生物学问题解决能力表现水平核查表及其应用

慕晓茹

（大连教育学院 高中教师教育中心 ，辽宁 大连116021）

现实高考背景下，高中生物教学给予纸笔测验问题解决能力以极大的关注。虽然教师们致力于提高学生的问题解决能力，却因为没有可把握操作的问题解决能力体系而难以开展有效的教学活动。目前课标和考纲的能力陈述或表达给教师们的感觉是“读得懂、用不上”，与纸笔测验中生物学问题解决过程不匹配。众多的试题解析、解题技巧大多没有触及和显化解题的思维过程，用于提高学生的问题解决能力收效甚微。鉴于此，我们研发了一种接近教师实践话语体系、反映问题解决思维过程及具体能力表现特征、可把握操作的问题解决能力表现分级体系，并作为问题解决能力核查工具供教学中使用。

一、与问题解决过程环节匹配的能力行为表现

教研工作背景和用于教学实践使用的出发点决定了我们的研究主要基于纸笔测验中生物学问题解决过程中的实际能力表现，我们也不断地通过相关文件解读与理论文献研究寻求理论支撑，表1显示了与生物学问题解决过程环节匹配的主要能力行为表现，以及信息加工理论[1][2]和问题解决理论[2][3]对其的支撑关系。

表1 与问题解决过程环节匹配的具体能力表现

问题解决过程中所需要的能力既有一般能力也有学科特殊能力，表1中的主要能力及具体能力表现陈述基于两点考虑：一是基于问题解决过程环节匹配的特征行为，二是实践及理论普遍使用，并尽可能减少歧义。

纸笔测验中生物学问题解决过程包含十分复杂的认知操作技能，通常是由一定情境引起的，要求考生按照问题所要求的解（目标状态），经历借助已学知识进行分析、推理等一系列的心智活动（认知操作），使问题得以解决的过程。问题解决过程并不是线性的，每个环节也不是截然分开的，表中右侧栏所列的是与问题解决过程相对应的特征行为表现。

二、生物学问题解决能力表现水平分级核查表

在表1的基础上，对问题解决过程环节的主要能力行为表现进行水平分级，具体分级的表现水平含义及水平递进依据见表2。

表2 生物学问题解决过程中的能力行为表现水平分级核查表

表现水平分为三级，主要基于两点考虑：一是现有高考命题及解读分析实际的易中难或低中高的三级层次或水平表达，同时满足教学实践需要；二是三级水平比较容易清晰划分层次边界并描述。

获取信息能力（3）抗信息干扰能力，是基于现实高考试题中常通过干扰项的添加来控制试题难度，而对部分学生而言通过针对性适度训练其抗信息干扰能力是可以提高的。表中的“寻求或选择解题策略”中的策略，包括在其他解题过程环节的策略，如提取知识的策略。多元表达中的恰当包括准确、规范使用生物学术语、符号、学科特定图表等。

表现水平递进依据，主要来自对近六年（2007年～2012年）高考理综新课标全国90分卷试题解题过程行为及表现特征的分析，三级的边界划分也参考了2007年～2011年高考试题试后的考生答卷统计分析试题难度易中难分级及数据。①行为表现分级及描述，是从解决教学实际问题的目的出发，主要基于我们研究者对高考试题解题过程的实证分析，试题解析与讲评的教学经验。

考生在某一试题上的得分是综合能力的体现，表现为问题解决过程环节对应能力及表现水平的组合，这符合“木桶理论”，当某一块板（某一项能力）欠缺时就会影响装水（得分）的多少。不同考生相同得分，其具体能力表现水平组合可不相同，所需时间成本通常也会不同。

试题情境的复杂程度决定所承载或蕴含的能力表现水平，生物学问题解决能力表现水平高也需要高的一般能力支持。理综试卷的魅力在于，其横跨三个学科领域，学科界限可以有一定模糊，每个考生的答题总时间相同，通过恰当数量、质量的试题就可以综合且有效地考查并区分考生的能力水平。

三、生物学问题解决能力表现水平核查表的应用

1.分析研究试题

以2012年大连—沈阳联合模拟考试（下简称为2012连—沈联考）理综生物学科32题为例，试题及参考答案（下划线部分）如下：

在某种安哥拉兔中，长毛（由基因HL控制）与短毛（由基因HS控制）是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种安哥拉兔进行如下杂交实验，产生了大量的F1与F2个体，统计结果如下两表，请分析回答：

（1）实验结果表明：

①控制安哥拉兔长毛、短毛的等位基因（HL、HS）位于染色体上；

（3）若规定短毛为隐性性状，需要进行测交实验以验证上述有关推测，既可让F1长毛雄兔与多只纯种短毛雌兔杂交，也可，请预测后者测交子代雄兔、雌兔的表现型及

应用该核查表对2012连—沈联考理综生物学科32题进行能力考查分析，获知其能力及表现水平组合如表3所示。

表3 2012连—沈联考理综生物学科32题问题解决能力表现核查

通过核查表，可获知该试题解答过程中所需要的能力表现水平组合，为研究与分析试题提供了清晰的能力表现行为水平数据，了解该试题的难度、能力要求等信息。笔者认为此题作为新课标理科综合能力考试模拟题的值得称道之处在于：考查的能力多样、试题情境可以承载高水平能力表现、能力落点均在生物学科、试题文本材料蕴含假说演绎思维方法及知识内容点选择符合教学常规。

大连地区试后抽样统计数据显示该题得分率很低，由核查结果可见其原因在于：该题第（1）①问的问题解决需要高的识别有效信息能力、定位提取知识能力、思维能力，这三项能力又都受制于一般能力（智力）水平，所以对大多数学生而言感觉很难，这第一问的问题解决又是后面问题解决的前提，这也是此题总得分率很低的主要原因。

2.辅助命题与试卷编制

如表3所作的能力表现水平组合分析，可以为试题改进与完善提供依据，如果是整卷分析，则可以为试卷难度和坡度结构调整提供参考信息。

就2012连—沈联考理综生物学科32题而言，根据表3分析，第（3）①②问题需要的能力表现水平已能满足难度设计要求，第（1）①问的设计就可做适当调整，比如再提供些明显的提示信息，如“雌雄激素可影响性状表现”等，帮助考生识别有效信息，提取需要的信息要素“此题中性别影响性状表现，不一定是性染色体基因控制的”。

由于试题初稿由小范围少数教师试做，教师做题心态平和，时间相对充分，这与学生考场心理环境不同，如果有表3的分析，应该会及时作出改进第（1）①问题的决策，以降低难度，使试题难度更合理，进而提高试题的信、效度。

3.指导生物学教学

从目前少量的个案使用信息反馈来看，该核查表在促进学生对问题解决过程的元认知、诊断学生问题解决过程中的能力欠缺点、指导试题讲评、提高问题解决能力训练的针对性方面具有指导和应用价值。

以问题解决过程环节匹配相关能力，这本身就是对问题解决过程的元认知，该核查表应用可以很好地促进学生对问题解决过程的元认知，对提高中等学生生物学问题解决能力是十分有效的策略方法。

对学生能力欠缺点的诊断可以针对单个问题，也可以针对若干问题。后者将有助于师生发现生物学问题解决过程中的能力短项，这是设计或实施针对性能力训练的前提。

试题讲评时，可以根据试题所需能力水平表现分析获得信息，选择高层次能力表现水平项讲解解题的心理过程，针对性地设计迁移训练问题。

教师也可以根据试题分析信息，从学生实际出发，合理定位理综生物学科成绩（得分）期望，对一些需要很高的一般能力（智力）支持的能力表现项的能力训练作出合理的取舍与适度安排。

[1]R·M·加涅.学习的条件和教学论[M].上海：华东师范大学出版社，1999：69－78.

[2]王小明.学习心理学[M].北京：中国轻工业出版社，2009：13，230－249.

[3]陈琦，刘儒德.当代教育心理学.修订版[M].北京：北京师范大学出版社，2008：331－340.

注释：

①主要来自各级各类高考备考指导会议的教研专业人员报告。

②这里的知识指广义知识，含技能、方法、观点等。

③问题或试题的起始情境条件、结果状态描述及中间障碍统称为问题空间。