生物学试题命制难度的控制方法

周素英

(重庆市教育科学研究院 重庆 400015)

试题难度是反映考生解答一道试题所遇到的困难程度。常用难度系数和难度值表示。解答试题有一定的思维过程，英国剑桥评价研究者Pollitt和Ahmed从认知加工角度提出了问题解答的过程模型： 阅读题目→明确任务→搜索已学知识并与任务相匹配→形成答案→书写答案。在这一模型中，不同难度的试题会使考生认知思维障碍停留在模型的相应阶段。本文从不同特点的试题引起考生思维障碍的差异，来说明命题者如何控制试题难度。

1 控制题干信息呈现量和呈现形式

解题的过程首先是阅读题目获取试题给予的信息。试题给予信息的情境描述复杂度和情境新颖度直接影响到考生的思维顺畅度。试题信息的情境的简繁和数量直接影响考生的认知思维过程，也就直接体现了试题的难度。

例1 (2017·全国Ⅱ卷6)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、 b、 d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(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

试题分析： 本题试题情境较复杂，信息量较大，主要信息有： ①某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定；②A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；③B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；④D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；⑤相应的隐性等位基因a、 b、 d的表达产物没有上述功能；⑥两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色；⑦F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比。

众多的信息数量明显提升了试题难度。由于信息量较大，不同的考生在阅读题目信息后就会对有的信息产生自我个性化的理解，而产生个性化的理解量越大，就越偏离命题者的本意。这样，考生在解题认知模型中第一阶段(即阅读题目阶段)就会受阻。而试题中的众多信息中，考生应该找到关键信息，此题的关键信息是F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比，将这个数量比怎么转化为熟悉的情境是解题的关键。解题时，先根据信息推导出黑色个体的基因组成为A B dd，占9/64=3/4×3/4×1/4，可推出F1基因组成为AaBbDd，进而推出D选项正确。

试题信息往往是用于解答问题所需要的(有的试题也有干扰信息)，试题信息呈现的方式主要有文字信息、图表信息。有的信息比较明显，有的信息比较隐含，由于试题信息的量不同，解题过程中思维的量也就不同，试题的难度当然也就有差异。通过控制题干信息的数量和呈现形式，可控制试题的难度，如果要增加试题的难度，可通过复杂的情境描述、新颖的情境描述、情境的繁简度以及增加信息的数目来实现，反之则反。例如，要降低例1考查的难度，就可以减少信息数量，当信息减少后，其选项的设置也相应改变。改变后的试题如下：

某动物常染色体上的独立遗传的三对等位基因(显性基因A、 B和D，相应的隐性等位基因a、 b、 d)，分别控制三种不同的性状，有关杂交亲本的组合为AaBbdd×aaBbDD的叙述，正确的是(C)

A. 后代个体足够多的情况下，基因型有5种

B. 雌雄配子之间的结合方式有6种

C. 亲本AaBbdd产生配子的过程中遵循遗传定律

D. 后代中与三对基因有关表现型种类有4种

试题分析： 此题信息量较少，主要有“三对等位基因独立遗传”和“三对基因分别控制不同的性状”这两个信息，信息处理容易，试题相对简单。

2 控制解题过程的思维转化量

解题过程是结合题干给予的已知信息，通过思维推理得出答案的过程。这个过程中涉及达到未知答案的思维转化量，思维转化量可以用思维步骤数表示，思维步骤数越多，试题的难度越大；反之，试题的难度就越小。

例2 下图是一个涉及甲、乙两种单基因遗传的家系图，已知其中一种遗传病的致病基因位于常染色体上，且Ⅱ3不携带乙病基因(不考虑染色体畸变和基因突变)。下列叙述错误的是(C)

A. Ⅱ2同时携带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体上

C. Ⅱ2和Ⅱ3再生一个两病皆患男孩的概率是1/12

D. Ⅲ3的X染色体来自于I1

试题分析： 解答此题过程中，要对每个选项进行判断，其思维量大，推理步骤较多，其思维的分析推理过程主要步骤如下： ①根据遗传系谱图判断甲乙两病的显隐性：“无中生有为隐性”，两种病均为子代出现，故为隐性；②结合题目中Ⅱ3不携带乙病基因推出： 乙病不可能是常染色体隐性遗传病，只能是伴X隐性遗传病；③结合题目中其中一种遗传病的致病基因位于常染色体上推出： 甲病为常染色体隐性遗传病；④根据以上推断和图示信息推导出图中相关个体的基因型或者基因式；⑤结合选项进行相应的计算和判断。

从已知到未知的步骤越多，思维出错的机会就越多，就像从一个地方出发到另一个地方，行走的路线中分支越多，就越易走错。基于这种情况，命题者要增加试题的难度，就可增加思维量，而在降低试题的难度时，就是要让考生从已知信息到未知答案可以“一眼望穿”。

利用例2题干内容，依据思维转化量的多少，设置不同难度的问题。

问题1： 甲病是 (填“显性”或“隐性”)遗传病；乙病是________(填“显性”或“隐性”)遗传病。问题2： 甲乙两病的遗传方式分别是__________。问题3： Ⅲ3的基因型为__________。问题4： Ⅱ2和Ⅱ3再生一个两病皆患男孩的概率是__________。

上面问题的难度是根据思维步骤数的多少来调控的。问题1需要的思维步骤数是①步，最简单；问题2需要的思维步骤数是②③步，属于中档难度试题；问题3需要的思维步骤数是④步，属于较难的试题，问题4需要的思维步骤数是⑤步，属于难度较大的试题。根据考查的要求设置不同难度的问题，也可根据考试的需要，由易到难的顺序编排一道试题中不同难度的问题。

3 试题答案结论的表述层次

表达是解答试题的最后一步，审题与分析试题是否正确，最后都要通过表达才能呈现出来，试题的得分与否与表达的层次性、完整性相关联。如果不能准确表达，答出层次，解题的过程也就功亏一篑，试题答案的表达层次越复杂，试题就越难，反之则易。

例3 (2016年全国Ⅱ卷29题节选)为了研究温度对某种酶活性的影响，设置三个实验组： A组(20℃)、B组(40℃)和C组(60℃)，测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同)，结果如图。回答下列问题：

(1)(2)略。

(3) 如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量__________，原因是__________。

参考答案： 不变 60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应底物总量也不会增加。

试题分析 非选择题在注重知识考查的同时，也注重对考生能力的考查。为了考查考生推理思维表达能力，全国卷高考试题常设置要求考生回答“原因”“理由”“判断依据”等问题来增加试题的难度。这种设问下的试题答案形式上字数较多，思维上注重推理，形式上表现出答案的表达层次性强，素养上考查科学思维。

这道高考题要求考生回答“原因”是什么，从考生的答题情况来看，较多的考生就只回答出了“酶已失活”这个主要的要点，并且还认为自己所做的答案会得满分3分。造成这种情况的原因是对答题要点不明确，不知道要回答哪几个方面，也就是没有弄清楚答题的层次。分析国家考试命题中心所给出的答案： 60℃条件下，t2时酶已失活，即使增加底物，反应底物总量也不会增加。这个答案包含了三个层次： ①条件： 60℃条件下；②生理变化过程： t2时酶已失活；③结果： 即使增加底物，反应底物总量也不会增加。因此，回答此类问题，只要从生理过程发生的条件、生理变化过程和结果这三个层次来作答就可以了。

控制试题答案结论的表述层次是试题命制时通过控制考生的认知输出来进行的，表述的层次越简单，试题就相应的简单，反之试题就较难。如何调控表述层次呢？通过转换设问方式就是有效控制试题难度的方法。例如，例3可以通过转换设问方式来进行难度控制。如果要将上题变得简单一些，就可以进行如下的设问：

(3) 如果在时间t2时，向C组反应体系中增加2倍量的底物，其他条件保持不变，那么在t3时，C组产物总量__________，原因是在60℃条件下，t2时__________，即使增加底物，反应底物总量也不会增加。答案： 不变 酶已失活

这种在填空式简答和问答式简答之间转换设问方式是命制试题时调控试题难度常用的技巧，就同一个知识点的考查，在不同的设问方式之间的转换，可以编制难度合适的题目。