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开放性生物学实验探究题的SOLO评分再探索#br# ——以2017年全国高考理综Ⅰ卷29题为例

  

  1. 福建省莆田第一中学  351100
  • 出版日期:2018-01-08 发布日期:2018-01-15

  • Online:2018-01-08 Published:2018-01-15

摘要:

本文以2017全国高考理综Ⅰ卷29题为例,尝试基于SOLO分类理论对学生进行评价,探讨核心素养背景下开放性生物学实验探究题的评价。

正文:

开放性实验探究题用纸笔测试方式考查了学生的逻辑思维、语言表达、科学探究等高阶思维能力,在当前核心素养背景下的考试命题中备受青睐。然而,试题的开放性和综合性又给评价的客观和公正带来巨大挑战。作为中学生物学教师,研究和应用相关的评价方法,是适应新教学环境的需要。本文拟从SOLO评价理论的视角,以2017年全国高考理综Ⅰ卷29题为例,就高中生物学教学过程中开放性探究题的SOLO评分展开探讨。

1 SOLO分类理论简介

SOLO分类是彼格斯等人根据皮亚杰的认知发展理论提出的、一种以等级描述为特征的质性评价方法[1]。该评价通过观察个体在解决某个具体问题时所表现出的思维结构,间接测量被测者的思维水平,即“可观察的学习成果结构”。根据对问题理解层次的逐级排列,SOLO可分为5个递进的结构水平,各水平特征如表1所示。

表1 SOLO层次的水平特征

彼格斯主张在以上五种结构之间分别存在四种过渡性回答层次,如单点结构到关联结构之间存在低关联过渡层次,关联结构到抽象结构之间存在高关联结构的过渡层次。SOLO分类评价不仅凸显学生思维能力考查的可视化,而且可以及时提供有用的分析框架和反馈信息。与其他分类法相比,SOLO分类评价更加直接地立足于学习理论,利用SOLO评价探究题可以淡化学科本位,更加直观简洁地反馈学习的思维层次与必备能力[2]。

2 SOLO分类理论在开放性生物学实验探究题评分中的应用

2.1 原题再现 根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出: (1)实验思路;(2)预期实验结果及结论即可。(要求: 实验包含可相互印证的甲、乙两个组)

参考答案: (1)思路: 甲组: 将宿主细胞培养在含放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组: 将宿主细胞培养在含放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论: 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。

2.2 SOLO分析 29题主要考查学生生物学科的逻辑思维和科学探究能力,对综合运用能力要求较高。要求学生不仅要会分析、对比、判断,还要会把所学的知识类比迁移到新问题的探究,并用逻辑性的语言归纳概括。试题的能力要求达到SOLO层级的抽象拓展结构水平。本文仅就试题第(1)问实验思路进行分析。解答该实验思路需要学生逐层深入的认知与思维,根据SOLO分类理论,分析如下:

(1) 知道放射性同位素标记法探究的本质 理解甲乙两组要用不同的带放射性标记的化合物进行探究实验(前半部分),病毒经过培养后会带上标记,通过检测带上的是哪一种标记确认是哪一类型病毒(后半部分)。

根据SOLO分析,达到这一思维水平学生需要理解前后两部分问题,即“标记不同化合物的问题”和“最终检测什么来鉴定病毒”的问题。把前后两部分分别看成一个有效得分点。若回答时只能找到闪现在脑中的部分线索,即说明尚处于单点结构水平。如只找到前半部分线索,即理解放射性标记法的实质是用易于检测的放射性元素给某种化合物分子打上“记号”的方法,但不知道最终要检测病毒的放射性;或者只找到最终检测的线索,而无法准确描述要用不同的、带放射性标记的化合物进行探究。若能把前后两部分联系起来完整表达整条线索,则说明至少已达多点结构水平。

(2) 理解DNA和RNA化学组成的区别 能把该知识点与放射性标记法探究有效关联,理解利用放射性同位素标记法区分病毒种类的关键是: 甲乙两组分别用放射性同位素标记的不同原料(尿嘧啶与胸腺嘧啶或核糖与脱氧核糖或核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸)来对照培养。高考标准答案给出的是尿嘧啶、胸腺嘧啶,基于中学生物学教学实际与反馈性检测,可以认为只要学生知道标记的化合物是可以区分DNA、RNA组成的原料,即说明学生思维已经达到关联层次。

(3) 理解病毒培养的知识 能在(1)(2)的基础上继续关联病毒培养知识并加以综合运用。首先,知道病毒营寄生生活,应先用带标记的化合物培养宿主细胞,让宿主细胞带上标记后再培养病毒,病毒在宿主细胞中增殖会利用细胞中带标记的原料,最终病毒才能带上相应的放射性标记。

若学生在具备上述认知(1)的基础上,只能关联到上述(2)DNA和RNA化学组成而忽略了(3)病毒培养的知识,说明尚处于低关联结构;能同时关联(2)(3)知识并有机整合,即能准确表达培养与检测的顺序,即可评定为关联结构或以上的水平结构。若学生能在关联结构表现的基础上,把必修二赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验设计类比迁移到鉴定病毒类型的新情境,归纳概括出完整实验思路,则说明学生达到抽象拓展水平。评定时,教师还可根据思维的缜密性和表达的完整性,评定为关联结构到抽象拓展结构的过渡类型。

2.3 基于分析结果设定的SOLO等级评分标准 在实际教学中,可以把立意新颖的高考题(或对高考题稍作改造)作为平常检测题或课外作业,利用SOLO评分,探寻学生解答复杂问题的思维层次。例如,根据以上分析,开发第一问(1)实验思路SOLO等级评分标准,如表2所示。基于Ⅰ卷29题考查起点较高,这里对SOLO评价适当变通。因高考小题赋分细则未对外公布,本文以(1)实验思路满分为6分进行探讨。

表2 实验思路的SOLO等级评分标准

3 核心素养背景下探究题SOLO评分的意义

重视科学探究是提高生物学科素养的主要途径。如上述题例所示,在常规教学命题与考试中,可以利用SOLO评价理论对开放性探究题进行分析,基于科学素养和思维层次,抓住问题关键,对试题参考答案进行SOLO等级评分标准细化。这个细化的SOLO等级标准既可以作为教师的评定标准,也可以作为学生反思的依据。从教的角度看,SOLO评分的层次性简化减轻了教师批改工作量,提高批改的客观性,使教师通过检测直接看到学生的思维层次,有利于及时进行教学诊断与分层指导。从学的角度看,将SOLO评分应用于平常性检测和作业的批改,学生通过常态性作业,不仅可以直观地看到自己学习的质量,而且可以对照SOLO评分标准反思自己思维及表达的不足,从而自觉进行深度学习。

(基金项目:福建省教育科学“十二五”规划2015年度科研基地专项课题“SOLO分类在高中生物教学形成性评价中的应用探索”,No.FJKYJD15-15)

主要参考文献

BIGGS JB, COLLIS KF著.高凌飚,张洪岩主译.2010.学习质量评价: SOLO分类理论(可观察的学习成果结构).北京: 人民教育出版社,1~279

李宜芸,李雪峰.2017.基于SOLO分类理论的2016年高考全国Ⅰ卷生物学32题学生答题评析.生物学教学,42(2): 58~59


关键词: 开放性实验探究题 , SOLO分类理论 , 评价指标 , 生, 物学实验