引言

《普通高中生物学课程标（2017年版）》提出评价应指向学生生物学学科核心素养的发展，并采取多元评价方式。高考生物学试题作为重要的评价工具，能有效促进学科核心素养的发展。科学思维作为生物学学科核心素养的关键维度，具有不同的水平层次特征。基于所考查的科学思维能力，高考生物学试题可划分成多个水平层次，且科学思维能力要求随试题层次递增。SOLO分类理论具有直观呈现试题所考查的知识量和科学思维结构的特征，相关研究表明，其SOLO层级与科学思维水平具有一定对应关系，故能据此对生物学试题进行分析。四川省与河南省同属第五批高考改革省份，二者在教育改革背景上具有高度一致性，但在区域特征方面存在显著差异，因而具有较强的典型性与代表性。通过对两省高考生物学试题进行对比分析，有助于揭示相似改革背景下不同区域试题的差异化特征，为区域教育公平与教学策略的优化提供参考。本研究以2025年四川卷和河南卷生物学试题为研究对象，从知识数量和科学思维能力两个维度构建生物学试题分析模型，并据此对两个省份的高考生物学试题进行对比分析。结果表明，两省高考生物学试题均包含单点结构、多点结构、关联结构和扩展抽象结构4个SOLO水平层次，其中关联结构水平占比最高，符合高考生物学试题的考查特点。进一步分析发现，四川卷更注重思维进阶与知识迁移，突出高阶科学思维的培养；河南卷则兼顾综合考查与基础知识广度。基于上述发现，提出针对高中生物教学的若干针对性建议，以期为教学实践提供参考。

一、SOLO试题分析模型

SOLO分类理论（Structure of the Observed Learning Outcome）是Biggs基于认知发展理论所提出的用于评价学生回答问题的思维结构的理论。SOLO分类理论认为学生解决问题时的思维结构可分为多个水平，且高水平层次需以低水平层次为基础。前结构层次同中学阶段学生科学思维能力特征不符，故本研究未涉及。基于SOLO分类理论的回答结构模型和已有研究，结合高考生物学试题的特征，构建如表1所示的SOLO试题分析模型。原回答结构模型中，以“▲”表征题目问题，“●”表征给出的相关素材，“🞅”表征未给出的相关假设，“R”表征解答。鉴于生物学试题的解答需依赖题干信息与已有知识，本研究将“已有知识素材(⬤)”的内涵细分为“题干信息(◎)”和“已有知识(⬤)”，其数量表示解题所需信息数量。生物学试题的解答过程中，常需要借助题干信息并整合多个已有知识进行推理，为直观化试题结构，本研究对例题进行了“题干信息——知识”的双重编码，具体编码结果详见后文。综合题以R的数量表征正确答案的数量。由表1可见，试题思维操作的复杂程度随着试题层次的递增而递增，且高阶科学思维水平层次的试题兼顾对学习的“量”与“质”的考查。

SOLO水平	单点结构	多点结构	关联结构	扩展抽象结构
科学思维水平	水平一	水平二	水平三	水平四
试题特点	作答时依据孤立知识的回顾，通常不需借助题干情境信息	作答时依据多个无关联的知识或题干情境信息	作答时需依据综合分析多个关联知识或题干情境信息	基于题干情境信息和已有知识，进行逻辑推导假设，迁移运用多个相关联知识进行作答
试题分析模型

二、试题SOLO水平层次统计分析

根据SOLO试题分析模型，对2025年四川省和河南省高考生物学试题的SOLO水平进行统计分析。根据选择题和综合题的试题特点，选择题部分依据题号进行统计分析，非选择题部分依据题空进行统计分析，如“16(3-2)”表征第16题第(3)题第2空，统计结果见表2和表3。分析结果显示，两省高考生物学试题均覆盖单点结构、多点结构、关联结构和扩展抽象结构四个水平，整体以关联结构水平为主，表明高考生物学试题侧重对知识整合和问题分析能力的考查。尽管整体分布趋势相似，两省高考生物学试题在具体SOLO水平比例上仍存在一定差异。河南卷在单点结构和多点结构水平的试题比例相对更高，体现出该卷更注重对学科核心概念和基础知识掌握程度的考查。而四川卷关联结构和扩展抽象水平试题比例更高，反映出该卷更关注生物学概念的迁移与整合，注重对批判性思维、模型建构与创造性思维等高阶科学思维能力的综合运用。在非选择题部分，两省试题的差异更为显著。四川卷的非选择题呈现由单点结构水平向关联结构和扩展抽象水平螺旋上升的特点，突出在复杂情境下引导学生实现从低阶思维向高阶思维的进阶的特征，对学生思维的连贯性和深度要求较高。而河南卷的非选择题中穿插了更多单点结构水平试题，侧重于在综合性情境中考查基础知识，降低了对思维连续性和深度的要求。综合来看，四川省与河南省高考生物学试题均体现出从简单知识积累转向知识整合的命题趋势，更加重视高阶科学思维能力的考查，这与高考的评价要求高度契合。其中，四川卷更强调思维进阶与知识迁移，突出对高阶科学思维的综合培养；河南卷则在注重综合性考查的基础上，兼顾基础知识的广度。

SOLO水平	题号	试题比例
单点结构	1、16(1-1)、16(1-2)、17(1-1)、17(1-2)、17(2-1)、17(2-2)、18(1)、18(2-1)	20%
多点结构	2、3、5	7%
关联结构	4、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16(2-1)、16(2-2)、16(3-1)、16(3-2)、17(3-1)、17(3-2)、17(4-1)、17(4-2)、18(2-2)、18(3-1)、18(3-2)、18(4-1)、19(1-1)、19(1-2)、19(2-1)、19(2-2)、19(3-1)、19(3-2)、19(4-1)、19(4-2)、20(1-1)、20(1-2)、20(2-1)、20(2-2)、20(3)	67%
扩展抽象结构	18(4-2)、20(4-1)、20(4-2)	7%

SOLO水平	题号	试题比例
单点结构	2、12、17(1-1)、17(1-2)、18(1-1)、18(1-2)、19(1-1)、19(1-2)、19(3-1)、19(4-1)、19(4-2)、19(4-3)、20(2-1)、21(1-1)、21(1-2)、21(3-1)	27%
多点结构	7、17(2-2)、19(3-2)	5%
关联结构	1、3、4、5、6、8、9、10、11、13、14、15、16、17(2-1)、18(2-1)、18(2-2)、18(2-3)、18(3-1)、19(2-1)、19(2-2)、20(1-1)、20(3-1)、20(3-2)、20(3-3)、20(3-4)、21(2-1)、21(2-2)、21(3-2)、21(3-3)、21(4-1)、21(4-2)	63%
扩展抽象结构	17(3-1)、17(3-2)、18(3-2)	5%

三、题例分析

2025年四川省和河南省生物学试题围绕“基础性、综合性、应用性和创新性”的考查要求，以必备基础知识作为考查内容，以逻辑推理和模型与建模等关键能力为核心，借助真实情境载体，实现高考生物学试题的考查目标。为具体呈现试题的结构，本研究构建了“题干信息——知识”的双重编码系统：试题解答所需的题干信息用“◎+小写字母（◎a）”进行编码；试题解答所需知识用“⬤+数字（⬤1）”进行编码。因部分试题解答时需推理出多个假设或得出多个正确答案，故本研究进一步用“🞅+数字（🞅1）”表征不同的推理假设，用“R+数字（R1）”表征不同的答案。为使试题结构更直观化，故例题的回答结构中的编码数字位于图示下方。基于试题分析模型，对2025年四川省和河南省高考生物学试题进行分析，直观呈现不同SOLO水平层次试题的知识和思维结构特点。

（一）单点结构水平试题例析

(2025.HN.18.1-1) 生物体的所有活细胞都具有静息电位，而动作电位仅见于神经元、肌细胞和部分腺细胞。回答下列问题：

(1) 刺激神经元，胞外Na⁺内流使细胞兴奋，兴奋以_________的形式沿细胞膜传导至轴突末梢，激活Ca²⁺通道，Ca²⁺内流触发突触小泡释放神经递质。

试题分析：解答本题时，通过对知识点“兴奋在神经纤维上的传导形式(⬤1)”进行回顾即可作答，主要考查归纳与概括的科学思维能力，回答结构见表4。

试题来源	题号	SOLO水平	回答结构
河南卷	18(1-1)	单点结构水平
四川卷	3	多点结构水平
河南卷	8	关联结构水平
四川卷	20(4-2)	扩展抽象结构水平

（二）多点结构水平试题例析

(2025.SC.3) 通俗地说，细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质。下列叙述错误的是(　　)

A．溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶

B．线粒体作为“动力车间”为细胞自噬过程提供所需能量

C．细胞自噬产生的氨基酸可作为原料重新用于蛋白质合成

D．细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境稳定

试题分析：本题各选项的解答需依据无关联的多个知识点，各选项考查的知识点分别是“溶酶体的功能(⬤2)、线粒体的功能(⬤3)、蛋白质的基本单位(⬤4)和细胞自噬的功能(⬤5)”，主要考查归纳与概括和演绎与推理的科学思维能力，回答结构见表4。

（三）关联结构水平试题例析

(2025.HN.8) 病原体进入机体引起免疫应答过程的示意图如下。下列叙述正确的是（　　）

A．阶段Ⅰ发生在感染早期，①和②为参与特异性免疫的淋巴细胞

B．①和②通过摄取并呈递抗原，参与构成保卫机体的第一道防线

C．活化之后的③可以分泌细胞因子，从而加速④的分裂分化过程

D．阶段Ⅱ消灭病原体可通过③→⑤→⑥示意的细胞免疫过程来完成

试题分析：本题的解答需要基于题图信息和相关已有知识完善特异性免疫的物理模型，再进行分析和推理后作答。首先，依据知识点“体液免疫的过程（⬤7）”、“细胞免疫的过程（⬤8）”以及题图信息（◎a）所示的免疫应答过程，完善题图所示的特异性免疫的物理模型。通过分析推理后可推断：①和②为抗原呈递细胞，③为辅助性T细胞，④为细胞毒性T细胞，⑤为B细胞，⑥为浆细胞。在此基础上，结合知识点“体液免疫的过程（⬤7）”和“细胞免疫的过程（⬤8）”，并参考所完善的特异性免疫的物理模型，完成选项C和选项D的作答。之后，再分别依据知识点“非特异性免疫（⬤6）”和“人体的三道防线（⬤9）”，整合分析后对选项A和选项B进行判断。本题考查归纳与概括、演绎与推理和模型与建模等科学思维能力，回答结构见表4。

（四）扩展抽象结构水平试题例析

(2025.SC.20.4-2) 水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状，由两对等位基因(A/a、D/d)控制；其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果见下表。回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换)。

实验	亲本	F1表型	F2表型及比例
实验1	叶色：紫叶×绿叶	紫叶	紫叶：绿叶=9：7
实验2	粒色：紫粒×白粒	紫粒	紫粒：棕粒：白粒=9：3：4

(1) 实验1中，F2的绿叶水稻有_________种基因型；实验2中，控制水稻粒色的两对基因________（填“能”或“不能”）独立遗传。

(2) 研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则紫叶水稻籽粒的颜色有________种；基因型为Bbdd的水稻与基因型为________的水稻杂交，子代籽粒的颜色最多。

(3) 为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为_________。

(4) 研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上，继续开展如下实验，请预测结果。

①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到________个荧光标记。

②若植株M自交，理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为________。

试题分析：第(4)题第②空的解答需基于题干情境信息和已有知识，进行逻辑推理和假设，整合迁移多个关联知识，经逆向推理并建构遗传模型，进而抽象出一般结论。通过对题干信息1(◎b)“水稻叶色由等位基因(A/a、D/d)控制，且实验材料为纯合植株”及题干信息2(◎c)中“实验1的内容”，结合知识点“基因分离定律的实质和应用(⬤10)和基因自由组合定律的实质和应用(⬤11)”逆向推理出紫叶基因型为A_D_。再结合题干信息3((◎d))“基因D/d控制水稻叶色和粒色，基因型为BBdd的水稻籽粒为白色”及题干信息2(◎c)中“实验2的内容”，推理出紫粒基因型为B_D_。综上，借助题干信息4(◎e)“植株M基因型为AaBbDD”，可知M自交后代叶色仅取决于基因A，粒色仅取决于基因B，目标表型紫叶紫粒的基因型为A_B_DD。再结合题干信息5(◎f)“A/a和B/b位于同一染色体”及知识点“连锁遗传(⬤12)”，经演绎推理可知，A/a和B/b不遵循自由组合定律，而取决于基因在染色体上的连锁关系，由此推理出假设1(🞅1)“A、B在一条染色体上”和假设2(🞅2)：“A、b在一条染色体上”。分别从假设1和假设2出发，建构不同连锁条件下遗传模型，并借助模型进一步进行逻辑推理，归纳出正确结论。本题考查归纳与概括、演绎与推理、模型与建模和批判性思维等科学思维能力，回答结构见表2。

四、总结与建议

本研究构建了“SOLO试题分析模型”，并对四川省和河南省2025年高考生物学试题进行了对比分析。结果表明，SOLO分类理论能够直观呈现高考生物学试题的知识和科学思维能力结构，不仅是评价学生思维水平的有力工具，也为审视和评估命题质量提供了科学的分析框架。分析发现，2025年两省高考生物学试题均呈现出“以关联结构水平为主”的试题特征。这表明，高考生物学试题已实现由“知识本位”向“能力本位”和“素养本位”的转变，着重考查学生对已有知识的整合，并将其用于实践问题解决的综合应用能力，进而落实高考的考查目标。两省在试题结构总体趋势一致的前提下，各自呈现出独特的地域风格，体现出了差异化人才选拔特点。四川省高考生物学试题通过递进式设问，着重考察学生思维的深度和连贯性，以及对高阶科学思维能力的应用；河南省生物学试题通过在综合题中嵌入基础知识的考查，确保能力考查的同时，强调对学科基础知识的准确性的掌握。

结合高考生物学试题以“必备知识”作为考查内容且“关联结构水平”占比最大的命题特征，日常教学中教师应顺应由“低阶”向“高阶”递进的教学策略，构建循序渐进的分层教学体系。在基础知识教学阶段，针对单点结构和多点结构水平所对应的低阶科学思维要求，可通过知识清单、概念检测等方式确保学生对核心概念的准确理解；在此基础上，可利用知识网络、思维导图等方法帮助学生进行概念的简单整合。面向关联结构与扩展抽象水平所体现的高阶科学思维要求，则可通过案例分析、实验方案设计、模型建构等教学活动，强化学生的演绎推理、系统整合与迁移应用能力，引导其在复杂情境中建立跨章节的内在联系，实现从“知识叠加”向“概念网络”的过渡。进一步来看，四川卷关联结构和扩展抽象水平试题比例更高，强调知识的迁移与高阶思维能力培养。因此，在四川地区的教学中，教师应着力于引导学生在不同知识模块之间建立联系，促进知识的综合整合与迁移运用；而河南卷中单点结构和多点结构水平试题比例相对较高，则提示教师在注重能力培养的同时，还需加强基础知识的广度覆盖与系统复习，确保学生对学科核心知识的全面掌握。

参考文献：

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