基于SOLO分类理论的人教版新教材习题分析及教学建议
(重庆市第八中学校重庆401120)
人教版高中生物学2019版新教材在习题设计上有很大变化,除了考查学生对所学知识的掌握情况,更加注重发展学生的核心素养,特别是解决实际问题的能力。基于SOLO分类评价理论,根据学生解决问题时需要涉及的要素以及要素间的关联对人教版新教材《必修1·分子与细胞》的课后习题进行SOLO层次分类,并对习题进行特征分析,依据教材习题特点和习题育人价值提出相应的教学建议。
教材习题的设计是建立在考查生物学知识基础上的,习题除了可以帮助学生巩固知识,还可以评价知识掌握的程度。学生在运用不同类型的生物学知识解决问题时,会表现出不同水平的能力。因此,将知识类型可作为评价体系的第一个维度。依据安德森等修订的布鲁姆教育目标分类学中知识维度的划分,将知识类型主要分为4类,具体见表1。
表1生物学知识类型的划分
《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)中提出,教材习题的设计应当注重与生产和生活实际相联系,特别是学生的生活经验,基于此创设问题情境,让学生在情境中解决实际问题,发展学生核心素养。问题与情境的契合度越高,对学生解决问题能力的要求也就越高。因此,把问题与情境的契合度作为评价体系的第二个维度。参考殷婉云等的研究,用SOLO分类评价理论对习题情境的契合度进行科学分级,具体分级细则见表2。
表2根据SOLO理论对习题情境契合度的科学分级
学生在情境化问题下,运用不同类型的知识解决问题时,需要借助大脑的思维活动。科学思维是学生核心素养的重要组成部分,思维水平的深度可以反映学生解决问题的能力大小。因此,将思维水平作为评价体系的第三个维度。参考常晓芳的研究,用SOLO分类评价理论对习题在思维结构水平上分类,具体见表3。
表3基于SOLO理论的习题思维结构水平及含义
SOLO分类评价理论将学生“可观察的学习成果”分为由浅入深的5个层次,基于上述三个评价维度,可以将习题设计的难易程度大致划分为五类,具体见表4。
表4基于SOLO理论的习题难度水平评价体系
基于习题难度水平评价体系,通过计算每章、节习题加权平均值,表示习题SOLO层次的综合水平,用于分析每章、节习题间的整体情况。计算习题SOLO层次的综合水平公式如下:
其中,d表示SOLO层次的综合水平取值;di为该题目SOLO层次的权重(由于习题是针对本节所学的概念或原理等的考查,不存在前结构水平的习题,因此将其设为0,其它依难易程度分别取1,2,3,4);ni则表示这组题目中属于SOLO层次的第i个水平的题目个数,其总和等于该组题目的总数n。根据公式,得到人教版新教材必修一每章“练习与应用”栏目习题和“复习与提高”栏目习题的SOLO层次统计数据,并用折线图表示,如图1所示。
图1新教材必修一习题SOLO层次综合水平变化曲线
新教材习题设计特别重视难易程度,在不同栏目的习题中,发挥习题在学生概念建构、知识迁移、问题解决等方面的作用。如图1所示,曲线在第五章处有“拐点”也是“最高点”,该章内容涉及到酶、光合作用和呼吸作用相关知识,这部分内容在历年高考都有一定的考查,很适合用来评价学生的知识整合能力、问题分析能力、高阶思维和创新能力等。因此,SOLO层次的综合水平较其他章节要高。此外,图中显示“复习与提高”习题比“练习与应用”习题整体难度要稍大一些,旨在进一步提升学生解决问题的能力。从曲线整体的走势来看,SOLO层次的综合水平处在较易到较难之间,由单点结构层次向关联结构层次发展,从单纯注重知识考查转变为考查知识与情境有机融合解决问题的综合能力,思维水平要求由低阶到中高阶过渡。由此可见,习题设计对学生的考查是有层次的、有难度梯度的、循序渐进的,符合学生的认知规律。该特征不仅表现在章节层面上,在具体的习题中也有体现。
例如,教材第130页的非选择题第二题,第(1)问考查的是细胞凋亡与细胞坏死的概念和两者区别,属于概念性知识。学生需要对“鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡”现象进行原因判断,问题与情境的契合度为1。该小问考查学生分类与比较的思维活动,思维水平属于低阶层次。因此,该小问难易程度为较易。第(2)问考查学生获取和处理信息的能力,需从题中获取新知识,将新知识与元知识结构化,经过分析与综合,概括出细胞凋亡的特点。该小问知识类型属于概念性知识和程序性知识,问题与情境的契合度为3,思维水平属于中阶层次。因此,该小问难易程度为较难。第(3)问考查学生综合解决问题的能力,学生需要对“细胞凋亡”“结构及功能特点”“个体发育”进行知识结构化,才能概述出细胞凋亡的重要意义。该小问要求学生解决与情境相关的更高一级的拓展问题,问题与情境契合度为4。此外,还需要学生进行