基于SOLO分类理论的高中生物试题分析测评量表的构建与试题分析

陈延燕 贝伟浩 潘俊全

[摘 要]基于SOLO分类理论构建评价高中生物试题思维层次的测评量表，同时利用量表对2017年至2019年高考全国Ⅲ卷生物试题进行分析，并得出相关的生物教学启示。

[关键词]SOLO分类理论;测评量表;高中生物

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）11-0087-04

每年都有许多论文对生物高考试题进行分析，但大多数都是从高考试题如何体现课程标准和考试大纲的具体要求、知识模块所占比例、分值的角度进行。鲜少有人从 “试题所考查的思维层次”这个角度进行分析。因此，笔者通过SOLO分类理论对生物高考试题所考查的思维层次的深浅进行分类整理，构建高中生物试题分析测评量表，并以2017年至2019年高考全国Ⅲ卷的生物试题为例，探讨试题呈现的思维结构特性及对教学的启示。

一、利用SOLO分类理论构建试题分析测评量表

SOLO分类理论最早是用来根据学生在回答问题时的思维表现程度评价学生学习能力的[1]，该理论将学生答题时的思维划分成5个递进的层级：前结构层级（P）、单点结构层级（U）、多点结构层级（M）、关联结构层级（R）、抽象拓展结构层级（E）。

根据信息加工理论、问题解决理论及沈蓉在《高中生生物解题能力测评体系的开发研究》中的观点[2]可知，纸笔测验中生物学问题的解决过程包括认识问题，借助已学知识进行分析、推理、判断等一系列的心智活动，再将问题答案付诸笔头，用科学、规范的文字表达出来。而上述的每一个环节都对应问题解决者的一种能力，任何一种能力的缺失或薄弱都会对最终问题的解决造成影响。

因此，笔者认为要分析试题所考查的思维层次可从两个方面入手：（1）学生在审题思考时所需的能力，即学生在读题时辨认出题目对应知识点的能力;（2）学生在答题时所需的能力，这包括两部分，一是学生在辨认出题目对应知识点后，为了解决问题所展现出来的图文转换能力、建模能力、分析能力、判断能力和反思能力;二是学生在落笔时所展现出来的文字表述能力。审题和答题所需能力越高，说明做题时学生的思维量越大，这在一定程度上反映了试题所考查的思维结构特性。

基于以上两点，笔者对试题所考查的思维层次进行分级，设计了基于SOLO分类理论的试题分析测评量表（如表1）。

需要说明的是，因为高中生物试题都是针对课本知识点的，因此，在审题中并没有基于“抽象拓展结构”的题目类型。

二、基于试题分析测评量表的2017年至2019年高考全国Ⅲ卷生物试题划分

下面以2019年高考全国Ⅲ卷生物试题第29题和2018年高考全国Ⅲ卷生物试题第32题[节选第（2）问]为例，说明对试题进行划分的具体操作和方法。

【例1】氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。

（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是________________，在细胞核中合成的含氮有机物是______________，叶绿体中含氮的光合色素是________________。

（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH[+4]）和硝态氮（NO[-3]）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH[+4]和NO[-3]的吸收具有偏好性（NH[+4]和NO[-3]同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。

【答案】（1） 蛋白质 核酸 叶绿素 （2） 实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH[+4]和NO[-3]的剩余量。

分析：本题共有两小题，四个问题，分别标记为29-1-1、29-1-2、29-1-3、29-2。学生在解答29-1-1时只要清楚核糖体上合成的是蛋白质，并且能准确书写“蛋白质”即可作答，因此在“审题所需技能”中被划分为“单点结构/识别单一知识点”，在“答题所需技能” 中被划分为“单点结构/正确书写专有名词”。同理，29-1-2、29-1-3也属于“审题所需技能”中的“单点结构/识别单一知识点”和“答题所需技能” 中的“单点结构/正确书写专有名词”。而对于29-2来说，学生首先需要了解题目所给情境，再设计实验验证假设，因此在“审题所需技能”中被划分为“关联结构/識别蕴含情境的知识点”，在“答题所需技能” 中被划分为“关联结构/设计可行的操作或研究方案、改进或完善已有方案，验证某个观点”。

[例2]图1是某农业生态系统模式图。

据图回答下列问题：

（2）根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即_______________________。

【答案】（2）待分解垃圾的性质;引进的分解者生物的种类;处理环境的理化条件。

分析：学生首先要读懂“采用生物方法处理生活垃圾”这个情境才能作答，因此属于“审题所需技能”中的“关联结构/识别蕴含情境的知识点”。而在解答时学生必须构建起分解生活垃圾的方案（模型），并且概括归纳出实施此方案的影响因素，因此属于“抽象拓展结构/构建新的生物模型解决问题”。值得注意的是本题虽然有图，但是在解答（2）时并没有用到图表知识，因此在“审题所需技能”中不能划分到“多点结构/有图表信息的单一知识点”。

三、对于2017年至2019年高考全国Ⅲ卷生物试题的分析

利用以上试题测评体系对2017年至2019年高考全国Ⅲ卷生物试题进行划分后，笔者进行了答题数量（每道选择题或每个空格算一个答题数量）和题目分值两个指标的统计，并计算了每个层级在整份卷子中的比例。如表2所示。

计算答题数量所占比例的公式是：[本层级答题数量/整份试卷答题数量（选做题只统计37题）]×100%。此公式在计算“审题所需技能”时整份试卷答题数量为选择题和填空题答题数量总和，在计算“答题所需技能”时整份试卷答题数量为填空题答题数量。

计算答题分值所占比例的公式是：[本层级答题分值/整份试卷答题分值（选做题只统计37题）]×100%。此公式在计算“审题所需技能”时整份试卷答题分值为90分，在计算“答题所需技能”时整份试卷答题分值为填空题分值54分。

由表2 可知，在“审题所需技能”中“单点结构” 答题数量所占比例最大，平均占比53.88%，其所占分值也是所有题目中最多的，平均占比44.07%。答题数量平均占比分列第二、第三的分别是“关联结构”和“多点结构”，达到27.75%和18.37%。但是在分值占比上，“多点结构”与“关联结构”基本一致。这说明在每份试卷中绝大多数题目只要掌握单一知识点和简单的知识点之间的联系就能回答。

另外，在“多点结构”中“识别两个以上的知识点的异同”无论是数量还是分值均明显高于“有图表信息的单一知识点”，这说明在试卷中更常出现的是两个知识点之间的异同点比较而不是读取图表信息回答问题。而在“关联结构”中“识别蕴含情境的知识点”的数量和分值均明显高于“识别出多种形式信息的组合”，说明带情境的题目是考试中常出现的题目形式，这也体现了《关于深化考试招生制度改革的实施意见》中有关学科素养、应用性、综合性的要求。

在“答题所需技能”中随着思维、表达能力的提高，题目数量占比和分值占比依次下降。这说明绝大多数的题目还是在考查学生的基础知识和基本表达。但是也要注意到有将近25%的分值分配到了“关聯结构”和“抽象拓展结构”。这也是每份试题中的难点所在。

“审题所需技能”和“答题所需技能”的各项指标在2017年至2019年的高考试题中均有先升后降的现象，这说明根据当年的答题情况，下一年的试卷会做一定程度的调整，但总体来看，各部分所占比值基本保持稳定。

四、 教学启示

根据以上的分析，在应对高考的教学过程中我们可以得到以下几点启示：

（1）对于学力偏弱的学生，教师应更多地关注基础知识点，不要过早地引入知识点之间的联系，保证学生将热门知识点识记清晰就已经能得到超一半的分数了。

（2）对于知识框架的构建，可以遵循“单一知识点 → 相关知识点比较→在情境中解决问题”的路线进行，这样既保证了学生学习逻辑的完整性，也能促进学生了解与掌握高频得分点的分布情况。

（3）在练习和考试中，教师应重视学生书写专有名词、简单表达和对生物学现象的原理解释的情况，这既是学生最容易忽视的地方，也是占分最多的地方。

通过对2017年至2019年高考全国Ⅲ卷生物试题的分析，可以了解高考试题在考查学生思维层次方面的侧重点和命题特点，有利于教师有的放矢地进行教学和命题，同时可深化学生的思维水平并使学生在高考中取得好的成绩。

[   参   考   文   献   ]

[1]  王逸婷，张小平.基于SOLO分类理论的生物图表类试题的分析：以2017年高考试题为例[J].中学生物学，2018（7）：51-52+55.

[2]  沈蓉.高中生生物解题能力测评体系的开发研究[D].南京：南京师范大学，2018.

（责任编辑 黄春香）