基于SOLO分類(lèi)理論的問(wèn)題式教學(xué)設(shè)計(jì)

摘要：基于SOLO分類(lèi)理論的高中生物學(xué)問(wèn)題式教學(xué)，體現(xiàn)了堅(jiān)持以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)理念，在問(wèn)題解決過(guò)程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本文以“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”為例，運(yùn)用SOLO分類(lèi)理論，立足課標(biāo)、教材和學(xué)情，通過(guò)把控核心問(wèn)題鏈、子問(wèn)題鏈的梯度、難度，觀察學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的變化和發(fā)展，打造“教學(xué)評(píng)”一體化高中生物學(xué)深度學(xué)習(xí)課堂。

關(guān)鍵詞：SOLO分類(lèi)理論；細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)；問(wèn)題式；教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1003-7586（2024）05-0035-04 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中指出，高中生物學(xué)課程不僅要求學(xué)生掌握生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，還要讓學(xué)生在生物學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中深刻領(lǐng)悟生物學(xué)家在生物學(xué)研究過(guò)程中的科研精神。教師要讓學(xué)生在“提出問(wèn)題”中“獲取信息”，根據(jù)獲取的知識(shí)尋找相應(yīng)證據(jù)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)，最后發(fā)現(xiàn)生物學(xué)規(guī)律，習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任和生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)的主體是思維，思維進(jìn)階才能促進(jìn)核心素養(yǎng)提升。核心素養(yǎng)的主體是思維，思維進(jìn)階才能促進(jìn)核心素養(yǎng)提升。學(xué)源于思，思源于疑，學(xué)生學(xué)習(xí)要善于疑，思維是從提出問(wèn)題開(kāi)始的。問(wèn)題式教學(xué)具有主體性、互動(dòng)性、情境性、創(chuàng)造性等特點(diǎn)，與《課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)的探究式學(xué)習(xí)契合，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)在做中學(xué)，在學(xué)中思，在思中悟，進(jìn)而提高學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1SOLO分類(lèi)理論

SOLO分類(lèi)理論（Structure of the Observed Learning Outcome），又稱為可觀察的學(xué)習(xí)成果的結(jié)構(gòu)。1982年，由澳大利亞學(xué)者約翰·比格斯（John Biggs）和凱文·科利爾（Kevin Coller）最先提出。SOLO分類(lèi)理論是一種學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)方法，依據(jù)學(xué)生在完成一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)表現(xiàn)出的思維層次和結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行觀察、描述和量化（見(jiàn)圖1）。SOLO分類(lèi)理論體現(xiàn)了現(xiàn)代心理學(xué)，尤其是認(rèn)知理論研究成果，將其應(yīng)用于高中生物學(xué)問(wèn)題式教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)高中生物學(xué)教育教學(xué)及教學(xué)成果的檢測(cè)評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。

SOLO分類(lèi)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個(gè)逐步進(jìn)化的過(guò)程，并將這一進(jìn)化過(guò)程分為五個(gè)結(jié)構(gòu)層次：前結(jié)構(gòu)層次（Pre-structural，P）、單一結(jié)構(gòu)層次（Uni-structur-al，U）、多元結(jié)構(gòu)層次（Multi-structural，M）、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次（Relational，R）和抽象拓展結(jié)構(gòu)層次（Abstract，A）。每一個(gè)層次都代表著學(xué)生解決問(wèn)題或理解新知識(shí)時(shí)所表現(xiàn)出的不同思維水平和能力。

處于前結(jié)構(gòu)層次（P）的學(xué)生能夠記住問(wèn)題，但不能區(qū)分問(wèn)題與回答，表現(xiàn)為基本無(wú)法理解和解決問(wèn)題，回答問(wèn)題邏輯混亂或同義反復(fù)。

處于單一結(jié)構(gòu)層次（U）的學(xué)生能夠記住問(wèn)題，而且還可以將問(wèn)題與一個(gè)解答要點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，表現(xiàn)為在課堂上回答老師現(xiàn)場(chǎng)提出的某一具體問(wèn)題時(shí)，只能運(yùn)用其某一知識(shí)點(diǎn)回答，并且在解決問(wèn)題之后，將該答案作為問(wèn)題的結(jié)論，形成單一知識(shí)認(rèn)知。

處于多元結(jié)構(gòu)層次（M）的學(xué)生，擁有多個(gè)知識(shí)素材或概念，在回答問(wèn)題時(shí)，能夠?qū)⑷舾晒铝⒅R(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，并能夠做到基于這些知識(shí)點(diǎn)回答相關(guān)問(wèn)題。但處于多元結(jié)構(gòu)層次中的學(xué)生并未建立起完整的知識(shí)體系。

處于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次（R）的學(xué)生，能夠?qū)?wèn)題與各個(gè)概念或相關(guān)素材相互聯(lián)系起來(lái)，在回答各種問(wèn)題時(shí)，能夠基于某一問(wèn)題而聯(lián)想到若干個(gè)問(wèn)題解答的要點(diǎn)，并且能夠?qū)⑦@些要點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，形成聯(lián)系緊密、成體系的知識(shí)結(jié)構(gòu)層次。學(xué)生能夠基于這一層級(jí)思維解決問(wèn)題，說(shuō)明他已經(jīng)做到真正理解并解決問(wèn)題。

處于拓展抽象結(jié)構(gòu)層次（E）的學(xué)生，既能夠全面分析已知的素材，還能夠理解已知信息及抽象原理之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，運(yùn)用假設(shè)解決陌生情境下復(fù)雜問(wèn)題。學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)，能夠通過(guò)抽象概括，從理論高度分析、深化問(wèn)題，進(jìn)一步拓展問(wèn)題本身意義和價(jià)值。

SOLO理論共有五個(gè)結(jié)構(gòu)層次，其中前三個(gè)結(jié)構(gòu)層次屬于低階思維，后兩個(gè)結(jié)構(gòu)層次屬于高階思維。教育目標(biāo)要強(qiáng)調(diào)高階思維的培養(yǎng)，包括分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。

2基于SOLO分類(lèi)理論的問(wèn)題式生物思維結(jié)構(gòu)模型

2.1生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)分層

根據(jù)SOLO分類(lèi)理論，可將生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)分為五個(gè)層次，前結(jié)構(gòu)層次學(xué)生的思維混亂，基本無(wú)法理解和解決問(wèn)題，高中生經(jīng)歷了兩年的初中生物學(xué)學(xué)習(xí)，掌握了一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，因此，高中生物學(xué)問(wèn)題式教學(xué)基本不會(huì)考查學(xué)生的前結(jié)構(gòu)層次（見(jiàn)表1）。其中前三個(gè)結(jié)構(gòu)層次主要基于學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)數(shù)量來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，這是從知識(shí)點(diǎn)角度出發(fā)的量的評(píng)價(jià)。后兩個(gè)結(jié)構(gòu)層次則是綜合了知識(shí)點(diǎn)的數(shù)量、知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，是量與質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)學(xué)生生物學(xué)整體思維能力和水平。

高中生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，而且學(xué)生個(gè)體思維過(guò)程差異大，正是基于這種現(xiàn)實(shí)的差異性，構(gòu)成高中生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。從主導(dǎo)思維看，有的學(xué)生發(fā)散思維強(qiáng)，而有的學(xué)生辯證思維強(qiáng)；從思維操作看，有的學(xué)生思維靜止簡(jiǎn)單，只能用孤立知識(shí)解決問(wèn)題，有的同學(xué)思維靈活，會(huì)在陌生情境下聯(lián)系知識(shí)體系解決問(wèn)題。

高中生物學(xué)教學(xué)中，學(xué)生的認(rèn)知水平不同，解決不同類(lèi)型不同目標(biāo)的問(wèn)題時(shí)，主導(dǎo)思維的方式及其操作差異大。簡(jiǎn)單思維側(cè)重提取某一知識(shí)點(diǎn)解決問(wèn)題，發(fā)散思維側(cè)重創(chuàng)新或可能性問(wèn)題解決，邏輯思維側(cè)重原因分析類(lèi)問(wèn)題解決，而辯證思維則評(píng)價(jià)措施類(lèi)問(wèn)題解決。無(wú)論是簡(jiǎn)單思維、發(fā)散思維，還是邏輯思維、辯證思維，都不是單純的高級(jí)取代低級(jí)的替代關(guān)系，而是表現(xiàn)為前一層次是后一層次的基礎(chǔ)，并呈現(xiàn)出層層遞進(jìn)、螺旋上升關(guān)系，是替代與共存辯證統(tǒng)一的關(guān)系。

2.2問(wèn)題鏈

問(wèn)題鏈?zhǔn)腔凇墩n程標(biāo)準(zhǔn)》、教材及學(xué)情的全面分析基礎(chǔ)上，將學(xué)生需要掌握的學(xué)科知識(shí)提煉出若干個(gè)層次鮮明、體現(xiàn)思維進(jìn)階的問(wèn)題。教師利用這些提煉出的有質(zhì)量的核心問(wèn)題及其子問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問(wèn)題，在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。問(wèn)題是開(kāi)啟學(xué)科思維培養(yǎng)的“大門(mén)”，SOLO分類(lèi)理論既關(guān)注不同學(xué)生的不同知識(shí)結(jié)構(gòu)層次及其認(rèn)知水平、主導(dǎo)思維類(lèi)型及思維操作要求，也關(guān)注學(xué)生思維過(guò)程及結(jié)果。基于SOLO分類(lèi)理論下的高中生物學(xué)問(wèn)題式教學(xué)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了問(wèn)題解答過(guò)程中學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的發(fā)展過(guò)程，即從低階到中階、較高階、高階的思維發(fā)展歷程，實(shí)現(xiàn)情境認(rèn)知、知識(shí)建構(gòu)、遷移運(yùn)用和問(wèn)題解決的深度學(xué)習(xí)。

2.3問(wèn)題式生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

學(xué)生解決生物學(xué)問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)差異的根本原因在于個(gè)體解決問(wèn)題過(guò)程中的主導(dǎo)思維的不同。在明確了生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)分層及問(wèn)題鏈的基礎(chǔ)上，教師還要進(jìn)一步厘清在解決問(wèn)題過(guò)程中學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程。基于SOLO分類(lèi)理論，生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)分層及高中生物學(xué)學(xué)科研究特點(diǎn)，構(gòu)建問(wèn)題式生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)模型圖（見(jiàn)圖2）。根據(jù)高中生的學(xué)科素養(yǎng)及思維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，教師需創(chuàng)設(shè)高中生物學(xué)學(xué)科的相關(guān)問(wèn)題情境，提出的問(wèn)題在難度和知識(shí)內(nèi)涵方面要有代表性、典型性，讓學(xué)生不能基于已有知識(shí)立刻就能解決問(wèn)題，而是要讓學(xué)生產(chǎn)生已有知識(shí)儲(chǔ)備和經(jīng)驗(yàn)之間的沖突，引發(fā)學(xué)生深度思考，通過(guò)問(wèn)題解決過(guò)程發(fā)展學(xué)生的高階思維。

圖2中，問(wèn)題式生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)模型由背景要素、支撐要素構(gòu)成。其中背景要素包括思維鍛煉、思維過(guò)程及思維目的。獲取解讀信息是思維鍛煉，調(diào)動(dòng)運(yùn)用知識(shí)是思維過(guò)程，論證解決問(wèn)題是思維目的。發(fā)散思維、邏輯思維、辯證思維支撐起問(wèn)題研究思維結(jié)構(gòu)要素的核心。基于SOLO分層理論，以及問(wèn)題研究思維結(jié)構(gòu)模型，高階思維活動(dòng)是在反復(fù)運(yùn)用低階思維活動(dòng)中逐級(jí)提升的。通過(guò)多次單一結(jié)構(gòu)層次，多元結(jié)構(gòu)層次簡(jiǎn)單問(wèn)題的解決，逐步提升至關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次、抽象拓展結(jié)構(gòu)層次復(fù)雜問(wèn)題的解決，實(shí)現(xiàn)從簡(jiǎn)單思維到辯證思維養(yǎng)成的質(zhì)變。

3基于SOLO分類(lèi)理論的問(wèn)題式教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1基點(diǎn)分析

3.1.1課標(biāo)分析

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”一節(jié)的內(nèi)容要求“概述細(xì)胞都由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開(kāi)，能控制物質(zhì)進(jìn)出，并參與綱胞間的信息交流”“闡明細(xì)胞內(nèi)具有多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著物質(zhì)運(yùn)輸、合成與分解、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等生命活動(dòng)”“舉例說(shuō)明細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”。行為動(dòng)詞“概括”“闡明”“說(shuō)明”，行為對(duì)應(yīng)的內(nèi)容為“成分”“結(jié)構(gòu)”“功能”。學(xué)生掌握細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用細(xì)胞的結(jié)構(gòu)知識(shí)解釋生活中的生物現(xiàn)象。基于so-LO分類(lèi)理論，“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”涉及的思維結(jié)構(gòu)包括多元、關(guān)聯(lián)和抽象拓展結(jié)構(gòu)。

3.1.2教材分析

“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”在教材中發(fā)揮著承上啟下的作用，本模塊后續(xù)內(nèi)容中還涉及細(xì)胞代謝、增殖、分化、衰老、凋亡等生命活動(dòng)，這些生命活動(dòng)也是細(xì)胞各結(jié)構(gòu)分工合作、協(xié)調(diào)配合的結(jié)果。本章學(xué)習(xí)將為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)作好鋪墊，打好基礎(chǔ)。

3.1.3學(xué)情分析

學(xué)生在第一章學(xué)習(xí)中了解細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能存在統(tǒng)一；通過(guò)第二章的學(xué)習(xí)則更進(jìn)一步地了解細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)元素及化合物，對(duì)細(xì)胞的物質(zhì)組成有了一定的認(rèn)知基礎(chǔ)和知識(shí)儲(chǔ)備。但由于細(xì)胞器知識(shí)內(nèi)容多，識(shí)圖難，學(xué)生需要在教師引導(dǎo)下主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師通過(guò)展示課件、制作模型使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)細(xì)胞的微觀認(rèn)識(shí)。

3.2生成核心問(wèn)題鏈

問(wèn)題鏈教學(xué)，通常需要以核心問(wèn)題為思維主線，借助問(wèn)題引導(dǎo)、驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行仔細(xì)觀察、深入思考、經(jīng)歷探究、知識(shí)遷移，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題獲得高階思維。核心問(wèn)題鏈的教學(xué)設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)“一問(wèn)一答”“滿堂問(wèn)答”的提問(wèn)模式。本節(jié)課聚焦《課程標(biāo)準(zhǔn)》、教材及學(xué)情分析，生成“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”的教學(xué)目標(biāo)和核心問(wèn)題鏈（見(jiàn)表2），將刻板、固定的提問(wèn)變得生動(dòng)、有價(jià)值，以激活學(xué)生的思維，讓教學(xué)由淺表走向深入。核心問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)要具有聚焦性、情境性、遞進(jìn)性和探究性。

3.3生成子問(wèn)題鏈

核心問(wèn)題指向引領(lǐng)學(xué)生思考的方向，具有較大的發(fā)散空間，問(wèn)題的起始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)有一定差距。學(xué)生在解決問(wèn)題或者深入思考時(shí)無(wú)法直接解決核心問(wèn)題，這需要教師將核心問(wèn)題拆解為若干更小的“子問(wèn)題”，形成“子問(wèn)題鏈”，最終學(xué)生通過(guò)子問(wèn)題的解決實(shí)現(xiàn)核心問(wèn)題的解決。根據(jù)高中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，教師把核心問(wèn)題再拆解成有中心、有序列、有層次、相對(duì)獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的子問(wèn)題鏈（見(jiàn)表3），再通過(guò)相應(yīng)的情景、活動(dòng)設(shè)計(jì)，把傳統(tǒng)機(jī)械記憶轉(zhuǎn)化為解決問(wèn)題實(shí)踐探索的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，達(dá)到深度學(xué)習(xí)效果。

4教學(xué)啟示

4.1創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境是基礎(chǔ)

高中生物學(xué)教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任的學(xué)科課程。通過(guò)《課程標(biāo)準(zhǔn)》、教材和學(xué)情分析，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，創(chuàng)建具有鮮明化、結(jié)構(gòu)性發(fā)展高階思維問(wèn)題，讓學(xué)生從低階、中階發(fā)展到較高階，最終形成高階思維，實(shí)現(xiàn)情境認(rèn)知、知識(shí)構(gòu)建、遷移運(yùn)用和問(wèn)題解決的深度學(xué)習(xí)課堂。知識(shí)蘊(yùn)含于問(wèn)題之中，問(wèn)題又鋪墊在情境之內(nèi)。

4.2創(chuàng)建問(wèn)題層次是關(guān)鍵

根據(jù)生物學(xué)思維結(jié)構(gòu)分層，教師設(shè)計(jì)核心問(wèn)題鏈，兼顧其廣度、深度、難度，并將核心問(wèn)題分解成若干子問(wèn)題鏈，引導(dǎo)學(xué)生從單一到多元，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地思考問(wèn)題、解決問(wèn)題，提升思維的發(fā)散性、批判性和創(chuàng)新性，保障學(xué)生獲得新知。

4.3貫穿SOLO評(píng)價(jià)是保障

教師需基于SOLO分類(lèi)理論創(chuàng)建基于不同思維層次的核心問(wèn)題鏈、子問(wèn)題鏈，并將問(wèn)題鏈解決作為評(píng)估學(xué)生思維發(fā)展和應(yīng)答效果的動(dòng)態(tài)觀察指標(biāo)，鼓勵(lì)學(xué)生強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)在動(dòng)力，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)自覺(jué)性、主動(dòng)性，提升其能力，達(dá)成學(xué)科核心素養(yǎng)。