王逸婷 張小平 (安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 安徽蕪湖 241000)
《普通高中課程方案(實(shí)驗(yàn))》和《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中理解能力第二點(diǎn)為能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容。近年來(lái)高考生物試題更傾向于以圖表形式展示題干已知條件,旨在對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)及識(shí)圖分析等綜合能力進(jìn)行考查。鑒于此,下面以2017年全國(guó)各地的高考生物圖表類試題為研究對(duì)象,通過(guò)SOL0分類理論對(duì)其進(jìn)行整理分析,按照思維結(jié)構(gòu)考查層次的深淺,探討圖表類試題的特點(diǎn)及其對(duì)生物教學(xué)的啟示。
SOLO分類理論是由香港大學(xué)教授比格斯提出的一種以等級(jí)描述為基本特征的質(zhì)性評(píng)價(jià)方式,主要用于檢測(cè)學(xué)生在回答特定問(wèn)題時(shí)所呈現(xiàn)出的由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思維結(jié)構(gòu),并將其劃分為5個(gè)逐漸遞增的水平層次:前結(jié)構(gòu)層次(P)、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次(U)、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次(M)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次(R)、抽象拓展結(jié)構(gòu)層次(E)。前三者主要是對(duì)學(xué)習(xí)“量”的描述,即知識(shí)點(diǎn)的掌握量;后兩者主要是對(duì)“質(zhì)”的要求,即思考問(wèn)題的深度。
近年來(lái),高考生物試題除了注重考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度,更注重通過(guò)圖表的形式考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)、理解、分析問(wèn)題的綜合能力。高考生物試題中的圖表大致可以分為兩類:①展示生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理過(guò)程的圖表,主要包括實(shí)物圖、模式圖、概念圖、示意圖、遺傳系譜圖等;②第二類是描述生物學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及規(guī)律的圖表,主要包括表格、坐標(biāo)曲線、條形圖等。從該類試題本身特點(diǎn)出發(fā),對(duì)學(xué)生答題的思維結(jié)構(gòu)及其表征進(jìn)行細(xì)分見表1。
表1 SOLO層次對(duì)應(yīng)的思維結(jié)構(gòu)的表征
下面以2017年高考全國(guó)Ⅰ卷第3題和全國(guó)Ⅱ卷第1題為例,說(shuō)明對(duì)圖表試題進(jìn)行SOLO層次劃分的具體操作過(guò)程與方法。
[例1]通常,葉片中葉綠素含量下降可作為其衰老的檢測(cè)指標(biāo)。為研究激素對(duì)葉片衰老的影響,將某植物離體葉片分組,并分別置于蒸餾水、細(xì)胞分裂素(CTK)、脫落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再將各組置于光下。一段時(shí)間內(nèi)葉片中葉綠素含量變化趨勢(shì)如圖1所示,據(jù)圖判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是 ( )
圖1 一段時(shí)間內(nèi)葉綠素含量變化趨勢(shì)
A.細(xì)胞分裂素能延緩該植物離體葉片的衰老
B.本實(shí)驗(yàn)中CTK對(duì)該植物離體葉片的作用可被ABA削弱
C.可推測(cè)ABA組葉綠體中NADPH合成速率大于CTK組
D.可推測(cè)施用ABA能加速秋天銀杏樹的葉由綠變黃的過(guò)程
分析:本題以坐標(biāo)曲線的形式考查植物激素對(duì)葉片衰老的影響,同時(shí)涉及到了葉綠素對(duì)光合作用以及生活常見現(xiàn)象的考查。學(xué)生在解答這一問(wèn)題時(shí),首先要準(zhǔn)確抓住題干中葉片衰老之后葉綠素含量下降這一要點(diǎn)(單點(diǎn)結(jié)構(gòu)),并從坐標(biāo)曲線中分析出不同激素處理之后葉綠素含量的變化,將文字和圖表聯(lián)系起來(lái),從而得到不同激素對(duì)葉片衰老的影響(多點(diǎn)結(jié)構(gòu))。同時(shí)聯(lián)想到葉綠素含量下降對(duì)植物光合作用以及秋天樹葉顏色變化的影響,從而通過(guò)與對(duì)照組(蒸餾水處理)對(duì)比判斷出改變某一激素之后對(duì)植物生理作用的影響(關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu))。本題涉及到對(duì)圖表的分析判斷、對(duì)照比較以及推理運(yùn)用的過(guò)程,從總體上分析應(yīng)被劃分為SOLO層次中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[例2]已知某種細(xì)胞有4條染色體,且兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。某同學(xué)用示意圖表示這種細(xì)胞在正常減數(shù)分裂過(guò)程中可能產(chǎn)生的細(xì)胞。其中表示錯(cuò)誤的是 ( )
分析:本題以示意圖的形式考查減數(shù)分裂的過(guò)程。學(xué)生在解答這一問(wèn)題時(shí),要清楚減數(shù)分裂的過(guò)程特征,明確基因和染色體的關(guān)系,將等位基因的變化與減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為聯(lián)系起來(lái),可通過(guò)等位基因或同源染色體的變化得出正確結(jié)論。本題涉及到了圖表的分析判斷,圖形之間差距明顯,從總體上分析應(yīng)被劃分為SOLO層次中的多點(diǎn)結(jié)構(gòu)。
運(yùn)用上述試題的SOLO分類方法,對(duì)2017年全國(guó)卷Ⅰ、卷Ⅱ、卷Ⅲ、北京卷、天津卷、江蘇卷、海南卷共7套高考生物試題中的圖表類試題進(jìn)行分析,總共有44道題目。
分析表2得知,關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平的試題最多,占比為45.5%;其次為多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平;同時(shí)有7道題達(dá)到了抽象拓展結(jié)構(gòu)水平,這類試題往往是給出陌生情景,與學(xué)生已有的知識(shí)類比,經(jīng)過(guò)推理得出抽象的結(jié)論,對(duì)學(xué)生思維能力要求較高;而單點(diǎn)結(jié)構(gòu)試題最少,利于平衡試題難度。從總體上看,2017高考生物圖表類試題更注重考查學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握量以及關(guān)聯(lián)多種信息的綜合能力,試題難度為中等偏上。
表2 圖表類試題的SOLO層次分布統(tǒng)計(jì)表
表3 2017年高考生物圖表類試題在不同模塊中的SOLO層次分布統(tǒng)計(jì)
分析表3得知,必修模塊的SOLO層次分布趨勢(shì)大致相同,反映了各模塊圖表類試題對(duì)學(xué)生思維能力的要求相似,選修模塊在前三個(gè)結(jié)構(gòu)水平變化趨勢(shì)一致。其中,遺傳與進(jìn)化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境模塊中的圖表類試題一半以上都是關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu),說(shuō)明這兩部分內(nèi)容經(jīng)常會(huì)以圖表形式考查學(xué)生獲取信息、分析處理信息的能力。其次,穩(wěn)態(tài)與環(huán)境和現(xiàn)代生物科技專題兩大模塊中處于抽象拓展結(jié)構(gòu)水平的圖表類試題也較多,說(shuō)明這兩大模塊在命題上有很大的發(fā)展空間,對(duì)學(xué)生能力要求較高,考查學(xué)生深層次思維結(jié)構(gòu)。
表4 2017高考生物圖表類試題在不同省份的SOLO層次分布
分析表4得知,2017年各省在圖表類試題的SOLO層次分布差異較大,其中北京、江蘇兩省的SOLO層次分布趨勢(shì)相似,其中皆以關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次試題為主體,且試題比例接近;其余層次比例存在明顯差異。全國(guó)Ⅰ卷的單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平試題比例較高,而天津卷則抽象拓展結(jié)構(gòu)水平比例最高。海南省試題的SOLO層次分布趨勢(shì)較為平穩(wěn),試題比例相當(dāng)。江蘇卷涵蓋了SOLO分類理論的各個(gè)層次,圖表類試題結(jié)構(gòu)安排合理,能夠充分表現(xiàn)出學(xué)生思維水平的變化。
圖表對(duì)生物學(xué)教學(xué)起到了很大的輔助作用,對(duì)學(xué)生理解生物知識(shí)、了解生物現(xiàn)象至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)高考生物圖表類試題的分析,提出以下幾點(diǎn)教學(xué)啟示。
生物教材中有各式圖表,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主分析圖表,通過(guò)循序漸進(jìn)的方法不斷提高學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)水平。
(1)引導(dǎo)學(xué)生快速找到圖表中的變量,迅速獲取有用信息,從單點(diǎn)到多點(diǎn)對(duì)圖表進(jìn)行簡(jiǎn)單描述,達(dá)到SOLO結(jié)構(gòu)層次的多點(diǎn)水平。
(2)將圖表所呈現(xiàn)的信息與學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái),找到各個(gè)變量、圖表之間的關(guān)系,從而達(dá)到SOLO結(jié)構(gòu)層次的關(guān)聯(lián)水平。
(3)創(chuàng)設(shè)新的情境,教師在原有教材的基礎(chǔ)上要進(jìn)行適當(dāng)?shù)赝卣?,培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)對(duì)圖表類試題的能力,達(dá)到SOLO結(jié)構(gòu)的抽象拓展水平。
2017年高考圖表類試題SOLO分析表明,大部分試題處于多點(diǎn)結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。這些試題除了注重學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的多少,更注重學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)整合能力。因而教師在平常的習(xí)題講授過(guò)程中不能只注重圖表本身淺層次的含義,更要幫助學(xué)生挖掘其本身的內(nèi)涵,將特殊情境與一般情境結(jié)合,協(xié)助學(xué)生總結(jié)出抽象規(guī)律。例如,對(duì)含氮激素作用機(jī)制的第二信使學(xué)說(shuō)及類固醇激素作用機(jī)制的基因表達(dá)學(xué)說(shuō)的復(fù)習(xí),教師可以通過(guò)習(xí)題圖表來(lái)幫助學(xué)生掌握。
通過(guò)對(duì)2017年高考生物圖表類試題的SOLO層次分布統(tǒng)計(jì),可以初步判斷出圖表類試題的命題特點(diǎn)及其所考查的思維結(jié)構(gòu)。教師可以充分借助教材插圖、習(xí)題制定相應(yīng)的提高學(xué)生思維能力的策略,培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、分析處理、整合信息的能力,并將圖表信息融合于情境中,深化學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解和運(yùn)用,達(dá)到更高的思維水平。