分（見表2），以便教師在教學中判斷學生的思維水平，并針對學生的思維水平進行有針對性的教學設計。

（四）教學目標

通過構建精子的形成過程的模型，以及結合層層遞進的問題，學會描述減數分裂過程中染色體的行為變化。

（五）核心問題

減數分裂是怎樣進行的？

（六）教學過程

1.回顧有絲分裂過程

教師引導學生回顧有絲分裂過程最重要的變化，并提出問題：（1）有絲分裂前復制幾次？有絲分裂過程中分幾次？分什么？（多點結構水平）（2）細胞為保證高效完成平均分配，如何分？（單點結構水平）

學生根據已學知識知道有絲分裂前復制1次，分1次，分姐妹染色單體（意味著著絲粒分裂），且細胞工作效率高。為保證高效進行平均分配，一般都要先排齊，即著絲粒排列在細胞中央的赤道板處。在與學生互動的過程中構建有絲分裂過程中染色體行為變化的相應圖形（見圖2），同時講解著絲粒排列在中間赤道板處為中期，在排之前為前期，排之后分開為后期。

設計意圖：按問題鏈的先后順序，由易到難逐個擊破問題，符合學生的認知規律；在和學生互動的過程中完成有絲分裂圖像的繪制；通過簡單的排齊、排齊前、排齊后讓學生更好地理解有絲分裂過程中染色體的行為變化，為減數分裂過程的講解做好鋪墊。

2.問題驅動，理解概念

首先，教師結合教材第18頁“問題探討”欄目果蠅體細胞和配子的染色體示意圖及雄果蠅經受精作用形成過程圖（見圖3）講解受精作用。

然后，提出以下問題：

（1）配子能通過有絲分裂形成嗎？（單點結構水平）

（2）如若不能，配子是如何形成的？（單點結構水平）

（3）減數分裂前復制幾次？減數分裂過程中分幾次？（多點結構水平）

（4）從數目及形態來看，配子的染色體與體細胞的染色體有何區別？（多點結構水平）

（5）由體細胞到配子，染色體數目減半，成對的染色體彼此分離。成對的染色體有何特點？（多點結構水平）

像圖3中1和2這樣成對的，形態大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，且能配對的染色體，就稱之為同源染色體。繼而說明聯會、四分體的含義。

設計意圖：從學生已有知識出發，引導學生學習未知知識。學生熟悉受精過程，知道親代與子代的染色體數目相同，所以結合有絲分裂的相關知識，可以得出“配子不能通過有絲分裂形成”的結論。同時，學生根據初中所學知識，知道受精卵的細胞核中有一半的染色體來自母方，一半的染色體來自父方，據此引出減數分裂、同源染色體等學生未知的概念，為突破本節課的難點打下基礎。

3.模型構建，史料引導，突破難點

教師提出問題：有絲分裂前復制1次，有絲分裂過程中分1次，分的是姐妹染色單體（著絲粒分裂）。減數分裂的結果是染色體的數目減半，減數分裂前復制1次，減數分裂過程中分2次，分別分什么？先分同源染色體還是姐妹染色單體？現以哺乳動物的精子的形成過程為例，請各組成員根據如下模型（見圖4），提出你們的猜想。（關聯結構水平）

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

呈現事實：1891年，科學家以蝽為材料觀察減數分裂過程，發現在減數第一次分裂時染色體會呈現為環狀，每個環狀由2條染色體配對構成，減數第一次分裂時環會相互分離進入不同細胞中。

通過呈現的事實，學生知道染色體發生聯會而呈現為環狀，則減數第一次分裂分的是同源染色體，減數第二次分裂分的是姐妹染色單體（著絲粒分裂），并更正圖解（見圖5）。據此，教師又通過排齊、排齊前、排齊后講解減數分裂過程中染色體的行為變化，闡述同源染色體排列在中間時為減數分裂Ⅰ中期，在排之前為減數分裂Ⅰ前期 ，排之后為減數分裂Ⅰ后期；著絲粒排列在中間時為減數分裂Ⅱ中期，在排之前為減數分裂Ⅱ前期，排之后為減數分裂Ⅱ后期。

設計意圖：通過小組合作探究減數分裂的過程，讓學生先行提出自己的猜想，再呈現事實予以驗證，先構建減數分裂整體框架，再具體繪制減數第一次分裂和減數第二次分裂中各個時期的圖像，從整體到具體，一步步搭建，讓學生有一個清晰的輪廓，不易混亂。讓學生自主繪制減數分裂過程圖，培養學生的科學探究能力，進而使學生掌握減數分裂的過程。

三、教學反思

基于SOLO分類理論的問題鏈教學不同于常規的問題鏈教學。在SOLO分類理論的指導下，利用核心知識設計核心問題，再將核心問題分解，形成子問題鏈，一方面可以讓教師提出有針對性、有層次、有邏輯的問題，從而幫助教師更好地檢測學生的思維層次；另一方面，不僅能調動學生主動思考的積極性，還能讓學生在解決問題的過程中提升思維能力。總之，實施基于SOLO分類理論的問題鏈教學，能夠促進教師與學生之間的有效互動，實現教學相長。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］［5］［6］? 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：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.“問題鏈”的類型及教學功能：以化學教學為例［J］.教育科學研究，2010（5）：50-54.

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

（責任編輯 黃春香）