基于《课程标准》的原创题及套题难度系数的界定

内蒙古

中国教育部制定的《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）中关于高考命题要围绕“落实立德树人根本任务，发展素质教育，推进教育公平，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人”的思想也是《中国高考评价体系》的核心指导思想。在原创题命制过程中通过不同种类的生活实践情境、学习探索情境等结合《课程标准》中对学科核心素养及课程目标的要求来界定道题及套题的预估难度系数是原创题命制的关键，是落实“一核四层四翼”及准确把握高中生物学考查内容、考查要求的具体实践。

笔者首先通过套题双向细目表规划了套题及道题的命制蓝图，然后通过解析道题的试题结构并修改完善试题来把控道题预估难度系数，从而把控套题的预估难度系数。最后结合实测后教师的反馈和对实测试题的数据分析，比对预估难度系数与实测难度系数之间的差距，衡量命制试题及修改试题过程中关于试题结构解析及修改等处理是否合理，衡量道题及套题预估难度系数的界定标准是否科学规范，从而给高中生物学试题命制提供可靠依据。

1.双向细目表的规划

双向细目表是命制一套试卷的蓝图，也是具体规划试卷预估难度系数的蓝图。在双向细目表中，根据《课程标准》中对各知识点学习目标和学习程度的要求，通过设置生活、生产实践情境或学习探索情境等，具体规划每题考查知识点，考查目标层次，通过题设技巧等来实现难度系数范围的预估。

本文以作者所在地区“2020届高三第三次统一考试理科综合能力测试”中生物学科试题命制为例进行论述分析，以展示上述研究过程（双向细目表见附表1）。

2.双向细目表中关于选择题的规划示例

2.1 第3题试题结构中各要素预估难度系数的分析

第3题初稿：中国女科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学奖或医学奖，她研制的抗疟疾药青蒿素挽救了数百万人的生命。疟疾是疟原虫引起的疾病，病原体在蚊子体内繁殖，形成裂殖子，并随疟蚊叮咬进入健康人的体内，进行繁殖，破坏肝细胞和红细胞，刺激机体，引起免疫反应，如血清抗体中IgG、IgM和IgA的水平明显增高，效应T细胞使红细胞裂解等（图1），人体出现寒战、高热、大汗等临床症状。下列叙述错误的是（ ）

图1

A.疟蚊叮咬时口器刺入的皮肤属于非特异性免疫的第一道防线

B.疟原虫在人体中的宿主细胞和HIV的相同

C.疟原虫入侵人体后，会有B细胞增殖分化为浆细胞

D.疟原虫入侵人体后，会引起细胞免疫和体液免疫

【答案】B

通过对上述初稿的试题结构的解析及其他因素的综合考虑，经过修改后，试题终稿如下：

第3题终稿：屠呦呦研制的抗疟疾药物青蒿素是通过破坏泡膜、核膜，使线粒体内外膜脱落等杀死疟原虫。疟原虫在人体内的生活史如图2。下列叙述错误的是（ ）

图2

A.青蒿素抗疟疾直接表现为破坏疟原虫细胞的某些膜结构

B.疟蚊叮咬时口器刺破的皮肤属于免疫系统的第一道防线

C.疟原虫和HIV二者攻击的主要人体细胞种类相同

D.人体清除侵入红细胞的疟原虫时需要细胞免疫参与

【答案】C

比对初稿及终稿对第3题试题结构各要素预估难度系数的分析如表1。

表1

比较分析，第3题题干从177个字符最终简化到64个字符，中间减少了113个字符，仅从题干字符数减少、阅读量降低考虑，题设难度就从177字的较难预设难度（0.2，0.4]降到64字的中等预设难度（0.4，0.7]。考查目标层次及考查知识点数始终是免疫调节单一知识，考查了理解能力和获取信息的能力，人体免疫系统在维持稳态中的作用不仅要求考生具有能够理解掌握人体免疫系统这一单一知识的能力，而且要求考生具有能分析学科知识情境“疟原虫在人体内的生活史”的示意图的能力，进而具有推理和识别选项正误的能力。

2.2 第3题实测难度系数的综合分析

第3题的实测难度系数为0.91，位于双向细目表中的预估难度系数范围（0.7，1]内。从测试后统计的各选项错答比例来看，A选项是主要的干扰项，与命题预设干扰项D项不同。对比D选项的初稿、终稿，发现终稿中D选项的字符数、选项表述与双向细目表中的规划切合度很高，而修图时将“效应T细胞接触红细胞”加到图2上的做法很大程度上降低了D选项的难度，使第一干扰项降到了第二干扰项。

从理综整卷分析，第3题的命制是整套理综卷里的一个闪光点，具体体现在：第3题设置的题干情境展示了我国诺贝尔奖获得者屠呦呦的科学成就，同时利用图2“疟原虫在人体内的生活史”传播了有关疟疾的知识，在考查人体免疫知识的同时引导学生关注健康生活等知识。

3.双向细目表中关于非选择题的规划示例

3.1 第32题的初稿

第32题初稿：果蝇的翅型由常染色体上的一对等位基因A和a控制，同时也受环境温度的影响，如表2，现用6只果蝇进行如表3所示的三组杂交实验（表3中父本均在室温20℃条件下培养），请分析回答问题：

表2

表3

（1）据表2分析，果蝇翅型的遗传是________共同作用的结果。

（2）表3母本果蝇中_________（填数字）一定是在低温（0℃）下生长的。

（3）表型模拟是由于环境的影响导致表型与某种基因型的表型很相似的现象，试推测研究表型模拟的意义________________________________（答出一点即可）。

（4）为确定亲代①残翅母本的基因型，某生物兴趣小组用Ⅰ组得到的子代设计实验探究，请写出简单的实验思路________；并根据实验现象分析结果，若F2正常翅与残翅的比例为__________，则说明果蝇①的基因型为AA。

第32题试题结构中各要素的预估难度系数的分析见附表2，笔者根据双向细目表中对第32题的规划及具体的试题结构分析提出修改建议如下：

表型模拟是表观遗传的一种体现，也是目前生物学热点之一，学生对此热点知识了解不多，题干中也没有关于表型模拟的概念及相关介绍，所以突兀地在（3）小题设问考查表型模拟的意义，会使大部分考生无从下手。考生需注意到表格中环境温度对某些表型产生影响，然后联系到基因发挥作用的时间及某些疾病等情境，才能写出参考答案所给出的水平，但考生能联想到这些知识的概率很低，所以预估（3）小题的难度系数会很低。由此建议将（3）小题改成通过概述表格中温度影响表型的现象，然后考查概述表型模拟的核心概念。这样的修改首先确定了答题方向，便于学生思考答题，同时也符合对分离定律及遗传实验的要求，即考查了学生的综合运用能力。

3.2 第32题终稿的综合分析

基于上述分析，对第（3）小题调整后的题干及答案如下：

题干：（3）表2中低温0℃培养时，AA和Aa果蝇的表型与aa的表型相似，这种类似的现象被称为表型模拟，请概述表型模拟是指____________的现象。

答案：（3）由于环境的影响导致表型与某种基因型的表型很相似 （3分）

比对初稿及终稿的预估难度系数如表4。

表4

比较分析，第32题题干字符数基本没有变化，答案字符数变动很小。（3）小题利用题设情境中的生物学信息，在注重考查基因型与表型之间的关系、分离定律等基础性知识的同时，与已建立的核心概念认知模型相关联，考查了表型模拟的概述。（4）小题超越问题情境，将相关知识与信息进行综合、拓展运用到另外一个实验思路设计中。第32题的初稿及终稿不仅实现了对遗传热点知识表型模拟的考查，同时还利用实验思路设计加强了对知识应用性的考查，关注了生产生活实际。

教师评卷时根据（3）小题参考答案中的小分分配标准，结合学生答题实际，反馈如下评分标准：答出受环境影响给1分，答出具体的显性基因表现隐性性状给1分，答出基因型不同但表现型相同给2分，答全给3分。（4）小题第一个空学生答自交的比较多，部分答测交，由于自交、测交与随机（或自由）交配结果相差比较悬殊，所以均不给分。尽管采用测交实验作为实验思路可行，但不符合题干对亲本的限定条件（用第Ⅰ组的子代设计实验），因此建议教师在讲解此题时可以超越题干情境设计出多种实验思路，最后分析说明哪种实验思路是符合题设情境中的条件的。

第32题的实测难度系数为0.35，位于其在双向细目表中预估的难度系数范围（0.3，0.4]内，并且恰到好处地位于中间值0.35上。综合分析，第32题的初稿本就是一个比较完善的试题，仅修改（3）小题即定稿，同时结合学生答题实际情况，说明关于（3）小题的修改也是比较符合学生的答题思维维度的。结合实测分析，可知在命题及修改过程中，从试题结构角度对第32题的题干字符数、答案字符数、考查目标层次及考查知识点数、思维层次、题设技巧等方面的设置及预估难度系数的界定，与教学实际、学生实际均是相符的，所以才会得出实测分析中第32题难度合适、区分度合适的结果。

4.整卷难度系数的调整

4.1 控制套题字符数及答案字符数

“2020届高三第三次统一考试理科综合能力测试”中生物学科部分试题初稿总字符数为3 015（第37题265字符未计入），与全国卷Ⅱ多年来的平均总字符数2 600（只计算第37或第38题）相比，多出415字。精简后的终稿字符数是2 570（第37题200字未计入），终稿字符数与近几年全国卷Ⅱ的平均字符数2 600字比较接近。初稿答案字符数882字，精简后终稿答案字符数是601字（第37题答案字符数161字未计入），较2019年全国卷Ⅱ总字符数371字（第37题答案字符数107字未计入）多出230字。答案字符数多，影响到了第31题及第32题的答题情况，其中对第31题的影响较大，评卷教师对第31题答题情况的反馈有“第31题平均分未超过1.5分”“空白卷多达总卷的10%，说明学生没时间答第31题”“大部分按理综排布先后顺序答题的学生，在答到第31题时因没时间审题，几乎是直接看空填空”。综上分析，答案字符数多、学生答题时间紧是导致第31题实测难度系数为0.27，低于预估难度系数范围的最小值0.4的一个重要原因。

4.2 试题难度调整失误案例分析

题设技巧中的题设情境、图表、障碍点、条件的充分与隐蔽、选项与小题排序（大题排序）等的设置是影响学生阅读、析题、思考用时的因素，因此使用不同题设技巧是控制预估难度系数的重要因素。

笔者对比“2020 届高三第三次统一考试理科综合能力测试”中生物学科部分套题初稿与终稿中的第4题进行分析：

【答案】D

第4题初稿：2019年诺贝尔生理学奖或医学奖揭晓了癌细胞在缺氧条件下增殖的机制：①缺氧时低氧诱导因子-1（HIF-1）能促进EPO（一种促进红细胞生成的蛋白质）基因的表达。②缺氧时，HIF-1大量产生，促进新生血管形成，缓解细胞缺氧状态；O2浓度高时，HIF-1被降解。③抑癌基因VHL表达产生的VHL蛋白可参与HIF-1蛋白降解的调控等。下列说法错误的是（ ）

A.缺氧时EPO的合成提升与细胞中基因的选择性表达有关

B.抑癌基因VHL发生基因突变将会导致HIF-1降解失调

C.抑制肿瘤血管生成是治疗恶性肿瘤的有效方法之一

D.癌细胞能无限增殖与HIF-1有关与EPO无关

【答案】D

第4题终稿：2019年诺贝尔奖揭晓了癌细胞在缺氧条件下的增殖机制：缺氧时低氧诱导因子（HIF）能大量产生，产生的HIF促使EPO（一种促进红细胞生成的蛋白质）基因表达，促进新生血管形成，从而有利于运氧，有利于癌细胞增殖。下列说法错误的是（ ）

A.癌细胞在缺氧条件下增殖也消耗ATP

B.缺氧时EPO的合成与细胞中基因的选择性表达有关

C.抑制肿瘤血管生成是治疗恶性肿瘤的有效方法之一

D.癌细胞能无限增殖与HIF有关与EPO无关

【答案】D

关于第4题实测后的分析（如表5）：

表5

根据表5发现，严格把控试题结构要素中每一要素的预设是把控道题预估难度系数的关键，实际上初稿中第4题的所有预设几乎都与预估难度系数相符，但在修改过程中考虑到疫情期间学生在家上网课，因此尽量降低第4题难度，进行了终稿的修改，最终导致其实测难度系数为0.93，偏离预估难度系数范围（0.3，0.4]。由此看来命题时不能受客观因素的影响，严格把控预设才能很好地把控道题的预估难度系数，这也进一步证实，关于试题结构要素中各难度系数的界定标准也是符合教学与命题实际的。

4.3 综合调整套卷中所有试题

比对终稿与初稿中所有试题，更换考点调整排序的除了第4题的A选项之外，还有第1题的B选项，由考查“有三种RNA参与”更换成考查更简单的“有RNA参与”，并将此项后置于C项处，后置选项避免了学生开卷答题时过易得到正确选项的怀疑心理；第2题的C选项由考查冷僻知识点“抑制性递质与受体结合后加强了突触后膜电位的外正内负”更换成考查更具通识性的“神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后能引发电位变化”，降低了难度；第6题初稿中的A项与C项调整顺序，即将正确选项前置于A项，更便于学生快速确定正确选项提高得分率从而降低整套试题的难度；第29题删去了初稿中的表格及易引起歧义的（3）小题，降低了难度系数。

综合套卷实测后分析来看，整卷中实测难度系数控制在预估难度系数范围的试题有第2、3、6、30、32题；实测难度系数稍稍偏离预估难度系数范围的试题有第1、5、38题，稍稍偏离的对整卷难度系数几乎无影响；实测难度系数偏离预估难度系数范围较大的试题有第4题，难度偏小，偏离幅度大，第29题难度偏小，偏离幅度不大，第31题，难度偏大，偏离幅度大，第37题，由于选做人数少，导致难度偏大。整套试卷中尽管出现了部分道题实测难度系数偏离预估难度系数范围的现象，但是由于有两道试题难度系数偏大，有两道试题难度系数偏小，中和后套卷平均分是51.49（参考人数是2 791人），计算后所得的实测难度系数为0.57，还是位于双向细目表中套卷的预估难度系数范围（0.5，0.6]之间。

5.结语

根据《课程标准》中的要求，基于《中国高考评价体系》中对命题体现“一核四层四翼”的规定，命制试题时，不同试题及不同题型中通过设定不同题干情境作为载体、偏重使用不同的题设技巧，注重设定考查多项基础性知识的同时进行横纵联系、拓展，进一步通过综合性、应用性及创新性等考查方式实现对诸如语言符号的阅读理解能力、信息搜索和整理能力、实验设计应用书写能力、演绎推理及归纳概括能力等关键能力的考查，从而设定了试题结构的各组成要素。在试题各组成要素的设定和修改过程中，利用试题结构解析模型及难度系数界定标准来实现对试题预估难度系数的把控。命制的所有试题组卷后，经全面衡量再调整个别试题的结构要素的呈现方式、调整选择题选项、非选择题小题及各试题的排序等。借此真正实现控制所命制的试题难度，并同时注意高度体现社会主义核心价值观和生物学学科核心素养。

（文中部分试题的分析和数据来自项目组中的刘凤萍、孙伟、周瑞雪、杨志敏、赵雅丽、杜文娇、张玲玲、尚建科、张明岳、陈淼、费智慧、闫聪颖、王素阁、冶晓芳、张艳丽、孙利霞、郑芳园等老师）

附表1 “2020 届高三第三次统一考试理科综合能力测试”中生物学科双向细目表

附表2 第32题试题结构中各要素的预估难度系数的分析