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

王逸婷 张小平 （安徽师范大学生命科学学院 安徽芜湖 241000）

《普通高中课程方案（实验）》和《普通高中生物课程标准（2017年版）》中理解能力第二点为能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。近年来高考生物试题更倾向于以图表形式展示题干已知条件，旨在对学生基础知识及识图分析等综合能力进行考查。鉴于此，下面以2017年全国各地的高考生物图表类试题为研究对象，通过SOL0分类理论对其进行整理分析，按照思维结构考查层次的深浅，探讨图表类试题的特点及其对生物教学的启示。

1 SOLO分类理论

SOLO分类理论是由香港大学教授比格斯提出的一种以等级描述为基本特征的质性评价方式，主要用于检测学生在回答特定问题时所呈现出的由简单到复杂的思维结构，并将其划分为5个逐渐递增的水平层次：前结构层次（P）、单点结构层次（U）、多点结构层次（M）、关联结构层次（R）、抽象拓展结构层次（E）。前三者主要是对学习“量”的描述，即知识点的掌握量；后两者主要是对“质”的要求，即思考问题的深度。

2 生物图表的SOLO层次划分

2.1 利用SOLO分类理论划分图表类试题结构

近年来，高考生物试题除了注重考查学生对基础知识的掌握程度，更注重通过图表的形式考查学生发现、理解、分析问题的综合能力。高考生物试题中的图表大致可以分为两类：①展示生物形态、结构、生理过程的图表，主要包括实物图、模式图、概念图、示意图、遗传系谱图等；②第二类是描述生物学实验过程、实验数据及实验现象及规律的图表，主要包括表格、坐标曲线、条形图等。从该类试题本身特点出发，对学生答题的思维结构及其表征进行细分见表1。

表1 SOLO层次对应的思维结构的表征

2.2 图表试题SOLO层次划分具体例子

下面以2017年高考全国Ⅰ卷第3题和全国Ⅱ卷第1题为例，说明对图表试题进行SOLO层次划分的具体操作过程与方法。

［例1］通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图1所示，据图判断，下列叙述错误的是 （ ）

图1 一段时间内叶绿素含量变化趋势

A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老

B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱

C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组

D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程

分析：本题以坐标曲线的形式考查植物激素对叶片衰老的影响，同时涉及到了叶绿素对光合作用以及生活常见现象的考查。学生在解答这一问题时，首先要准确抓住题干中叶片衰老之后叶绿素含量下降这一要点（单点结构），并从坐标曲线中分析出不同激素处理之后叶绿素含量的变化，将文字和图表联系起来，从而得到不同激素对叶片衰老的影响（多点结构）。同时联想到叶绿素含量下降对植物光合作用以及秋天树叶颜色变化的影响，从而通过与对照组（蒸馏水处理）对比判断出改变某一激素之后对植物生理作用的影响（关联结构）。本题涉及到对图表的分析判断、对照比较以及推理运用的过程，从总体上分析应被划分为SOLO层次中的关联结构。

［例2］已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是 （ ）

分析：本题以示意图的形式考查减数分裂的过程。学生在解答这一问题时，要清楚减数分裂的过程特征，明确基因和染色体的关系，将等位基因的变化与减数分裂过程中染色体的行为联系起来，可通过等位基因或同源染色体的变化得出正确结论。本题涉及到了图表的分析判断，图形之间差距明显，从总体上分析应被划分为SOLO层次中的多点结构。

3 生物图表类试题的SOLO分析

运用上述试题的SOLO分类方法，对2017年全国卷Ⅰ、卷Ⅱ、卷Ⅲ、北京卷、天津卷、江苏卷、海南卷共7套高考生物试题中的图表类试题进行分析，总共有44道题目。

3.1 2017高考生物图表类试题的SOLO层次分布（表2）

分析表2得知，关联结构水平的试题最多，占比为45.5%；其次为多点结构水平；同时有7道题达到了抽象拓展结构水平，这类试题往往是给出陌生情景，与学生已有的知识类比，经过推理得出抽象的结论，对学生思维能力要求较高；而单点结构试题最少，利于平衡试题难度。从总体上看，2017高考生物图表类试题更注重考查学生知识点的掌握量以及关联多种信息的综合能力，试题难度为中等偏上。

表2 图表类试题的SOLO层次分布统计表

3.2 2017高考生物图表类试题在不同模块的SOLO层次分布（表3）

表3 2017年高考生物图表类试题在不同模块中的SOLO层次分布统计

分析表3得知，必修模块的SOLO层次分布趋势大致相同，反映了各模块图表类试题对学生思维能力的要求相似，选修模块在前三个结构水平变化趋势一致。其中，遗传与进化、稳态与环境模块中的图表类试题一半以上都是关联结构，说明这两部分内容经常会以图表形式考查学生获取信息、分析处理信息的能力。其次，稳态与环境和现代生物科技专题两大模块中处于抽象拓展结构水平的图表类试题也较多，说明这两大模块在命题上有很大的发展空间，对学生能力要求较高，考查学生深层次思维结构。

3.3 2017高考生物图表类试题在不同省份的SOLO层次分布（表4）

表4 2017高考生物图表类试题在不同省份的SOLO层次分布

分析表4得知，2017年各省在图表类试题的SOLO层次分布差异较大，其中北京、江苏两省的SOLO层次分布趋势相似，其中皆以关联结构层次试题为主体，且试题比例接近；其余层次比例存在明显差异。全国Ⅰ卷的单点结构水平试题比例较高，而天津卷则抽象拓展结构水平比例最高。海南省试题的SOLO层次分布趋势较为平稳，试题比例相当。江苏卷涵盖了SOLO分类理论的各个层次，图表类试题结构安排合理，能够充分表现出学生思维水平的变化。

4 生物图表类试题的教学启示

图表对生物学教学起到了很大的辅助作用，对学生理解生物知识、了解生物现象至关重要。通过对高考生物图表类试题的分析，提出以下几点教学启示。

4.1 充分利用教材插图，提高学生的思维结构水平

生物教材中有各式图表，教师应引导学生自主分析图表，通过循序渐进的方法不断提高学生的思维结构水平。

（1）引导学生快速找到图表中的变量，迅速获取有用信息，从单点到多点对图表进行简单描述，达到SOLO结构层次的多点水平。

（2）将图表所呈现的信息与学生已有的知识结构联系起来，找到各个变量、图表之间的关系，从而达到SOLO结构层次的关联水平。

（3）创设新的情境，教师在原有教材的基础上要进行适当地拓展，培养学生灵活应对图表类试题的能力，达到SOLO结构的抽象拓展水平。

4.2 挖掘图表深层含义，养成良好的思维习惯

2017年高考图表类试题SOLO分析表明，大部分试题处于多点结构和关联结构。这些试题除了注重学生知识点掌握的多少，更注重学生的知识点整合能力。因而教师在平常的习题讲授过程中不能只注重图表本身浅层次的含义，更要帮助学生挖掘其本身的内涵，将特殊情境与一般情境结合，协助学生总结出抽象规律。例如，对含氮激素作用机制的第二信使学说及类固醇激素作用机制的基因表达学说的复习，教师可以通过习题图表来帮助学生掌握。

5 结语

通过对2017年高考生物图表类试题的SOLO层次分布统计，可以初步判断出图表类试题的命题特点及其所考查的思维结构。教师可以充分借助教材插图、习题制定相应的提高学生思维能力的策略，培养学生获取信息、分析处理、整合信息的能力，并将图表信息融合于情境中，深化学生对生物知识的理解和运用，达到更高的思维水平。