基于SOLO分类理论的地理思维结构评价模式建构及教学实践

范天兰 崔舒怡 王勇 李九彬

摘 要：《普通高中地理课程标准（2017年版）》在实施建议中明确提出要“开展思维结构评价”。基于SOLO分类理论建构地理思维结构的评价模式，并以高考经典试题“沼泽获得稳定水源的原因及過程”为例开展地理思维结构评价教育实验，结果发现学生思维结构水平处于发展阶段、同水平等级学生间存在明显差异、思维结构评价能发现更多深层次问题。最后，从创设适切的情境、选择适切的教法、培养自主的学法、建立高质量的试题库等角度提出系列教学建议。

关键词：地理思维结构评价；SOLO分类理论；高考评价体系；地理核心素养；水循环

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2023）05-0045-06

一、问题的提出

重点考查学生运用所学知识分析与解决问题的能力是新时代育人方式改革的重要表现之一，“如何理解学生的地理学习进展？怎样对其进行科学的测量和评估”也是当前地理教育的重要研究问题之一［1］。可见，关注学生在解决地理问题时的作答质量已成为地理学科育人改革的重心。在以往的开放性测试中，一般采用“采点给分”的方式，即先将参考答案划分为几个“采分点”，再依据“采分点”对学生的作答进行赋分，该评价方式易忽略学生分析与解决问题的逻辑关联和整体语意。因此，亟需一种更加科学合理的地理作答质量评价方式，地理新课标提出可根据“可观察的学习成果结构”分类理论（简称SOLO分类理论）“开展思维结构评价”［2］，即将学生在回答具体地理问题过程中所展现的思维结构划分为几个层次，以此来反映学生由浅到深、由量变到质变的学习过程和思维水平。

近年来，SOLO分类理论在地理教学中广泛应用，其中，秦超、任明冈等应用SOLO分类理论对地理试题本身进行思维结构分析［3-4］；吴晓楠、郑秀华、肖芳等探究了SOLO分类理论在教学设计板块的指导作用［5-7］，以探究其有效性；田锋涛等借助SOLO分类理论对学生的地理思维结构进行评价［8］，这些研究未与新课标中地理学业质量水平进行有机融合。

基于此，本文以SOLO分类理论和《普通高中地理课程标准（2017年版）》中地理核心素养所表现的不同水平层次为划分依据，建构地理思维结构评价标准和操作路径，以高考经典试题为载体开展教育实验，探索地理思维结构评价的实践路径，以期为落实新时代学科育人目标提供参考。

二、地理思维结构评价模式建构

1.评价标准

SOLO评价理论由澳大利亚教育心理学家彼格斯提出，将学生在回答问题中体现的思维结构划分为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和抽象拓展结构等五个层次［9］。地理新课标中将学生的学业质量分为水平1、水平2、水平3和水平4等四个层级。二者之间有关联，但较难一一对应。因此，为了更好地开展地理思维结构评价，促进中学地理教学评价改革，笔者基于地理学、逻辑学等基本理论，从地理事象特征认知、解决问题的线索及其联系程度、作答的逻辑性及表述方式、超出素材范围的合理演绎等角度进行整合，拟定了学生地理思维结构的评价标准（表1）。

2.操作路径

笔者通过查阅大量文献，多次咨询专家和资深教师，经过反复修改，最终确定地理思维结构评价的操作路径（图1）。

基于SOLO分类理论的地理思维结构评价操作路径，采用实践探索的方式，包括确定科学合理的评价标准、甄选试题并开展实验、开展思维结构评价三个方面。通过解读课程标准，参考学业质量标准与SOLO分类指标，结合测试试题确定切实可行的评价标准及细则。根据学情和试题考查内容确定用于测试的试题，然后将试题分发给学生进行作答，接着教师将有效答卷的电子版按题号和学生进行分类整理，一方面可纵向对比，有助于全面把握个体学生的作答思维结构，另一方面，通过横向对比有助于分析和把握学生作答的思维结构的相似性和差异性。在进行思维结构评价时，先确定思维关键点，一方面采用传统方法给学生作答打分，另一方面采用思维结构评价的方式为学生作答划定水平，通过双重评价和比较，确定学生的思维能力水平，进而达到“以评促教”和“以教促学”的目的。

三、地理思维结构评价教育实验

1.试题甄选

（1）选择标准

选取的题目应响应现代社会对国民具备可持续发展观念、形成文明的生活与生产方式的要求，展现地理学与社会发展的紧密关联，密切联系学生的生活经验，引导学生在生活中学习对其终身发展有用的地理；选取的试题应体现综合思维、区域认知、地理实践力等学科素养的要求，培养学生获取和解读地理信息、描述和阐释地理事物、论证和探讨地理问题的能力，呈现地理位置、地理分布、地理特征、地理过程和地理联系；选取的试题应体现基础性、综合性、应用性和创新性，加强对基本概念、基本规律的考查；引导学生运用地理学科必备知识，多层次、多角度地对地理事物和现象进行综合分析；关注学生日常生活中常遇到的地理事象与地理问题，鼓励学生主动观察现象、灵活应用所学知识分析和解决实际问题，引导学生从“解题”向“解决问题”转变；考查学生独立思考、发散思维、逆向思维等创新能力。同时，为了更好地开展地理思维结构评价，所选取的试题要能体现学生的地理思维结构，即解答试题需要学生具备一定的地理思维结构能力，因此，本研究主要以地理综合题“沼泽获得稳定水源的原因及过程”为例评价学生的地理思维结构。

（2）试题呈现与解析

例1.（2013年高考全国Ⅱ卷第37题）原产澳大利亚东北部热带雨林中的几种高大桉树，主根深扎地下，能大量吸收地下水。这几种桉树适应性强，生长迅速，3～5年即可成材，统称“速生桉”。我国西南地区某地引种速生桉作为造纸原料。图2中（a）、（b）分别示意该地速生桉种植前后的变化。

读图2（a），分析当地沼泽获得稳定水源的原因及过程。（6分）

【试题解析】该题以西南地区引种速生桉为背景，在材料和图片中包含了丰富的显性和隐性地理信息，主要考查水循环、地理环境整体性等内容，考查学生论证和探讨地理问题的能力，综合性较强。完成作答不仅需要学生熟悉相关知识体系，还需具备综合思维能力，因此该题符合地理思维结构评价的标准。

题目要求为“读图2（a），分析当地沼泽获得稳定水源的原因及过程”，可分为“原因”和“过程”两部分。首先，分析“当地沼泽获得稳定水源的原因”，从示意图中可看出，山坡上天然次生林和灌丛覆盖率较高，我国西南地区多为崎岖不平的山地，属于热带季雨林气候或亚热带季风气候，种植的天然次生林和灌丛起着保持水土、涵养水源的作用；其次，分析“当地沼泽获得稳定水源的过程”，在解题时，学生需要清楚该题的本质是考查地下径流的形成过程：大气降水—植物截留—地面下渗—地下径流。地下径流的形成是一个复杂的过程，且并非所有的地下径流都会形成地下水来补给沼泽水。该题的地理思维结构如图3所示，首先，降水到达天然次生林和灌丛层，乔木、灌丛和草本共同承担着截留大气降水、减少山坡表面径流、防止水土流失、增加雨水下渗的作用。下渗的雨水补充地下水，在植物残体丰富的土壤层中形成水分蓄积的中心，同时以比较缓慢的速度，由地势高的地方向地势低的地方供应水分。有些地下水在山地丘陵的小谷地中以泉水的形式出露地表，成为山间溪流的源头；另一些则一直以地下水的形态运移到山前地带，与山间溪流共同为湿地以及河流提供源源不断的水源。

（3）思维关键点确定

命题组给出的参考答案是“原因：山坡上的天然次生林和灌丛能涵养水源。过程：截留大气降水，减缓地表径流，增加雨水下渗，（在山地形成水分蓄积地带，通过地表径流和地下水）为沼泽提供稳定的水源。”在进行评价时，为了更加细致地划分学生的思维水平，本研究进行了思维要点的划分。经过查阅资料与咨询专家，最后将该题的思维关键点提取为以下六个方面，分别为A植被（天然次生林和灌丛），B植被的作用（涵养水源，保持水土），C树冠的作用（截留大气降水），D枯枝落叶层的作用（减缓地表径流），E土壤和枯枝落叶层（增加下渗），F表述的逻辑性和专业性。

开展地理思维结构评价教育实验时，分三个步骤完成。第一步，依据提取的思维要点，模拟传统评价方式为学生的作答评分，学生作答中每提到一个关键点即得一分，依次累加形成最终得分；第二步，隐去学生得分，根据划分的地理思维结构评价标准（表1），对学生的作答进行思维结构水平评价；在进行思维结构评价时，教师不仅要关注学生的作答中思维关键点的有无和数量，还要进一步关注学生对于六个关键点的思维逻辑和语言表达，深入研究推测学生在解答该题时的思维过程，以此评价学生的思维结构水平；第三步，对比两种方法的评价结果，探究地理思维结构评价的优势所在，并用于指导教学。

2.实验对象与时间

本次教学研究选择西南大学附属中学校高二E班学生为研究对象。根据袁哲对西南大学附属中学校高二年级所有学生月考成绩研究发现，高二E班学生的地理成绩处于附中高二年级的中游，且该班在成绩具体分布中呈现较大差距，班级中成绩位于年级前列与排名较后的学生均分布较多［10］。因此，以高二E班为例开展地理思维结构的教学实践活动，能较为全面地分析出优等生、中等生和后进生三类学生群体的地理思维结构发展现状。2021年9月，笔者将该试题交给E班的46名学生作答，最后收集到45份有效纸质答卷。

3.学生作答评价

按照“采点给分”的方式评价，得分情况如表2所示，42.20%的学生得分在5分及以上，64.40%的学生得分在3分及以上，问题作答总体情况较好。

通过对比两种评价方式的结果，可发现“采点给分”方式下得分情况良好的学生，其作答时所展现的思维水平可能较低，而且差异较大，相同得分的学生思维水平也存在差异。例如，一些学生虽然能够得4～5分，但只是回答出了答案中的要點，简单概括出了植被对大气降水、地表径流以及下渗的作用，却不清楚沼泽获得稳定水源的原因，没有从根本上理解题目背后的原理，只是进行了简单的要素分析，思维比较混乱，因而只能达到水平2。因此，采用地理思维结构评价的方式能够更深层次地反映出学生的问题，从而在思维上进行扭转提高，更能解决问题。

4.典型作答展示及分析

表4展示了不同层级学生的典型作答，通过分析可看出其差异所在。水平1的学生在作答时能够利用材料中的图文信息简单概括出部分要素的作用，但各要素间是孤立的，只是进行了简单的要素罗列，作答的逻辑性和精确性不强，表述也存在问题；水平2的学生作答逻辑性和精确性显著增强，能够将各要素联系起来，简单概括出沼泽获得稳定水源的部分原因或过程，但易出现思维上的混乱，并没有真正理解这些要素能够让沼泽获得稳定水源的原因以及要素间的联系，表述也有所欠缺；水平3的学生能够将各要素紧密联系，表述清晰，逻辑性强，部分学生甚至可以得到满分，但在思维方面往往会忽略地表径流对沼泽获得稳定水源的作用，仅考虑到了地下水的作用；水平4的学生在作答时不再局限于题目本身所提供和反映的内容，能够回答出自己的见解，思维得到进一步拓展。

四、研究结论及教学建议

1.研究结论

中学阶段是学生地理思维发展的关键时期，本次教学实践研究以高考经典试题为载体，通过对学生作答进行地理思维结构评价，发现了更多且更真实的学习质量问题。

（1）学生思维结构水平处于发展阶段

整体来看，该班学生的思维结构水平存在明显的个体差异，且总体水平不高，处于发展阶段。数据显示，86.70%的学生处于水平1～3，只有13.30%的学生能达到水平4，可见学生的思维水平正处于发展阶段，还需不断提升。

（2）同水平等级学生间存在明显差异

处于同一思维结构水平的学生思维关键点存在差异，需要教师细心甄别。如水平1的学生即使可以考虑到植物的总体作用，但只限于植被在水循环个别环节中的作用，虽然二者都涉及植被的作用，但对知识本身的认知不同，对二者的教学也应有所差别。

（3）思维结构评价能发现更多深层次问题

传统教学评价在思维结构评价方面存在很大的不足。从表3、表4的统计结果可知，累计评分较高的学生其思维结构水平未必高，也有评分较低的学生达到了较高的思维结构水平，或是不同思维水平的学生最终卷面得分相同，如水平2和水平3都有达到5分的学生，由此可见，仅仅依靠传统的纸笔测试成绩评判学生的学习质量存在一定的局限，因此，对学生进行思维结构评价是有效补充。

2.教学建议

结合此次教学实验，笔者从教学、学习、评价等角度提出以下建议。

（1）创设适切的情境

情境的创设应符合学生的思维结构水平。根据上述统计数据可知，大多数学生处于水平1～3，水平1人数最多。针对此类学生不宜创设过于复杂、陌生的情境，在教学过程中可充分利用乡土地理教学资源，创设学生熟悉的情境，便于其理解和接受。例如，在讲解“沉积岩”时，可利用嘉陵江边广布的砾岩、砂岩、泥岩等学生熟悉的素材，在课堂上展示嘉陵江边沉积岩分布的照片，有助于学生直观地观察到沉积岩的层理构造，同时，携带砾岩、砂岩与泥岩三种岩石的样本到课堂，学生能更好地感受不同沉积岩的硬度和碎屑物质的粒径大小，既能提高学生学习的兴趣，让学生真正融入地理情境，主动思考、发散思维，又有助于提高学习效率。

（2）选择适切的教法

根据分类结果，针对不同水平的学生可采用不同的教学方法。水平1的学生知识薄弱，提升其知识水平是关键之举，教师可采用讲授法、谈话法、演示法等基础直观的方法。例如，教师在讲解褶皱在形成过程中受到的挤压力和张力时，可用体侧运动作类比，身体弯曲的一侧能够感受挤压力，另外一侧则受到张力，有助于加深学生理解。在讲授地幔对流学说、板块构造学说等理论时，相较于枯燥的文字，以计算机模拟动画展示岩浆的流动和板块的运动，将抽象的理论转化为直观的动画。水平2和水平3的学生处于思维过渡阶段，针对这一阶段的学生，培养他们的知识迁移能力、问题解决能力与创新能力等尤为重要，教师可采用发现教学法、问题教学法与案例教学法等，创设各种情境，增强学生感知，引导其主动思考、发散思维。例如，在讲授“人口的迁移”时，可运用发现教学法，辅助以角色扮演法，为学生提供古今人口迁移的材料，让学生分别角色扮演，站在迁移者的角度感知迁入地和迁出地的优势和劣势，深入思考为什么要迁移。在讲板块构造学说时，讲清楚板块构造学说的内容后，请学生从板块构造学说的角度分析红海的形成原因和过程，增强学生对板块构造学说的理解和应用。而对于水平4的学生，教师可鼓励其自主设计试题，从命题者的角度思考考什么、怎么考、为什么考的问题，有助于增强其系统思维能力和创新能力。

（3）培养自主的学法

学生是课堂的主体，进行思维结构评价要落实到学生身上。根据获取的数据可知，大部分学生的知识结构比较混乱，没有形成完整的体系。中学地理知识繁多冗杂，教师可鼓励学生通过思维导图的方式构建知识框架。思维导图的绘制顺序可采用从小单元到大单元的归纳，也可以是从大单元到小单元的细化，如在绘制“常见地貌类型”可先概括性地将地貌分为风力地貌、河流地貌、海岸地貌、冰川地貌等几个单元，然后再细化到每一个地貌的特点、分布、形成过程等，也可先详细地画出每一个地貌的特点、分布与形成过程等，再归纳总结常见的地貌。思维导图的主题可以是地理要素、地理章节，甚至整个中学的内容，这样有助于学生构建完整的知识框架，更加高效地掌握知识。

（4）建立高质量的试题库

以往有的试题仅达到了多点结构水平，即只要求学生提供观点，并没有要求其对观点进行分析和整合。这样的试题会使得一些学生习惯于罗列知识点，而不进行联系与思考，这也是导致评价结果中水平1学生居多的原因之一。因此，教师在设计试题时，要让学生进行分析、对比与整合，以本研究选取的速生桉试题为例，在第（1）题中，不仅要求学生陈述原因，而且需要学生说明整个过程，在無形中学生经历了提取图文信息、分析问题、整合所学知识并迁移运用、概括答案的过程，有效锻炼了学生的思维能力。除此之外，教师也可针对不同水平的学生设计不同的试题，从而促进学生思维的进阶发展。

参考文献：

［1］ 张建珍，段玉山，龚倩.2016地理教育国际宪章［J］.地理教学，2017（19）：4-6.

［2］ 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）［M］.北京：人民教育出版社，2018.

［3］ 秦超.基于SOLO分类理论的中考地理试题思维结构分析［J］.内蒙古师范大学学报（教育科学版），2020（3）：125-129.

［4］ 任明冈，王剑.基于SOLO分类理论的地理试题能力结构分析——以2020年高考新课标Ⅰ卷地理试题为例［J］.地理教育，2021（2）：31-35.

［5］ 吴晓楠.SOLO分类理论在高中地理教学中的应用［J］.文理导航（上旬），2020（9）：60-61.

［6］ 郑秀华.浅析SOLO分类理论在地理教学中的应用——以地理高考复习“华北平原”为例［J］.教师，2022（1）：60-62.

［7］ 肖芳.地理教学过程中开展思维结构评价——以人口空间变化为例［J］.考试周刊，2019（4）：148.

［8］ 田锋涛，雷蕾.新课标背景下高中地理思维结构评价的实践与反思——以“农业的区位因素”为例［J］.中学地理教学参考（下半月），2018（12）：39-40.

［9］ John B.Biggs， Keivin F.Collis.学习质量评价：SOLO分类理论（可观察的学习成果结构）［M］.高凌飚，张洪岩，译.北京：人民教育出版社，2010.

［10］ 袁哲.自然地理类综合题深度教学策略研究［D］.重庆：西南大学，2021.

通信作者：王勇