基于SOLO理论评析“表述”类试题解答的失范与规范*

闫白洋 （上海市行知中学 上海 201999）

生物学核心素养要求学生“在面对生活中与生物学相关的问题并作出决策时，利用多个相关的生物学大概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场”“运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流”“参与当地环保建议的讨论，能通过科学实践，尝试解决现实生活中的生物学问题”等，这些高水平的核心素养仅仅依靠选择题和填空题是很难测评的。因此，“表述”类试题逐渐成为普通高中生物学学业水平等级性考试试题的命制方向，也成为区分高水平核心素养的重要题型［1］。因此，2017年以来，上海市普通高中生物学学业水平等级性考试试题每年都出现2 道以上“表述”类试题，总分值在8～12 分之间。“表述”类试题的考查内容多为预测趋势及原因、评价方案的优劣、据图表解释生物学现象、设计探究方案等，按照布卢姆教育目标分类定位为综合、评价等高阶思维能力。本文利用SOLO 分类理论，以案例形式，分析了学生在解答“表述”类试题时经常出现的错误，并进行针对性讲评，为一线教师“表述”类试题的讲评提供参考。

1 SOLO 理论及在“表述”类试题答案评析中的作用

SOLO（structure of the observed learning outcome）意为“可观察的学习成果结构”，该理论是由彼格斯和科利斯在皮亚杰的发展阶段论的基础上建立的［2］。SOLO 分类理论认为一个人回答某个问题时所表现的思维结构是可检测的，并确认了5个不同的思维水平层次，即前结构层次、单点结构层次、多点结构层次、关联结构层次和抽象拓展结构层次［3］（表1）。

表1 SOLO 理论关于各个层级学生的行为表现

SOLO分类理论针对学生的学习成果，聚焦学生解答问题时表现的可观察到的认知反应水平。因此，可利用SOLO 分类理论找到学生解答问题时所表现的可观察到的认知反应水平的结构，就可据此对学生的表现进行分层和分类。因此，国际上一些有重大影响的测试（例如PISA）等，均利用SOLO 作为建立评价框架的参考依据之一［4］。基于此，理论上可利用SOLO 理论对学生的答案进行分析和归类，然后进行有针对的讲评，提高学生SOLO 分类的层级，培养学生“表述”类试题解答的思维能力，进而提高学生的生物学学科核心素养水平。

2 利用SOLO 理论评析“表述”类试题解答的失范与规范

2.1 “表述”类试题案例 图1是血糖调节的部分机理，图中GLUT2／4 是细胞膜上葡萄糖转运蛋白，PI3K 是存在于体细胞中的一种激酶，是胰岛素发挥作用的信号通路，也是促进胰岛B 细胞增殖的信号通道。PI3K 信号通路在细胞的生长、分化、凋亡等方面发挥着重要作用，成为抗癌药研发的重要靶点。例如，药物Alpelisib 是一款口服小分子α 特异性PI3K 抑制剂，具有抑制乳腺癌细胞增殖作用。结合已有知识，据图1推测，乳腺癌患者长期服用Alpelisib 药片能否增加糖尿病风险？写出你的判断依据（改编于上海市杨浦区区统考试题）。

图1 血糖调节部分过程的示意图

该试题源于真实的生活情境，侧重测评学生科学思维素养水平4“在面对生活中与生物学相关的问题并作出决策时，利用多个相关的生物学大概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场”。该试题需要学生能理解试题图文中的多个信息素材、各个信息素材之间的联系和不同类型糖尿病的特征等，不能进行正确解答。

2.2 “抽象扩展结构”层级的答案 “抽象扩展结构”层级表现是学生能联系和综合多个信息素材进行问题的解答，并转化为抽象原理。例如，“长期服用Alpelisib 药片，会抑制肝细胞中PI3K激酶活性。胰岛素与肝细胞膜受体结合后，很难激活PI3K 活性，无法促进GLUT4基因的转录翻译，不能增加肝细胞膜上的葡萄糖转运蛋白（GLUT4）的数量，无法使更多的葡萄糖进入肝细胞，也无法促进葡萄糖转变为肝糖原，导致血液中的葡萄糖无法下降。同时，PI3K 被抑制后，胰岛B 细胞很难进行增殖，血液中高浓度的葡萄糖会通过GLUT2 进入胰岛B 细胞，促进ATP 的合成，进而增加胰岛素的分泌。但是，因为PI3K 被抑制，胰岛素增多，但是无法有效降低血糖，出现胰岛素抵抗，增加了糖尿病风险。”该解答根据问题线索，充分利用了题干信息、肝细胞代谢、胰脏细胞代谢、激素在血液中的运输方式、糖尿病特征等信息，建立了相互之间的联系，对未经历的情境问题进行了综合与概括，阐述自己的观点，并扩展抽象出了增加糖尿病风险的发生机制，即“胰岛素增多，但是胰岛素无法有效降低血糖”。因此，归类为“抽象扩展结构”层级的答案，是科学思维核心素养水平4 的表现。

2.3 “关联结构”层级答案的缺失与闭环 “关联结构”层级表现是学生能利用素材中全部或大部分的信息，并根据问题线索建立起彼此之间的相互联系。例如，“抑制PI3K，从而抑制GLUT4基因表达，肝细胞膜上的GLUT4 数量不能增加，大量葡萄糖留在血浆中，而胰脏细胞膜上的GLUT2 没有抑制，胰岛素分泌增加，胰岛素与肝细胞膜上的IRS 受体结合，降低血糖能力下降。因此，胰岛素的降糖能力下降”。此答案能使用素材中的大部分信息，并进行有效关联，包括题干信息、肝细胞、胰脏细胞的生理反应，并通过血糖和胰岛素进行有效关联，对问题进行了有效解决。但是，没有进行抽象扩展，没有得出增加糖尿病风险的原因。主要问题是学生答题的逻辑链不完整，中间出现“跳跃”。例如，此学生的答案仅解释了GLUT4 数量的变化，没有解释葡萄糖进入细胞中转化为肝糖原的数量也减少了，同时“开头”也出现了跳跃，应该是 “长期服用Alpelisib 药片会抑制PI3K”，“结尾”时要抽象写出“因此，会增加糖尿病风险”。“开头”→“中间”→“结尾”没有形成闭环，也没有形成抽象的结论，是“表述”类试题答案SOLO 分类层级偏低的重要原因。因此，此类答案定位为“关联结构”层级，对应科学思维核心素养水平3 的要求。对“关联结构”层级试题答案进行评析时，重点引导学生关注试题解答逻辑链的完整性，在此基础上进行抽象扩展。即从题目要求开始到题目问题结束，形成闭环。此题“开头”是长期服用Alpelisib药片，“结尾”是增加糖尿病风险，“中间”逻辑链要完整，“结尾”进行抽象扩展。此外，在进行“关联结构”层级试题答案的评析时，还要关注试题答案的准确性与科学性，要引导学生尽量使用短句子作答，完成试题解答后，要将答案阅读一遍，排除科学性错误。

2.4 “多点结构”层级答案的偏差与纠正 “多点结构”层级表现是学生能选择素材中2 个或2 个以上的内容进行问题解决，不能有效关联，回答不完整。例如，“长期服用Alpelisib 药片使PI3K 减少，抑制葡萄糖转化为糖原，抑制GLUT4基因转录翻译，使细胞膜上GLUT4 数量下降，导致进入胰脏细胞的葡萄糖数量下降，从而抑制胰岛B 细胞ATP 合成，减少胰岛素的分泌，胰岛素分泌量下降，增加糖尿病的风险”。该答案正确描述了肝细胞和胰脏细胞的代谢过程，但是，将2 个细胞的代谢过程孤立起来，得出的答案不完整。肝细胞和胰岛B 细胞的代谢途径不同，PI3K 抑制剂仅抑制肝细胞膜上的GLUT4 数量，对胰岛B 细胞膜上的GLUT2 数量不影响，因此，胰岛B 细胞仍然可合成和分泌胰岛素。此类答案定位为“多点结构”层级，对应科学思维核心素养水平2 的要求。对“多点结构”层级试题答案进行评析时，重点引导学生对试题信息的读取和分析。首先要引导学生不要急于解答，而是要将题干信息、题中的图读懂。读图的技巧包括，先判断图中过程发生的场所，是细胞内还是细胞外？是细胞的哪个部分的结构？理解箭头的含义，是促进还是抑制？符号代表物质还是过程？物质与物质之间的关系是什么？顺着箭头方向进行信息的读取。其次要根据问题线索，寻找图文信息之间、图文信息与已有知识之间的契合点，进行有效关联，然后进行解答。最后，试题答案应有较强的系统性、逻辑性。

2.5 “单点结构”层级答案的偏离与聚焦 “单点结构”层级表现是学生能依据所提供材料的一个相关点进行问题解答，结论常有局限性。例如，“Alpelisib 药片会抑制肝细胞中PI3K 的活动，使胰岛素无法发挥作用，血糖升高，增加糖尿病风险。” 此答案仅聚焦肝细胞中的代谢反应，没有提及胰脏细胞中的代谢、激素在血液中运输、已有知识等素材信息，得出的答案不完整。因此，此类答案定位为“单点结构”层级，对应科学思维核心素养水平1 的要求。对“单点结构”层级试题答案进行评析时，首先引导学生关注“试题要求是什么”和“试题要答什么”，明确答题方向，例如，此题要求是根据“图形”和“结合已有知识”进行解答，学生需要从图形和已有知识中寻找契合点。其次，在题干和图文信息等寻找关键词，并进行相关的解析，此题的主要关键词是“血糖”“胰岛素”，“血糖”次位关键词是“葡萄糖跨膜运输”“葡萄糖代谢去路”等；“胰岛素”次位关键词是“膜受体的识别”“细胞内的信号转导”等。最后，根据关键词之间的关系进行阐述解决问题的过程，充分利用素材中的信息，要提取2 个及以上素材的信息，在提取各个素材信息后进行有效关联。

3 总结与反思

当前，很多“表述”类试题的评分依据都是参照SOLO 分类理论进行的［5］，SOLO 分类理论不仅对“表述”类试题的评分有重要价值，对评析“表述”类试题解答也有重要作用。教师在试题评析时，首先要利用SOLO 理论对学生的答案进行分层定位，根据不同分层的答案针对性地进行讲解。聚焦问题线索，充分利用提供的素材信息，并建立素材信息之间的关联，综合抽象出试题答案。答题要形成闭环，建立“开始”和“结束”之间的完整的逻辑链。尽量用短句子，用好标点符号，字迹工整，不要拥挤，减少涂改。注意图表信息和教材上的概念相结合，不能顾此失彼。写完之后要通读一遍，检查是否有科学性错误，是否断句正确，是否自相矛盾。

此内容的教学是在线上教学的，在教学之前对学生的答题情况进行批阅，利用SOLO 理论对典型试题进行归类分层。在讲评时，通过截图展示学生答案，让学生进行评分。学生在进行多次评分的过程中，逐渐对试题的评分要点和答题规范有了深刻的理解。最后，教师进行总结。通过案例评析“表述”类试题解答的失范与规范，提高了学生的兴趣，对学生正确解答“表述”类试题有重要帮助。基于SOLO理论评析“表述”类试题解答的失范与规范进行了区域推广，得到一线教师的认可。