例談生物學學業水平測試命題的科學性

宋正海

(江蘇省盱眙中學 淮安 211700)

隨著各級考試和評價體系的完善，原創試題科學性與否是考量試題本身質量的首要指標。生物學科歷年學業水平測試試題，不僅對學科教學具有很強的指導作用，也為學科教師命制原創試題帶來一定的示范作用。筆者選取2018年江蘇省學業水平測試生物學卷中深受熱議的2個問題，從命題的科學性角度加以剖析。

1 題干設計科學性

試題的題干既是設計問題的情境，也是解決問題的首要信息。在設計選擇題時，題干一般為陳述句，即題干與其匹配的選項構成完整的一句話；而為了使問題的設問科學、無異義，有時會用括號及其內的文字對題干中的敘述加以補充說明。

例1 (T12)圖示是一位學生制作的分子結構模型(●表示脫氧核糖)，該模型模擬的是

A. 信使RNA單鏈結構

B. DNA雙螺旋結構

C. 蛋白質空間結構

D. 轉運RNA單鏈結構

分析： 有些教師認為本題題干中“(●表示脫氧核糖)”略顯多余，去除對本題解答無影響，同時也可使題干更精煉。果真如此嗎？筆者認為： 題干中“(●表示脫氧核糖)”是對模擬模型分子的限制，一旦失去此限制性敘述，設問的問題會變得不確定、復雜化。觀察圖示可知，這位學生模擬的是一種具有雙螺旋結構的分子局部結構。在諸多的分子結構中，具有雙螺旋結構的不僅只有DNA分子，在RNA等分子中也普遍存在。RNA種類較多，以高中生物學中常見的tRNA、 rRNA和mRNA為例加以闡述。tRNA分子只由一條鏈組成，含有73～94個核糖核苷酸。構成tRNA二級結構的要素有： 環、莖、臂。一個典型的tRNA的二級結構像三葉草，含有四個環和四個莖。環由鏈內沒有配對的堿基突出而成，如反密碼子位于反密碼子環上；莖則是由鏈內堿基互補配對形成，其互補配對的堿基形成局部A型雙螺旋。rRNA也稱為核糖體RNA，根據沉降系數的高低，rRNA在原核生物中分為5S rRNA、 16S rRNA和23S rRNA三種，真核生物中分為5S rRNA、 5.8S rRNA、 18S rRNA和28S rRNA四種。在所有的rRNA分子上都存在大量的鏈內互補序列，這些互補序列往往會形成短螺旋結構，如5S rRNA的二級結構有5段螺旋區，而16S rRNA內部存在更多的短螺旋區。分析mRNA的二級結構可知，出現在mRNA分子上最多的二級結構部件也是莖環結構。

命題建議： 由以上分析可知，在RNA的二級結構中出現雙螺旋現象是比較普遍的，雙螺旋結構并非雙鏈DNA所特有。其實，認為題干中“(●表示脫氧核糖)”無意義的教師在讀題時，亦已從心里默認了只有雙鏈DNA分子具有雙螺旋結構。這是命制試題的大忌，在設計題干時，為了減小冗長的敘述對關鍵信息的干擾，我們往往需對題干的敘述進行提煉精減，這時命題者會無意間把自己貯備的知識默認到題干中，而不加以敘述說明，其最終結果必然帶來對試題科學性的質疑，如以上所述。所以，上述真題題干中“(●表示脫氧核糖)”不僅不可刪除，而且也是本題關鍵要素，它不僅保證了試題在知識上的科學性，而且也使試題答案指向更明確，便于作答。

2 問題設計科學性

在命制非選擇題時，試題設問的設計是最后一道工序，直接關系到試題命制的成敗，而設問的科學性與否是重中之重。如何保證最后的設問科學性，筆者認為： 縮小設問的范圍，明確設問的指向性，是保證試題命制科學性重要措施之一。

例2 (T37.4)圖示類囊體腔中的O2擴散到細胞質基質，至少需要通過 ▲ 層生物膜。

分析： 有教師認為該小題如改為：“圖示類囊體腔中的O2被利用，至少需要通過 ▲ 層生物膜。”會更精彩，而且給出答案為“5”。這種改法和給出的答案是基于高中階段對光合作用與呼吸作用的認知。高中階段認為： O2在葉綠體類囊體薄膜內側產生后，擴散到同一細胞的線粒體內膜，被[H]還原成H2O，這個過程至少通過5層生物膜。以上分析看似無可挑剔，但實際上把生物體內生理生化過程簡單化和孤立化了。生物體是一個有機整體，任一生理過程往往與多個其他的生理過程關聯，氣候等環境條件也會對其代謝產生直接或間接影響。

其實，我們在這里不能忽略植物的光呼吸過程對O2的利用。光呼吸是一個氧化過程，植物只有在光照下才能進行，不同于暗呼吸(有氧呼吸和無氧呼吸)。對于像水稻、小麥、大豆一樣的C3植物，在干旱、火熱的日子里，為防止蒸騰作用過強，氣孔會關閉，這時CO2不能進入葉片，O2也不能逸出葉片。其結果是葉內CO2很少，而光合作用的光反應所釋放的O2又在葉片內積累。這種情況下，卡爾文循環中產生的核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在RuBP加氧酶催化下，被O2氧化成磷酸乙醇酸，后者在磷酸酶作用下，脫去磷酸而生成光呼吸的底物乙醇酸。以上過程都是在葉綠體內進行的，這種情況下類囊體腔中的O2被利用只需要擴散到葉綠體基質，只需通過類囊體1層生物膜。而真題通過“擴散到細胞質基質”的問題指向性敘述，使試題的設問變得清晰明了，也使試題問題的設置更科學。

命題建議： 在非選擇題的設問命制時，要盡量減小設問的范圍，明確答案的指向，切不可模棱兩可。高中生物學教材因篇幅所限，對生物體內一些重要生理過程的敘述，并未窮盡所有，如光合作用產生O2的利用，不僅僅局限于有氧呼吸的利用，還可能參與植物的光呼吸。在命制試題時，理應充分考慮生物體內生理過程的復雜性；為了規避因生理過程復雜性而帶來的不確定，應縮小問題所要考查的范圍，問題的指向性要明確，如真題明確指出是“O2擴散到細胞質基質”而不是“O2被利用”。如果只局限于高中教材所述的知識層面，往往就會使命制的試題缺乏科學性依據，質量得不到保證，從而事與愿違。