生物學試題命制難度的控制方法

周素英

(重慶市教育科學研究院 重慶 400015)

試題難度是反映考生解答一道試題所遇到的困難程度。常用難度系數和難度值表示。解答試題有一定的思維過程，英國劍橋評價研究者Pollitt和Ahmed從認知加工角度提出了問題解答的過程模型： 閱讀題目→明確任務→搜索已學知識并與任務相匹配→形成答案→書寫答案。在這一模型中，不同難度的試題會使考生認知思維障礙停留在模型的相應階段。本文從不同特點的試題引起考生思維障礙的差異，來說明命題者如何控制試題難度。

1 控制題干信息呈現量和呈現形式

解題的過程首先是閱讀題目獲取試題給予的信息。試題給予信息的情境描述復雜度和情境新穎度直接影響到考生的思維順暢度。試題信息的情境的簡繁和數量直接影響考生的認知思維過程，也就直接體現了試題的難度。

例1 (2017·全國Ⅱ卷6)若某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定，其中A基因編碼的酶可使黃色素轉化為褐色素；B基因編碼的酶可使該褐色素轉化為黑色素；D基因的表達產物能完全抑制A基因的表達；相應的隱性等位基因a、 b、 d的表達產物沒有上述功能。若用兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交，F1均為黃色，F2中毛色表現型出現了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數量比，則雜交親本的組合是(D)

A. AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd

B. aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD

C. aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd

D. AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd

試題分析： 本題試題情境較復雜，信息量較大，主要信息有： ①某哺乳動物毛色由3對位于常染色體上的、獨立分配的等位基因決定；②A基因編碼的酶可使黃色素轉化為褐色素；③B基因編碼的酶可使該褐色素轉化為黑色素；④D基因的表達產物能完全抑制A基因的表達；⑤相應的隱性等位基因a、 b、 d的表達產物沒有上述功能；⑥兩個純合黃色品種的動物作為親本進行雜交，F1均為黃色；⑦F2中毛色表現型出現了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數量比。

眾多的信息數量明顯提升了試題難度。由于信息量較大，不同的考生在閱讀題目信息后就會對有的信息產生自我個性化的理解，而產生個性化的理解量越大，就越偏離命題者的本意。這樣，考生在解題認知模型中第一階段(即閱讀題目階段)就會受阻。而試題中的眾多信息中，考生應該找到關鍵信息，此題的關鍵信息是F2中毛色表現型出現了黃∶褐∶黑=52∶3∶9的數量比，將這個數量比怎么轉化為熟悉的情境是解題的關鍵。解題時，先根據信息推導出黑色個體的基因組成為A B dd，占9/64=3/4×3/4×1/4，可推出F1基因組成為AaBbDd，進而推出D選項正確。

試題信息往往是用于解答問題所需要的(有的試題也有干擾信息)，試題信息呈現的方式主要有文字信息、圖表信息。有的信息比較明顯，有的信息比較隱含，由于試題信息的量不同，解題過程中思維的量也就不同，試題的難度當然也就有差異。通過控制題干信息的數量和呈現形式，可控制試題的難度，如果要增加試題的難度，可通過復雜的情境描述、新穎的情境描述、情境的繁簡度以及增加信息的數目來實現，反之則反。例如，要降低例1考查的難度，就可以減少信息數量，當信息減少后，其選項的設置也相應改變。改變后的試題如下：

某動物常染色體上的獨立遺傳的三對等位基因(顯性基因A、 B和D，相應的隱性等位基因a、 b、 d)，分別控制三種不同的性狀，有關雜交親本的組合為AaBbdd×aaBbDD的敘述，正確的是(C)

A. 后代個體足夠多的情況下，基因型有5種

B. 雌雄配子之間的結合方式有6種

C. 親本AaBbdd產生配子的過程中遵循遺傳定律

D. 后代中與三對基因有關表現型種類有4種

試題分析： 此題信息量較少，主要有“三對等位基因獨立遺傳”和“三對基因分別控制不同的性狀”這兩個信息，信息處理容易，試題相對簡單。

2 控制解題過程的思維轉化量

解題過程是結合題干給予的已知信息，通過思維推理得出答案的過程。這個過程中涉及達到未知答案的思維轉化量，思維轉化量可以用思維步驟數表示，思維步驟數越多，試題的難度越大；反之，試題的難度就越小。

例2 下圖是一個涉及甲、乙兩種單基因遺傳的家系圖，已知其中一種遺傳病的致病基因位于常染色體上，且Ⅱ3不攜帶乙病基因(不考慮染色體畸變和基因突變)。下列敘述錯誤的是(C)

A. Ⅱ2同時攜帶甲乙致病基因的概率是2/3

B. 控制甲乙病的基因位于非同源染色體上

C. Ⅱ2和Ⅱ3再生一個兩病皆患男孩的概率是1/12

D. Ⅲ3的X染色體來自于I1

試題分析： 解答此題過程中，要對每個選項進行判斷，其思維量大，推理步驟較多，其思維的分析推理過程主要步驟如下： ①根據遺傳系譜圖判斷甲乙兩病的顯隱性：“無中生有為隱性”，兩種病均為子代出現，故為隱性；②結合題目中Ⅱ3不攜帶乙病基因推出： 乙病不可能是常染色體隱性遺傳病，只能是伴X隱性遺傳病；③結合題目中其中一種遺傳病的致病基因位于常染色體上推出： 甲病為常染色體隱性遺傳病；④根據以上推斷和圖示信息推導出圖中相關個體的基因型或者基因式；⑤結合選項進行相應的計算和判斷。

從已知到未知的步驟越多，思維出錯的機會就越多，就像從一個地方出發到另一個地方，行走的路線中分支越多，就越易走錯。基于這種情況，命題者要增加試題的難度，就可增加思維量，而在降低試題的難度時，就是要讓考生從已知信息到未知答案可以“一眼望穿”。

利用例2題干內容，依據思維轉化量的多少，設置不同難度的問題。

問題1： 甲病是 (填“顯性”或“隱性”)遺傳病；乙病是________(填“顯性”或“隱性”)遺傳病。問題2： 甲乙兩病的遺傳方式分別是__________。問題3： Ⅲ3的基因型為__________。問題4： Ⅱ2和Ⅱ3再生一個兩病皆患男孩的概率是__________。

上面問題的難度是根據思維步驟數的多少來調控的。問題1需要的思維步驟數是①步，最簡單；問題2需要的思維步驟數是②③步，屬于中檔難度試題；問題3需要的思維步驟數是④步，屬于較難的試題，問題4需要的思維步驟數是⑤步，屬于難度較大的試題。根據考查的要求設置不同難度的問題，也可根據考試的需要，由易到難的順序編排一道試題中不同難度的問題。

3 試題答案結論的表述層次

表達是解答試題的最后一步，審題與分析試題是否正確，最后都要通過表達才能呈現出來，試題的得分與否與表達的層次性、完整性相關聯。如果不能準確表達，答出層次，解題的過程也就功虧一簣，試題答案的表達層次越復雜，試題就越難，反之則易。

例3 (2016年全國Ⅱ卷29題節選)為了研究溫度對某種酶活性的影響，設置三個實驗組： A組(20℃)、B組(40℃)和C組(60℃)，測定各組在不同反應時間內的產物濃度(其他條件相同)，結果如圖。回答下列問題：

(1)(2)略。

(3) 如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量__________，原因是__________。

參考答案： 不變 60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應底物總量也不會增加。

試題分析 非選擇題在注重知識考查的同時，也注重對考生能力的考查。為了考查考生推理思維表達能力，全國卷高考試題常設置要求考生回答“原因”“理由”“判斷依據”等問題來增加試題的難度。這種設問下的試題答案形式上字數較多，思維上注重推理，形式上表現出答案的表達層次性強，素養上考查科學思維。

這道高考題要求考生回答“原因”是什么，從考生的答題情況來看，較多的考生就只回答出了“酶已失活”這個主要的要點，并且還認為自己所做的答案會得滿分3分。造成這種情況的原因是對答題要點不明確，不知道要回答哪幾個方面，也就是沒有弄清楚答題的層次。分析國家考試命題中心所給出的答案： 60℃條件下，t2時酶已失活，即使增加底物，反應底物總量也不會增加。這個答案包含了三個層次： ①條件： 60℃條件下；②生理變化過程： t2時酶已失活；③結果： 即使增加底物，反應底物總量也不會增加。因此，回答此類問題，只要從生理過程發生的條件、生理變化過程和結果這三個層次來作答就可以了。

控制試題答案結論的表述層次是試題命制時通過控制考生的認知輸出來進行的，表述的層次越簡單，試題就相應的簡單，反之試題就較難。如何調控表述層次呢？通過轉換設問方式就是有效控制試題難度的方法。例如，例3可以通過轉換設問方式來進行難度控制。如果要將上題變得簡單一些，就可以進行如下的設問：

(3) 如果在時間t2時，向C組反應體系中增加2倍量的底物，其他條件保持不變，那么在t3時，C組產物總量__________，原因是在60℃條件下，t2時__________，即使增加底物，反應底物總量也不會增加。答案： 不變 酶已失活

這種在填空式簡答和問答式簡答之間轉換設問方式是命制試題時調控試題難度常用的技巧，就同一個知識點的考查，在不同的設問方式之間的轉換，可以編制難度合適的題目。