SOLO分类理论在培养高中生物学科学探究素养中的应用——以实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”的教学为例

SOLO分类理论在培养高中生物学科学探究素养中的应用——以实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”的教学为例

潘颖

南宁市第四中学 广西南宁 530000

摘要 在以培养高中生物学科探究素养的教学设计中应用SOLO分类评价理论，将课程中的具体学习任务按SOLO层级逐步分解，设计相应的过程性评价表和学业质量水平评价表，达到教-学-评一体化。

关键词 SOLO分类理论 科学探究 高中生物

1. SOLO分类评价理论与高中生物科学探究素养培养

科学探究在高中生物的学习中有着举足轻重的地位。自2017年教育部发布了《普通高中生物学课程标准》起，科学探究就被纳入了评价学生的标准之一。但在实际的教学工作中，由于课时的限制，实验器材的缺乏、教学难度较大等原因，很多学校很少开设教材中的探究性实验。^[1]事实上，如果将课本的探究性实验围绕核心概念，由简单的实验操作，逐步过渡到实验结果可视化、讨论分析实验结果并进行反思，在此基础上提出实验创新方案，由浅入深，构建学生认知发展的进阶评价标准，以此指导教学，探究性实验的教学难度将会降低。因此，笔者选用SOLO分类理论的4个结构层次，以“培养液中酵母菌种群数量的变化”为例，进行科学探究进阶分析。

2. 教学案例——实验“培养液中酵母菌种群数量的变化”

2.1 单元教学设计思路

基于课程标准的要求和教材特点，以“教-学-评”一体化单元设计作为本单元的思路框架。首先结合本单元需构建的次要概念，从核心素养的四个方面确定学习目标：①通过探究生物种群数量的变化规律，加强对“S”型增长的认识，形成稳态和平衡观；②用数学模型表征种群的数量变化；③尝试优化并形成新的实验方案，完成探究实验；④关注濒危物种的保护和渔业生产等生活实际问题，然后根据结合学生的学情，设置相应难度的教学活动，以问题驱动任务的达成，最后选择合适的评价方式，检测学生的学习成果。

2.2 评价标准

合适的评价标准既有利于学生明确学习目标，也能指导教师后续教学活动的开展。

2.2.1 基于SOLO分类理论对本单元科学探究的过程性评价

表1 基于SOLO分类理论的科学探究评价量表

1. 2. 2. 学业质量水平评价表

表2 学业质量水平评价表

2.3 单元教学前准备

为了能在一个课时内完成对7天的计数，我们把教材中的一瓶培养液，改为八瓶培养液，实验课前的7天，每天往一个瓶中加入0.1g的酵母菌，培养至实验课前，以此对应相应的培养天数，课上学生分小组进行计数，实现在一节课内完成相应的计数活动。^[2]同时，学生在课前预习实验的关键测量方法——抽样检测法，让学生对实验的原理、方法和步骤等有初步的了解。

2.4 单元教学过程

2.4.1 学生开展教材实验

活动1：教师以诱人的面包图片导入，引出本节课的主角——酵母菌，并设问：培养液中酵母菌种群的数量是随时间如何变化？然后介绍实验方案，并播放视频，点评预习学案，学生订正学案，以此帮助学生达成本单元的单一结构水平。

活动2：学生分组用血细胞计数板进行计数，然后汇总结果，目的在于培养学生的动手能操作能力和数据分析能力，帮助学生从单点结构向多点结构过渡。

活动3：小组代表汇报实验结果及结论，通过小组互评和教师点评的方式，逐步建立建模的思维，培养其归纳总结的能力，帮助学生从多点结构过渡到关联结构。在课后，学生通过完成相应的作业和相应的评价表，及时了解自己知识掌握程度。

2.4.2教材实验的延伸及拓展

部分学生课后仍存在疑问：血细胞计数板操作难度大，容易造成组内计数结果差异大。有没有更简便直观的方法测量种群数量的变化？为了帮助学生更好的解决这一问题，从关联结构向更高的抽象水平过渡，教师以资料包的形式提供文献给学生阅读学生通过对资料分析整理，提出了新的改进方案：用分光光度计探究大肠杆菌种群数量的变化。^[3][4]

3. 教学反思

本单元运用“教-学-评”一体的模式进行教学，学生通过真实的情景探究一定空间中种群数量的变化，整个过程注重培养学生的实践能力和科学探究能力。如果增加“J”型曲线模型的建立，并对比两种曲线，这会让学生对“种群数量的变化”有更深的理解。

参考文献

[1]徐越越.高中生物科学探究教学现状及培养策略的初步研究[D].新疆：石河子大学，2019.

[2]崔彬彬.“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验方案优化[J].林区教学，2020，（11）：115-117.

[3]马勇，图雅，陈秀莉等.分光光度法测量高浓度培养液下的产油酵母菌生长曲线[J].北方园艺，2013，（8）：116-118.

[4]徐小金，尹春跃.大肠杆菌数量动态变化体系的探究[J].实验教学与仪器，2019，（12）：41-43.