对生物学“表述”类试题进行分层评分的探索

李竹青

(上海市杨浦区教师进修学院 上海 200090)

高中学业水平等级性考试试卷在强化基础的前提下，凸显学生的学科特长，体现甄别和选拔的功能。等级考试的试题注重对学生科学思维能力的测量，《普通高中生物学课程标准(2017年版)》对“科学思维”的界定是：“尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力[1]。”此外，上海生命科学学业水平等级性考试分为5等11级，对试题区分度有较高的要求。“表述”类试题，即针对某生命现象或过程表述“原因、机制”类试题，能很好地考查学生的科学思维过程，关注学生对生命现象的理解和解释，具有良好的区分度，因此成为试题命制的热点。但是“表述”类试题涉及具体问题的分析、处理和表述，学生的答案往往没有固定格式，其评分一直是难点。SOLO理论认为学生解决问题时表现出的思维结构是可检测的，因此应用该理论可对“表述”类试题进行客观、量化的评价。

1 SOLO分类理论内涵

SOLO分类理论是教育心理学家彼格斯等人根据皮亚杰的认知发展理论提出的，是一种以等级描述为特征的质性评价方法。该理论认为一个人回答某个问题时，所表现出来的思维结构是可检测的，彼格斯称之为：“可观察的学习成果结构”(structure of observed learning out-come)，缩写为SOLO。它将人们对问题理解层次分为5个递进的结构水平，即前结构(P)、单点结构(U)、多点结构(M)、关联结构(R)和拓展抽象结

构(E)[2]。各结构水平及其表现特征如表1所示。

表1 SOLO结构水平特征

2 SOLO分类理论在“表述”类试题评分中的应用

2.1 试题案例 二甲双胍用于治疗Ⅱ型糖尿病已有近60年的历史，最新研究表明，其对癌症预防和治疗也具有潜在益处。二甲双胍及其结构类似物通过抑制线粒体的呼吸作用而抑制细胞的生长，其中的关键步骤在于RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输(图1)。

图1 RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输示意图

若图中所示的细胞是癌细胞，试述二甲双胍抑制癌细胞生长的机制__________。

2.2 学生思维过程的SOLO分析 上述表述类试题的信息量较大，要求学生能从题干中完整提取信息，继而整合学科知识进行分析，最后选用学科专业术语进行逻辑性的规范表达。此外，解答该试题要求学生具备逻辑思维，还需要整体性和系统性的思维。试题对学生能力要求较高，达到SOLO“拓展抽象结构”水平。制备参考答案时对学生答题开展的思维过程预分析如下：

2.2.1 从题干、图表中获取信息 根据题意提取信息①： 二甲双胍及其结构类似物通过抑制线粒体的呼吸作用；阅读图片中间部分提取信息②：“无活型RagC”进入细胞核及“激活型RagC”出细胞核均需要消耗ATP；阅读图片右半部分提取信息③：“激活型RagC”能促进蛋白复合物mTOR1发挥作用，mTOR1抑制SKN1，而SKN1促进ACAD10，后者抑制细胞生长。根据SOLO分析，学生在提取信息过程中会有不同程度的表现，即以上3条信息只能提到部分还是全部，是片段式理解问题还是整体思维，据此可以区分不同SOLO结构水平，即“单点结构”或“多点结构”。

2.2.2 提取信息和所学知识整合 学生能根据信息①“二甲双胍作用于线粒体”，整合知识“线粒体是有氧呼吸的主要场所”，关联到服用二甲双胍会降低ATP的供应；根据ATP是直接能源物质，关联信息②得出结论“缺乏ATP将影响到RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输，使胞质中激活型RagC蛋白复合物含量下降”；信息③是对学生逻辑思维能力的考核，学生能厘清“两个抑制等于促进”的逻辑关系，即得出“激活型RagC促进细胞生长”的结论。学生在提取单个信息的基础上，能建立各个信息点之间的连接、厘清它们之间的逻辑关系，达到SOLO的“关联结构”，即思维能力水平又上一层台阶。

2.2.3 用学科专性术语规范、逻辑地表达思维过程 学生选用学科专业术语逻辑性表达思维过程，同时结合题干情境，阐述服用二甲双胍和抑制细胞生长之间的关系，且能联系实际解释二甲双胍对癌症预防和治疗有益，达到“抽象拓展结构”。

基于以上分析，制定该表述题的参考答案如下：“二甲双胍能抑制线粒体呼吸作用，从而影响ATP供应。据图1所示ATP是RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输所必需的，ATP供应量下降将导致细胞质中激活型RagC含量下降。激活型RagC含量下降将影响mTOR1蛋白复合物发挥作用，而图中信息显示有活性的mTOR1是促进细胞生长所必需的。所以服用二甲双胍可抑制癌细胞生长，显示其对癌症预防和治疗有潜在益处。”

2.3 学生答题状况的SOLO分析 该试题测试结果显示，不同思维结构层次的学生答题状况如下：

2.3.1 前结构水平 此类学生的答案是“无活型RagC转换为激活型RagC需要ATP”，提取信息出错或无法理解题意，不做回答。

2.3.2 单点结构水平 学生不能完全理解题意，只能提取材料中的某个信息并直接根据该信息指向结论，如： 激活型RagC跨膜运输需要ATP，没有ATP细胞无法生长。此类答案仅提取了“激活型RagC跨膜运输需要ATP”这一条信息，但并不清楚服用二甲双胍和抑制细胞生长之间的关系，提取的信息零碎没有意义。

2.3.3 多点结构水平 学生能提取材料中多个信息，但是没有展开逻辑分析，没有阐述信息之间的联系，即没有真正理解该调节过程的机制。该水平层次学生的答案是： 二甲双胍抑制线粒体呼吸，减少ATP供应。激活型RagC跨膜运输需要ATP。mTOR1蛋白复合物抑制SKN1，SKN1促进ACAD10，ACAD10抑制细胞生长。此类答案每条信息都提取正确，但是没有建立信息之间的逻辑关系，所以没有解释服用二甲双胍抑制癌细胞生长的机制。

2.3.4 关联结构水平 学生能完整提取信息，并阐述信息之间的关系，如： 二甲双胍能抑制线粒体呼吸作用，从而影响ATP供应。ATP是RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输所必需的，ATP供应量下降将导致细胞质中激活型RagC含量下降。有活性的mTOR1是促进细胞生长所必需，而激活型RagC含量下降将影响mTOR1蛋白复合物发挥作用。此类答案每条信息之间的关联清晰，阐述时逻辑关系完整，很好地解释了二甲双胍抑制细胞生长的机制。

2.3.5 抽象拓展结构 学生能完整提取信息，厘清每条信息之间的逻辑关系，阐述二甲双胍抑制癌细胞生长的机制，并能结合题目情境上升到实际“二甲双胍对癌症预防和治疗也具有潜在益处”，解释更富有实际意义。

2.4 基于SOLO分析设定的分层评分标准 根据以上思维过程和答题状况的分析，该表述题的分层评分标准设定如下(表2)：

3 基于SOLO理论分层评分的必要性

“表述”类试题可考查学生的科学思维，也可综合考察学生提取信息、整合知识和表达思维过程的诸多能力。利用SOLO理论对学生解答此类试题的思维结构进行“可视”性评价，评价结果清晰、客观，具有较高的可信度。此外，SOLO分类理论也可用于指导课堂教学，教师引导学生基于事实和证据，从较高结构水平对问题进行整体的、系统地思考，理解生物体内无处不在的有序调控过程，提高科学思维能力、培育生命观念。学生基于SOLO理论对自己的学习和答题状况进行分析，不仅能知道自己“学到多少”，更重要的是可明白“学得多好”。

表2 分层评分标准