基于《課程標準》的原創題及套題難度系數的界定

內蒙古

中國教育部制定的《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課程標準》）中關于高考命題要圍繞“落實立德樹人根本任務，發展素質教育，推進教育公平，培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人”的思想也是《中國高考評價體系》的核心指導思想。在原創題命制過程中通過不同種類的生活實踐情境、學習探索情境等結合《課程標準》中對學科核心素養及課程目標的要求來界定道題及套題的預估難度系數是原創題命制的關鍵，是落實“一核四層四翼”及準確把握高中生物學考查內容、考查要求的具體實踐。

筆者首先通過套題雙向細目表規劃了套題及道題的命制藍圖，然后通過解析道題的試題結構并修改完善試題來把控道題預估難度系數，從而把控套題的預估難度系數。最后結合實測后教師的反饋和對實測試題的數據分析，比對預估難度系數與實測難度系數之間的差距，衡量命制試題及修改試題過程中關于試題結構解析及修改等處理是否合理，衡量道題及套題預估難度系數的界定標準是否科學規范，從而給高中生物學試題命制提供可靠依據。

1.雙向細目表的規劃

雙向細目表是命制一套試卷的藍圖，也是具體規劃試卷預估難度系數的藍圖。在雙向細目表中，根據《課程標準》中對各知識點學習目標和學習程度的要求，通過設置生活、生產實踐情境或學習探索情境等，具體規劃每題考查知識點，考查目標層次，通過題設技巧等來實現難度系數范圍的預估。

本文以作者所在地區“2020屆高三第三次統一考試理科綜合能力測試”中生物學科試題命制為例進行論述分析，以展示上述研究過程（雙向細目表見附表1）。

2.雙向細目表中關于選擇題的規劃示例

2.1 第3題試題結構中各要素預估難度系數的分析

第3題初稿：中國女科學家屠呦呦獲得2015年諾貝爾生理學獎或醫學獎，她研制的抗瘧疾藥青蒿素挽救了數百萬人的生命。瘧疾是瘧原蟲引起的疾病，病原體在蚊子體內繁殖，形成裂殖子，并隨瘧蚊叮咬進入健康人的體內，進行繁殖，破壞肝細胞和紅細胞，刺激機體，引起免疫反應，如血清抗體中IgG、IgM和IgA的水平明顯增高，效應T細胞使紅細胞裂解等（圖1），人體出現寒戰、高熱、大汗等臨床癥狀。下列敘述錯誤的是（ ）

圖1

A.瘧蚊叮咬時口器刺入的皮膚屬于非特異性免疫的第一道防線

B.瘧原蟲在人體中的宿主細胞和HIV的相同

C.瘧原蟲入侵人體后，會有B細胞增殖分化為漿細胞

D.瘧原蟲入侵人體后，會引起細胞免疫和體液免疫

【答案】B

通過對上述初稿的試題結構的解析及其他因素的綜合考慮，經過修改后，試題終稿如下：

第3題終稿：屠呦呦研制的抗瘧疾藥物青蒿素是通過破壞泡膜、核膜，使線粒體內外膜脫落等殺死瘧原蟲。瘧原蟲在人體內的生活史如圖2。下列敘述錯誤的是（ ）

圖2

A.青蒿素抗瘧疾直接表現為破壞瘧原蟲細胞的某些膜結構

B.瘧蚊叮咬時口器刺破的皮膚屬于免疫系統的第一道防線

C.瘧原蟲和HIV二者攻擊的主要人體細胞種類相同

D.人體清除侵入紅細胞的瘧原蟲時需要細胞免疫參與

【答案】C

比對初稿及終稿對第3題試題結構各要素預估難度系數的分析如表1。

表1

比較分析，第3題題干從177個字符最終簡化到64個字符，中間減少了113個字符，僅從題干字符數減少、閱讀量降低考慮，題設難度就從177字的較難預設難度（0.2，0.4]降到64字的中等預設難度（0.4，0.7]。考查目標層次及考查知識點數始終是免疫調節單一知識，考查了理解能力和獲取信息的能力，人體免疫系統在維持穩態中的作用不僅要求考生具有能夠理解掌握人體免疫系統這一單一知識的能力，而且要求考生具有能分析學科知識情境“瘧原蟲在人體內的生活史”的示意圖的能力，進而具有推理和識別選項正誤的能力。

2.2 第3題實測難度系數的綜合分析

第3題的實測難度系數為0.91，位于雙向細目表中的預估難度系數范圍（0.7，1]內。從測試后統計的各選項錯答比例來看，A選項是主要的干擾項，與命題預設干擾項D項不同。對比D選項的初稿、終稿，發現終稿中D選項的字符數、選項表述與雙向細目表中的規劃切合度很高，而修圖時將“效應T細胞接觸紅細胞”加到圖2上的做法很大程度上降低了D選項的難度，使第一干擾項降到了第二干擾項。

從理綜整卷分析，第3題的命制是整套理綜卷里的一個閃光點，具體體現在：第3題設置的題干情境展示了我國諾貝爾獎獲得者屠呦呦的科學成就，同時利用圖2“瘧原蟲在人體內的生活史”傳播了有關瘧疾的知識，在考查人體免疫知識的同時引導學生關注健康生活等知識。

3.雙向細目表中關于非選擇題的規劃示例

3.1 第32題的初稿

第32題初稿：果蠅的翅型由常染色體上的一對等位基因A和a控制，同時也受環境溫度的影響，如表2，現用6只果蠅進行如表3所示的三組雜交實驗（表3中父本均在室溫20℃條件下培養），請分析回答問題：

表2

表3

（1）據表2分析，果蠅翅型的遺傳是________共同作用的結果。

（2）表3母本果蠅中_________（填數字）一定是在低溫（0℃）下生長的。

（3）表型模擬是由于環境的影響導致表型與某種基因型的表型很相似的現象，試推測研究表型模擬的意義________________________________（答出一點即可）。

（4）為確定親代①殘翅母本的基因型，某生物興趣小組用Ⅰ組得到的子代設計實驗探究，請寫出簡單的實驗思路________；并根據實驗現象分析結果，若F2正常翅與殘翅的比例為__________，則說明果蠅①的基因型為AA。

第32題試題結構中各要素的預估難度系數的分析見附表2，筆者根據雙向細目表中對第32題的規劃及具體的試題結構分析提出修改建議如下：

表型模擬是表觀遺傳的一種體現，也是目前生物學熱點之一，學生對此熱點知識了解不多，題干中也沒有關于表型模擬的概念及相關介紹，所以突兀地在（3）小題設問考查表型模擬的意義，會使大部分考生無從下手。考生需注意到表格中環境溫度對某些表型產生影響，然后聯系到基因發揮作用的時間及某些疾病等情境，才能寫出參考答案所給出的水平，但考生能聯想到這些知識的概率很低，所以預估（3）小題的難度系數會很低。由此建議將（3）小題改成通過概述表格中溫度影響表型的現象，然后考查概述表型模擬的核心概念。這樣的修改首先確定了答題方向，便于學生思考答題，同時也符合對分離定律及遺傳實驗的要求，即考查了學生的綜合運用能力。

3.2 第32題終稿的綜合分析

基于上述分析，對第（3）小題調整后的題干及答案如下：

題干：（3）表2中低溫0℃培養時，AA和Aa果蠅的表型與aa的表型相似，這種類似的現象被稱為表型模擬，請概述表型模擬是指____________的現象。

答案：（3）由于環境的影響導致表型與某種基因型的表型很相似 （3分）

比對初稿及終稿的預估難度系數如表4。

表4

比較分析，第32題題干字符數基本沒有變化，答案字符數變動很小。（3）小題利用題設情境中的生物學信息，在注重考查基因型與表型之間的關系、分離定律等基礎性知識的同時，與已建立的核心概念認知模型相關聯，考查了表型模擬的概述。（4）小題超越問題情境，將相關知識與信息進行綜合、拓展運用到另外一個實驗思路設計中。第32題的初稿及終稿不僅實現了對遺傳熱點知識表型模擬的考查，同時還利用實驗思路設計加強了對知識應用性的考查，關注了生產生活實際。

教師評卷時根據（3）小題參考答案中的小分分配標準，結合學生答題實際，反饋如下評分標準：答出受環境影響給1分，答出具體的顯性基因表現隱性性狀給1分，答出基因型不同但表現型相同給2分，答全給3分。（4）小題第一個空學生答自交的比較多，部分答測交，由于自交、測交與隨機（或自由）交配結果相差比較懸殊，所以均不給分。盡管采用測交實驗作為實驗思路可行，但不符合題干對親本的限定條件（用第Ⅰ組的子代設計實驗），因此建議教師在講解此題時可以超越題干情境設計出多種實驗思路，最后分析說明哪種實驗思路是符合題設情境中的條件的。

第32題的實測難度系數為0.35，位于其在雙向細目表中預估的難度系數范圍（0.3，0.4]內，并且恰到好處地位于中間值0.35上。綜合分析，第32題的初稿本就是一個比較完善的試題，僅修改（3）小題即定稿，同時結合學生答題實際情況，說明關于（3）小題的修改也是比較符合學生的答題思維維度的。結合實測分析，可知在命題及修改過程中，從試題結構角度對第32題的題干字符數、答案字符數、考查目標層次及考查知識點數、思維層次、題設技巧等方面的設置及預估難度系數的界定，與教學實際、學生實際均是相符的，所以才會得出實測分析中第32題難度合適、區分度合適的結果。

4.整卷難度系數的調整

4.1 控制套題字符數及答案字符數

“2020屆高三第三次統一考試理科綜合能力測試”中生物學科部分試題初稿總字符數為3 015（第37題265字符未計入），與全國卷Ⅱ多年來的平均總字符數2 600（只計算第37或第38題）相比，多出415字。精簡后的終稿字符數是2 570（第37題200字未計入），終稿字符數與近幾年全國卷Ⅱ的平均字符數2 600字比較接近。初稿答案字符數882字，精簡后終稿答案字符數是601字（第37題答案字符數161字未計入），較2019年全國卷Ⅱ總字符數371字（第37題答案字符數107字未計入）多出230字。答案字符數多，影響到了第31題及第32題的答題情況，其中對第31題的影響較大，評卷教師對第31題答題情況的反饋有“第31題平均分未超過1.5分”“空白卷多達總卷的10%，說明學生沒時間答第31題”“大部分按理綜排布先后順序答題的學生，在答到第31題時因沒時間審題，幾乎是直接看空填空”。綜上分析，答案字符數多、學生答題時間緊是導致第31題實測難度系數為0.27，低于預估難度系數范圍的最小值0.4的一個重要原因。

4.2 試題難度調整失誤案例分析

題設技巧中的題設情境、圖表、障礙點、條件的充分與隱蔽、選項與小題排序（大題排序）等的設置是影響學生閱讀、析題、思考用時的因素，因此使用不同題設技巧是控制預估難度系數的重要因素。

筆者對比“2020 屆高三第三次統一考試理科綜合能力測試”中生物學科部分套題初稿與終稿中的第4題進行分析：

【答案】D

第4題初稿：2019年諾貝爾生理學獎或醫學獎揭曉了癌細胞在缺氧條件下增殖的機制：①缺氧時低氧誘導因子-1（HIF-1）能促進EPO（一種促進紅細胞生成的蛋白質）基因的表達。②缺氧時，HIF-1大量產生，促進新生血管形成，緩解細胞缺氧狀態；O2濃度高時，HIF-1被降解。③抑癌基因VHL表達產生的VHL蛋白可參與HIF-1蛋白降解的調控等。下列說法錯誤的是（ ）

A.缺氧時EPO的合成提升與細胞中基因的選擇性表達有關

B.抑癌基因VHL發生基因突變將會導致HIF-1降解失調

C.抑制腫瘤血管生成是治療惡性腫瘤的有效方法之一

D.癌細胞能無限增殖與HIF-1有關與EPO無關

【答案】D

第4題終稿：2019年諾貝爾獎揭曉了癌細胞在缺氧條件下的增殖機制：缺氧時低氧誘導因子（HIF）能大量產生，產生的HIF促使EPO（一種促進紅細胞生成的蛋白質）基因表達，促進新生血管形成，從而有利于運氧，有利于癌細胞增殖。下列說法錯誤的是（ ）

A.癌細胞在缺氧條件下增殖也消耗ATP

B.缺氧時EPO的合成與細胞中基因的選擇性表達有關

C.抑制腫瘤血管生成是治療惡性腫瘤的有效方法之一

D.癌細胞能無限增殖與HIF有關與EPO無關

【答案】D

關于第4題實測后的分析（如表5）：

表5

根據表5發現，嚴格把控試題結構要素中每一要素的預設是把控道題預估難度系數的關鍵，實際上初稿中第4題的所有預設幾乎都與預估難度系數相符，但在修改過程中考慮到疫情期間學生在家上網課，因此盡量降低第4題難度，進行了終稿的修改，最終導致其實測難度系數為0.93，偏離預估難度系數范圍（0.3，0.4]。由此看來命題時不能受客觀因素的影響，嚴格把控預設才能很好地把控道題的預估難度系數，這也進一步證實，關于試題結構要素中各難度系數的界定標準也是符合教學與命題實際的。

4.3 綜合調整套卷中所有試題

比對終稿與初稿中所有試題，更換考點調整排序的除了第4題的A選項之外，還有第1題的B選項，由考查“有三種RNA參與”更換成考查更簡單的“有RNA參與”，并將此項后置于C項處，后置選項避免了學生開卷答題時過易得到正確選項的懷疑心理；第2題的C選項由考查冷僻知識點“抑制性遞質與受體結合后加強了突觸后膜電位的外正內負”更換成考查更具通識性的“神經遞質與突觸后膜上的特異性受體結合后能引發電位變化”，降低了難度；第6題初稿中的A項與C項調整順序，即將正確選項前置于A項，更便于學生快速確定正確選項提高得分率從而降低整套試題的難度；第29題刪去了初稿中的表格及易引起歧義的（3）小題，降低了難度系數。

綜合套卷實測后分析來看，整卷中實測難度系數控制在預估難度系數范圍的試題有第2、3、6、30、32題；實測難度系數稍稍偏離預估難度系數范圍的試題有第1、5、38題，稍稍偏離的對整卷難度系數幾乎無影響；實測難度系數偏離預估難度系數范圍較大的試題有第4題，難度偏小，偏離幅度大，第29題難度偏小，偏離幅度不大，第31題，難度偏大，偏離幅度大，第37題，由于選做人數少，導致難度偏大。整套試卷中盡管出現了部分道題實測難度系數偏離預估難度系數范圍的現象，但是由于有兩道試題難度系數偏大，有兩道試題難度系數偏小，中和后套卷平均分是51.49（參考人數是2 791人），計算后所得的實測難度系數為0.57，還是位于雙向細目表中套卷的預估難度系數范圍（0.5，0.6]之間。

5.結語

根據《課程標準》中的要求，基于《中國高考評價體系》中對命題體現“一核四層四翼”的規定，命制試題時，不同試題及不同題型中通過設定不同題干情境作為載體、偏重使用不同的題設技巧，注重設定考查多項基礎性知識的同時進行橫縱聯系、拓展，進一步通過綜合性、應用性及創新性等考查方式實現對諸如語言符號的閱讀理解能力、信息搜索和整理能力、實驗設計應用書寫能力、演繹推理及歸納概括能力等關鍵能力的考查，從而設定了試題結構的各組成要素。在試題各組成要素的設定和修改過程中，利用試題結構解析模型及難度系數界定標準來實現對試題預估難度系數的把控。命制的所有試題組卷后，經全面衡量再調整個別試題的結構要素的呈現方式、調整選擇題選項、非選擇題小題及各試題的排序等。借此真正實現控制所命制的試題難度，并同時注意高度體現社會主義核心價值觀和生物學學科核心素養。

（文中部分試題的分析和數據來自項目組中的劉鳳萍、孫偉、周瑞雪、楊志敏、趙雅麗、杜文嬌、張玲玲、尚建科、張明岳、陳淼、費智慧、閆聰穎、王素閣、冶曉芳、張艷麗、孫利霞、鄭芳園等老師）

附表1 “2020 屆高三第三次統一考試理科綜合能力測試”中生物學科雙向細目表

附表2 第32題試題結構中各要素的預估難度系數的分析