開(kāi)放性生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的SOLO評(píng)分再探索
——以2017年全國(guó)高考理綜Ⅰ卷29題為例

王閩陽(yáng)

(福建省莆田第一中學(xué) 351100)

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)探究題用紙筆測(cè)試方式考查了學(xué)生的邏輯思維、語(yǔ)言表達(dá)、科學(xué)探究等高階思維能力，在當(dāng)前核心素養(yǎng)背景下的考試命題中備受青睞。然而，試題的開(kāi)放性和綜合性又給評(píng)價(jià)的客觀和公正帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。作為中學(xué)生物學(xué)教師，研究和應(yīng)用相關(guān)的評(píng)價(jià)方法，是適應(yīng)新教學(xué)環(huán)境的需要。本文擬從SOLO評(píng)價(jià)理論的視角，以2017年全國(guó)高考理綜Ⅰ卷29題為例，就高中生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中開(kāi)放性探究題的SOLO評(píng)分展開(kāi)探討。

1 SOLO分類理論簡(jiǎn)介

SOLO分類是彼格斯等人根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論提出的、一種以等級(jí)描述為特征的質(zhì)性評(píng)價(jià)方法[1]。該評(píng)價(jià)通過(guò)觀察個(gè)體在解決某個(gè)具體問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出的思維結(jié)構(gòu)，間接測(cè)量被測(cè)者的思維水平，即“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”。根據(jù)對(duì)問(wèn)題理解層次的逐級(jí)排列，SOLO可分為5個(gè)遞進(jìn)的結(jié)構(gòu)水平，各水平特征如表1所示。

表1 SOLO層次的水平特征

彼格斯主張?jiān)谝陨衔宸N結(jié)構(gòu)之間分別存在四種過(guò)渡性回答層次，如單點(diǎn)結(jié)構(gòu)到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)之間存在低關(guān)聯(lián)過(guò)渡層次，關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)到抽象結(jié)構(gòu)之間存在高關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的過(guò)渡層次。SOLO分類評(píng)價(jià)不僅凸顯學(xué)生思維能力考查的可視化，而且可以及時(shí)提供有用的分析框架和反饋信息。與其他分類法相比，SOLO分類評(píng)價(jià)更加直接地立足于學(xué)習(xí)理論，利用SOLO評(píng)價(jià)探究題可以淡化學(xué)科本位，更加直觀簡(jiǎn)潔地反饋學(xué)習(xí)的思維層次與必備能力[2]。

2 SOLO分類理論在開(kāi)放性生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題評(píng)分中的應(yīng)用

2.1 原題再現(xiàn) 根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害，通常一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡(jiǎn)要寫出： (1)實(shí)驗(yàn)思路；(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求： 實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)

參考答案： (1)思路： 甲組： 將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組： 將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。(2)結(jié)果及結(jié)論： 若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。

2.2 SOLO分析 29題主要考查學(xué)生生物學(xué)科的邏輯思維和科學(xué)探究能力，對(duì)綜合運(yùn)用能力要求較高。要求學(xué)生不僅要會(huì)分析、對(duì)比、判斷，還要會(huì)把所學(xué)的知識(shí)類比遷移到新問(wèn)題的探究，并用邏輯性的語(yǔ)言歸納概括。試題的能力要求達(dá)到SOLO層級(jí)的抽象拓展結(jié)構(gòu)水平。本文僅就試題第(1)問(wèn)實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行分析。解答該實(shí)驗(yàn)思路需要學(xué)生逐層深入的認(rèn)知與思維，根據(jù)SOLO分類理論，分析如下：

(1) 知道放射性同位素標(biāo)記法探究的本質(zhì) 理解甲乙兩組要用不同的帶放射性標(biāo)記的化合物進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)(前半部分)，病毒經(jīng)過(guò)培養(yǎng)后會(huì)帶上標(biāo)記，通過(guò)檢測(cè)帶上的是哪一種標(biāo)記確認(rèn)是哪一類型病毒(后半部分)。

根據(jù)SOLO分析，達(dá)到這一思維水平學(xué)生需要理解前后兩部分問(wèn)題，即“標(biāo)記不同化合物的問(wèn)題”和“最終檢測(cè)什么來(lái)鑒定病毒”的問(wèn)題。把前后兩部分分別看成一個(gè)有效得分點(diǎn)。若回答時(shí)只能找到閃現(xiàn)在腦中的部分線索，即說(shuō)明尚處于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平。如只找到前半部分線索，即理解放射性標(biāo)記法的實(shí)質(zhì)是用易于檢測(cè)的放射性元素給某種化合物分子打上“記號(hào)”的方法，但不知道最終要檢測(cè)病毒的放射性；或者只找到最終檢測(cè)的線索，而無(wú)法準(zhǔn)確描述要用不同的、帶放射性標(biāo)記的化合物進(jìn)行探究。若能把前后兩部分聯(lián)系起來(lái)完整表達(dá)整條線索，則說(shuō)明至少已達(dá)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平。

(2) 理解DNA和RNA化學(xué)組成的區(qū)別 能把該知識(shí)點(diǎn)與放射性標(biāo)記法探究有效關(guān)聯(lián)，理解利用放射性同位素標(biāo)記法區(qū)分病毒種類的關(guān)鍵是： 甲乙兩組分別用放射性同位素標(biāo)記的不同原料(尿嘧啶與胸腺嘧啶或核糖與脫氧核糖或核糖核苷酸與脫氧核糖核苷酸)來(lái)對(duì)照培養(yǎng)。高考標(biāo)準(zhǔn)答案給出的是尿嘧啶、胸腺嘧啶，基于中學(xué)生物學(xué)教學(xué)實(shí)際與反饋性檢測(cè)，可以認(rèn)為只要學(xué)生知道標(biāo)記的化合物是可以區(qū)分DNA、RNA組成的原料，即說(shuō)明學(xué)生思維已經(jīng)達(dá)到關(guān)聯(lián)層次。

(3) 理解病毒培養(yǎng)的知識(shí) 能在(1)(2)的基礎(chǔ)上繼續(xù)關(guān)聯(lián)病毒培養(yǎng)知識(shí)并加以綜合運(yùn)用。首先，知道病毒營(yíng)寄生生活，應(yīng)先用帶標(biāo)記的化合物培養(yǎng)宿主細(xì)胞，讓宿主細(xì)胞帶上標(biāo)記后再培養(yǎng)病毒，病毒在宿主細(xì)胞中增殖會(huì)利用細(xì)胞中帶標(biāo)記的原料，最終病毒才能帶上相應(yīng)的放射性標(biāo)記。

若學(xué)生在具備上述認(rèn)知(1)的基礎(chǔ)上，只能關(guān)聯(lián)到上述(2)DNA和RNA化學(xué)組成而忽略了(3)病毒培養(yǎng)的知識(shí)，說(shuō)明尚處于低關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)；能同時(shí)關(guān)聯(lián)(2)(3)知識(shí)并有機(jī)整合，即能準(zhǔn)確表達(dá)培養(yǎng)與檢測(cè)的順序，即可評(píng)定為關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)或以上的水平結(jié)構(gòu)。若學(xué)生能在關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，把必修二赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類比遷移到鑒定病毒類型的新情境，歸納概括出完整實(shí)驗(yàn)思路，則說(shuō)明學(xué)生達(dá)到抽象拓展水平。評(píng)定時(shí)，教師還可根據(jù)思維的縝密性和表達(dá)的完整性，評(píng)定為關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)到抽象拓展結(jié)構(gòu)的過(guò)渡類型。

2.3 基于分析結(jié)果設(shè)定的SOLO等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 在實(shí)際教學(xué)中，可以把立意新穎的高考題(或?qū)Ω呖碱}稍作改造)作為平常檢測(cè)題或課外作業(yè)，利用SOLO評(píng)分，探尋學(xué)生解答復(fù)雜問(wèn)題的思維層次。例如，根據(jù)以上分析，開(kāi)發(fā)第一問(wèn)(1)實(shí)驗(yàn)思路SOLO等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示?；冖窬?9題考查起點(diǎn)較高，這里對(duì)SOLO評(píng)價(jià)適當(dāng)變通。因高考小題賦分細(xì)則未對(duì)外公布，本文以(1)實(shí)驗(yàn)思路滿分為6分進(jìn)行探討。

表2 實(shí)驗(yàn)思路的SOLO等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3 核心素養(yǎng)背景下探究題SOLO評(píng)分的意義

重視科學(xué)探究是提高生物學(xué)科素養(yǎng)的主要途徑。如上述題例所示，在常規(guī)教學(xué)命題與考試中，可以利用SOLO評(píng)價(jià)理論對(duì)開(kāi)放性探究題進(jìn)行分析，基于科學(xué)素養(yǎng)和思維層次，抓住問(wèn)題關(guān)鍵，對(duì)試題參考答案進(jìn)行SOLO等級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化。這個(gè)細(xì)化的SOLO等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)既可以作為教師的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，也可以作為學(xué)生反思的依據(jù)。從教的角度看，SOLO評(píng)分的層次性簡(jiǎn)化減輕了教師批改工作量，提高批改的客觀性，使教師通過(guò)檢測(cè)直接看到學(xué)生的思維層次，有利于及時(shí)進(jìn)行教學(xué)診斷與分層指導(dǎo)。從學(xué)的角度看，將SOLO評(píng)分應(yīng)用于平常性檢測(cè)和作業(yè)的批改，學(xué)生通過(guò)常態(tài)性作業(yè)，不僅可以直觀地看到自己學(xué)習(xí)的質(zhì)量，而且可以對(duì)照SOLO評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)反思自己思維及表達(dá)的不足，從而自覺(jué)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。