基于“四层四翼”的改编试题及试卷的难度系数分析——以2019 年全国卷Ⅱ试题为例

内蒙古

试题的难度系数分为预估难度系数和真实难度系数，教师在改编试题和组卷过程中为了提高改编质量、关注群体差异，充分体现教育的公平性，会从控制试题结构等角度对试题的难度系数加以控制并确定预估难度系数。学生使用改编试题考试后通过公式L=1-X/ W（L 为难度系数，X 为样本平均失分，W 为试卷总分）计算出来的难度系数为真实难度系数。控制改编试题的预估难度系数与真实难度系数尽可能的接近是命题及组卷科学化的重要体现。

一、单道试题改编的难度系数分析

试题结构参数组成上诸如题号及题干（选项或小题问答部分、题空或括号）、答案及答题要求、题型、考查目标及考查知识点、思维层次、解题障碍点、题设技巧等均会影响试题的预估难度系数，下面笔者分别对选择题和填空题的改编样例进行分析。

1.对2019 年全国卷Ⅱ第1 题的改编分析

【改编】下列关于内质网和细胞核的相关叙述不正确的是 （ ）

A.内质网与蛋白质的加工有关

B.粗面内质网膜与核膜能直接相连

C.细胞核控制光面内质网合成脂质

D.细胞生物的细胞内都有内质网

【答案】D

一般情况下，试卷中试题是由易到难分布的，题号既反映了试题在试卷中的位置，也能客观地反映试题的难度。此题与原题一样，均处于试卷的开篇位置，试题预估难度系数较大（相对容易）。改编后的试题着重从结构与功能相适应的角度对内质网和细胞核的必备知识进行考查，突出了学科核心素养并关注了知识间的联系及冷僻知识点。

例如本题考查了内质网的分类及功能，C 选项通过考查细胞核对整个细胞的调控功能进而考查了光面内质网合成脂质的冷僻知识。尽管本题比较注重对基础性知识的考查，但由于学生对冷僻知识掌握不牢，同时受“内质网合成、蛋白质加工”的定式思维干扰，学生易错选C 选项，所以“光面内质网能合成脂质”成为解答本题的障碍点。

表1 改编后的试题结构参数指标控制

据表1 分析，改编试题的预估难度系数大约控制在（0.64，0.94]区间。经实测后，改编试题的真实难度分析如表2、3。

表2 改编后试题的作答情况

表3 改编后试题实测数据

实测后该题真实难度系数0.80 介于控制的预估难度系数（0.64，0.94]区间，区分度0.36，具有较强的区分性，从而证明了改编选择题1 时从试题组成参数上对难度系数的控制比较成功，但同时，预估的解题障碍点与实际测试不一致。

2.对2019 年全国卷Ⅱ第29 题的改编分析

【改编】（9 分）某研究小组在探究小麦胚芽鞘向光性时发现，查找不到对胚芽鞘尖端具体位置描述的文献。为解决这一问题，该小组将生长状态相似的小麦胚芽鞘均分为五组，依次将各组胚芽鞘尖端切去相应长度，对处理后的胚芽鞘的剩余部分给予单侧光照（如图所示）。培养一段时间后，测量单侧光照射下胚芽鞘弯曲程度（α角）如表4 所示。据此回答问题。

表4

（1）生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输，这种运输的方向是________________________________。

（2）a 组24 h 后出现明显向光弯曲生长的原因是______________。

（3）据表4 说明尖端被切长度与α 角的关系是_______，此关系能说明_______________________________。

【答案】（9 分）（1）从形态学上端到形态学下端（1 分）（2）单侧光照使尖端产生的生长素发生横向运输（1 分），引起胚芽鞘尖端下部背光侧生长素分布高于向光侧（1 分），背光侧生长快于向光侧（1 分） （3）切去0.2 cm 时不受影响（1 分），切去0.2 ～ 0.4 cm，随被切长度增加α 角越来越小（1 分），直至切到0.4 cm 时，α 角变为0 度（1 分）胚芽鞘尖端的具体位置位于顶端0.2～ 0.4 cm 范围内（2 分）

本题在保留原29 题的逻辑分析方式和设问方向的基础上，对题干情境和设问方式进行了改编。在试题改编中也参考了高颖.生物科学史实验教学的再创新——例谈“生长素的发现”[J].实验教学研究.2018（12）:20 -29 等相关文献。本题符合《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》（以下简称《课程标准》）对课程性质的定位，考查了学生探讨、解释生命现象及规律的能力、科学探究等学科核心素养。本题以“植物生长素的发现”为基础，对课本实验进行拓展：情境为探究胚芽鞘尖端具体位置；题目设问顺序符合学生生命观念建构的顺序，（1）题考查学生对支持次位概念“概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素……”的事实“极性运输”的理解。（2）题是对生命现象——胚芽鞘向光性产生原因的阐释，即考查科学思维的运用。

（3）题则是基于实验数据，描述实验结果，得出实验结论，即考查科学探究能力。

（2）题本质上考查对引起生命现象的分子机制的描述。（2）题设问虽置于新的实验情境中，但剥离情境，学生应辨识出本题本质上仅需分析植物向光性产生的原因，答案源于必修3 课本《植物生长素的发现》一节。在（3）题的作答中，学生首先需明确实验目的“查找不到对胚芽鞘尖端具体位置描述的文献”，实验变量“依次将胚芽鞘尖端切去相应长度”。（3）题第一空是对实验结果的描述，实际上是通过表4 中的数据建立起尖端被切长度和α 角大小的关联，即自变量和因变量的关联。第二空是实验结论的得出，建立在第一空的基础上，即实验结论需基于实验结果，最终需回扣实验目的，即尖端的位置。

本题的思维链较长，虽然不需要学生设计实验方案，但对实验结果分析部分的思维链考查得相对完整。题干将胚芽鞘尖端的长短转换成了α 角大小，学生在作答时，首先要将表4 中的数据进行信息转化，然后通过对数据变化趋势的分析，构建尖端位置和α 角大小的内在联系，这样延长了思维链长度。从识别题干信息，到分析自变量、因变量、实验结果和结论，到进一步整理思维逻辑，进行语言表达，从而将多个知识点和相关信息联系起来。从整体来看解决胚芽鞘的具体位置问题会成为学生作答的障碍点；在题干中相关信息位置越靠近，学生作答的难度越小。（3）题中相关的实验目的在题干的第一句话，而相关的设问却在最后一问，增加了学生寻找相关信息的难度，这可能成为学生作答的第二个障碍点。

表5 改编后的29_题试题结构参数指标控制

据表5 分析，改编试题的预估难度系数大约控制在 （0.2，0.42]区间。本题的真实难度系数分析如表6、7：

表6 改编后29 题的作答情况

表7 改编后29 题实测数据

表8 改编后整卷总分分数段与29 题平均分

实测后真实的难度系数0.21 介于预估难度系数（0.2，0.42]区间，但0.21 更靠近难度系数0.2，而偏离0.42，所以整体体现出来的是偏难，区分度0.25 整体体现出区分性不强，说明改编题对难度系数的控制不是特别合理。根据实测后的调研反馈并结合原2019 年全国卷Ⅱ生物试题第29 题的分析，改编后试题的答案字符数132 个远多于原题答案字符数112 个，并且学生对（2）题向光性原因的作答多数较笼统，答案多数表现为答不到关键点上，例如作答多为“单侧光照引起生长素分布不均，从而表现向光生长”而不能具体答到“单侧光照射使生长素横向运输，背光侧生长素浓度高于向光侧，植物背光侧生长快于向光侧”。这说明在改编时（2）题的设问方式设置不尽合理，高估了整体学生对向光性原因的掌握情况，如果将（2）题设置为“a 组24 h 后出现明显向光弯曲生长的原因是_____________（单侧光照射使尖端产生的生长素发生横向运输），引起胚芽鞘尖端下部背光侧生长素分布高于向光侧，背光侧生长快于向光侧。”这样的设问减少答案字符数，降低作答难度，学生的答题情况估计会好些。

二、整卷改编试题的难度系数分析

有效地控制整卷中单道题的预估难度系数是控制整卷预估难度系数的前提。通过调整选择题选项前后布序、调整试题前后布序、调整个别更利于作答或不利于作答的字词等从而达到调整预估难度系数、优化试卷试题的目的。

根据改编试题要求及试题用于一轮复习理综检测的用途，笔者在双向细目表中对个题与整卷的预估难度系数要求控制如表9：

表9 2019年全国卷Ⅱ生物改编试题双向细目表

此双向细目表明确了试卷中每道题的难度系数，经综合计算个题难度系数得出该套题的难度系数处于区间（0.43，0.95]，双向细目表又进一步将预估难度系数区间缩小到相对合理的区间（0.5，0.6]。

个题基本定稿后，笔者根据组卷经验进一步对试题进行了优化。例如第1 题正确选项“D.细胞生物的细胞内都有内质网”最初位于A 选项的位置，正确选项前置可减少学生阅读时间降低试题难度，为了提高此题的区分度组卷定稿时将正确选项后置到了D 选项；定稿后选择题3 题和4 题的布序最初按照细目表是3 在后4 在前，但由于4 题的难度远大于3 题的难度，从提高答题流畅性，节省答题时间从而降低整卷难度的角度考虑，定稿时将文字量相对少、相对简单的4 题进行了前置，3 题进行了后置；4 题的四个选项从科学思维角度，按照知识学习的先后顺序对四个选项重新设置成定稿后的状态，极大地优化了4 题的试题结构，有利于学生作答；1 题的D 选项、2 题的C 选项、6 题的B 选项都不同程度地使用了绝对化的字词，如“只”“都”“一定”等，这种从语句字词上进行的设置降低了试题及整卷的难度。

经实测后个题和整卷的难度系数如表10：

表10

对比表10 和细目表中的难度系数分析，实测后30 题的真实难度系数0.34 偏离了预估难度系数范围（0.4，0.7]，38 题的0.33 也偏离了预估难度系数范围（0.4，0.7]，都小于0.4，再加上29 题实测后真实难度系数0.21 也偏离了预估难度系数范围（0.2，0.4]的中间值0.3，导致整卷实测后的真实难度系数0.46 偏离了细目表中预估的整卷难度系数范围（0.5，0.6]。根据试后调研反馈：30 题的（3）题“若某种环境内分泌干扰物可造成精子染色体缺失，这是精子DNA 分子发生________（断裂）和DNA 片段________（丢失）所致”，将此题答案设置成非专业术语，考查了学生语感和应试等必备能力，看似简单，但吓住了学生，造成了此题难度系数偏低的结果。38 题定稿后的（3）题“植物组织培养过程中常用的作物脱毒技术能解决无性繁殖作物______________（易感染病毒所造成的产量下降和品质降低）的问题”明显难于最初改编的原（3）题“植物微型繁殖时一般选用茎尖进行组织培养获得试管苗的原因是___________（培育出不携带植物病毒和其他病毒的脱毒苗）”，原问考频高、难度相对小，定稿问考频低，并且问题要求学生答出“易感染病毒、产量下降、品质降低”三方面，难度加大，原问与定稿问虽然都是考查同一考点——脱毒技术，但定稿问通过修正词句改变考查方向比原问难很多，造成38 题整题实测真实难度系数低于预估难度系数。

综上分析，在试题改编过程中，个题在考点及考查内容设置时需着重于对必备知识、关键能力、学科核心素养、学科共性的考查；在难度设置时应从试题的基础性、融会贯通性，学以致用以及新颖的设问方式等诸多方面进行了综合考量，适度地控制个题的预估难度系数范围。在此基础上，教师在组卷时根据学生的科学思维过程，知识的生成情况，由易及难的布序规则等重新对个题的选项顺序，小题顺序、整卷中不同试题的布序进行了调整，从而达到优化试题，实现有效控制整卷预估难度系数的目的。最终目的是实现经过实测后，整卷真实难度系数的具体数值完全符合整卷预估难度系的范围。此套试题由于个别试题难度系数设置稍有偏颇，使整卷难度系数稍稍偏低，但经过调研后获得了个题出现偏颇的具体原因和可靠依据，这对今后指导教师教学提供了有力的依据，为教师改编试题时有效控制试题难度系数提供了切实可行的指导。