基于“四層四翼”的改編試題及試卷的難度系數(shù)分析
——以2019 年全國(guó)卷Ⅱ試題為例

內(nèi)蒙古

試題的難度系數(shù)分為預(yù)估難度系數(shù)和真實(shí)難度系數(shù)，教師在改編試題和組卷過(guò)程中為了提高改編質(zhì)量、關(guān)注群體差異，充分體現(xiàn)教育的公平性，會(huì)從控制試題結(jié)構(gòu)等角度對(duì)試題的難度系數(shù)加以控制并確定預(yù)估難度系數(shù)。學(xué)生使用改編試題考試后通過(guò)公式L=1-X/ W（L 為難度系數(shù)，X 為樣本平均失分，W 為試卷總分）計(jì)算出來(lái)的難度系數(shù)為真實(shí)難度系數(shù)。控制改編試題的預(yù)估難度系數(shù)與真實(shí)難度系數(shù)盡可能的接近是命題及組卷科學(xué)化的重要體現(xiàn)。

一、單道試題改編的難度系數(shù)分析

試題結(jié)構(gòu)參數(shù)組成上諸如題號(hào)及題干（選項(xiàng)或小題問(wèn)答部分、題空或括號(hào)）、答案及答題要求、題型、考查目標(biāo)及考查知識(shí)點(diǎn)、思維層次、解題障礙點(diǎn)、題設(shè)技巧等均會(huì)影響試題的預(yù)估難度系數(shù)，下面筆者分別對(duì)選擇題和填空題的改編樣例進(jìn)行分析。

1.對(duì)2019 年全國(guó)卷Ⅱ第1 題的改編分析

【改編】下列關(guān)于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞核的相關(guān)敘述不正確的是 （ ）

A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的加工有關(guān)

B.粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜能直接相連

C.細(xì)胞核控制光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成脂質(zhì)

D.細(xì)胞生物的細(xì)胞內(nèi)都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

【答案】D

一般情況下，試卷中試題是由易到難分布的，題號(hào)既反映了試題在試卷中的位置，也能客觀地反映試題的難度。此題與原題一樣，均處于試卷的開(kāi)篇位置，試題預(yù)估難度系數(shù)較大（相對(duì)容易）。改編后的試題著重從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞核的必備知識(shí)進(jìn)行考查，突出了學(xué)科核心素養(yǎng)并關(guān)注了知識(shí)間的聯(lián)系及冷僻知識(shí)點(diǎn)。

例如本題考查了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分類及功能，C 選項(xiàng)通過(guò)考查細(xì)胞核對(duì)整個(gè)細(xì)胞的調(diào)控功能進(jìn)而考查了光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成脂質(zhì)的冷僻知識(shí)。盡管本題比較注重對(duì)基礎(chǔ)性知識(shí)的考查，但由于學(xué)生對(duì)冷僻知識(shí)掌握不牢，同時(shí)受“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成、蛋白質(zhì)加工”的定式思維干擾，學(xué)生易錯(cuò)選C 選項(xiàng)，所以“光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成脂質(zhì)”成為解答本題的障礙點(diǎn)。

表1 改編后的試題結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)控制

據(jù)表1 分析，改編試題的預(yù)估難度系數(shù)大約控制在（0.64，0.94]區(qū)間。經(jīng)實(shí)測(cè)后，改編試題的真實(shí)難度分析如表2、3。

表2 改編后試題的作答情況

表3 改編后試題實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

實(shí)測(cè)后該題真實(shí)難度系數(shù)0.80 介于控制的預(yù)估難度系數(shù)（0.64，0.94]區(qū)間，區(qū)分度0.36，具有較強(qiáng)的區(qū)分性，從而證明了改編選擇題1 時(shí)從試題組成參數(shù)上對(duì)難度系數(shù)的控制比較成功，但同時(shí)，預(yù)估的解題障礙點(diǎn)與實(shí)際測(cè)試不一致。

2.對(duì)2019 年全國(guó)卷Ⅱ第29 題的改編分析

【改編】（9 分）某研究小組在探究小麥胚芽鞘向光性時(shí)發(fā)現(xiàn)，查找不到對(duì)胚芽鞘尖端具體位置描述的文獻(xiàn)。為解決這一問(wèn)題，該小組將生長(zhǎng)狀態(tài)相似的小麥胚芽鞘均分為五組，依次將各組胚芽鞘尖端切去相應(yīng)長(zhǎng)度，對(duì)處理后的胚芽鞘的剩余部分給予單側(cè)光照（如圖所示）。培養(yǎng)一段時(shí)間后，測(cè)量單側(cè)光照射下胚芽鞘彎曲程度（α角）如表4 所示。據(jù)此回答問(wèn)題。

表4

（1）生長(zhǎng)素在胚芽鞘中的運(yùn)輸屬于極性運(yùn)輸，這種運(yùn)輸?shù)姆较蚴莀_______________________________。

（2）a 組24 h 后出現(xiàn)明顯向光彎曲生長(zhǎng)的原因是______________。

（3）據(jù)表4 說(shuō)明尖端被切長(zhǎng)度與α 角的關(guān)系是_______，此關(guān)系能說(shuō)明_______________________________。

【答案】（9 分）（1）從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端（1 分）（2）單側(cè)光照使尖端產(chǎn)生的生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸（1 分），引起胚芽鞘尖端下部背光側(cè)生長(zhǎng)素分布高于向光側(cè)（1 分），背光側(cè)生長(zhǎng)快于向光側(cè)（1 分） （3）切去0.2 cm 時(shí)不受影響（1 分），切去0.2 ～ 0.4 cm，隨被切長(zhǎng)度增加α 角越來(lái)越小（1 分），直至切到0.4 cm 時(shí)，α 角變?yōu)? 度（1 分）胚芽鞘尖端的具體位置位于頂端0.2～ 0.4 cm 范圍內(nèi)（2 分）

本題在保留原29 題的邏輯分析方式和設(shè)問(wèn)方向的基礎(chǔ)上，對(duì)題干情境和設(shè)問(wèn)方式進(jìn)行了改編。在試題改編中也參考了高穎.生物科學(xué)史實(shí)驗(yàn)教學(xué)的再創(chuàng)新——例談“生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究.2018（12）:20 -29 等相關(guān)文獻(xiàn)。本題符合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）對(duì)課程性質(zhì)的定位，考查了學(xué)生探討、解釋生命現(xiàn)象及規(guī)律的能力、科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)。本題以“植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)”為基礎(chǔ)，對(duì)課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展：情境為探究胚芽鞘尖端具體位置；題目設(shè)問(wèn)順序符合學(xué)生生命觀念建構(gòu)的順序，（1）題考查學(xué)生對(duì)支持次位概念“概述科學(xué)家經(jīng)過(guò)不斷的探索，發(fā)現(xiàn)了植物生長(zhǎng)素……”的事實(shí)“極性運(yùn)輸”的理解。（2）題是對(duì)生命現(xiàn)象——胚芽鞘向光性產(chǎn)生原因的闡釋，即考查科學(xué)思維的運(yùn)用。

（3）題則是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，即考查科學(xué)探究能力。

（2）題本質(zhì)上考查對(duì)引起生命現(xiàn)象的分子機(jī)制的描述。（2）題設(shè)問(wèn)雖置于新的實(shí)驗(yàn)情境中，但剝離情境，學(xué)生應(yīng)辨識(shí)出本題本質(zhì)上僅需分析植物向光性產(chǎn)生的原因，答案源于必修3 課本《植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》一節(jié)。在（3）題的作答中，學(xué)生首先需明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹安檎也坏綄?duì)胚芽鞘尖端具體位置描述的文獻(xiàn)”，實(shí)驗(yàn)變量“依次將胚芽鞘尖端切去相應(yīng)長(zhǎng)度”。（3）題第一空是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述，實(shí)際上是通過(guò)表4 中的數(shù)據(jù)建立起尖端被切長(zhǎng)度和α 角大小的關(guān)聯(lián)，即自變量和因變量的關(guān)聯(lián)。第二空是實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，建立在第一空的基礎(chǔ)上，即實(shí)驗(yàn)結(jié)論需基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終需回扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康模醇舛说奈恢谩?/p>

本題的思維鏈較長(zhǎng)，雖然不需要學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析部分的思維鏈考查得相對(duì)完整。題干將胚芽鞘尖端的長(zhǎng)短轉(zhuǎn)換成了α 角大小，學(xué)生在作答時(shí)，首先要將表4 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息轉(zhuǎn)化，然后通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)的分析，構(gòu)建尖端位置和α 角大小的內(nèi)在聯(lián)系，這樣延長(zhǎng)了思維鏈長(zhǎng)度。從識(shí)別題干信息，到分析自變量、因變量、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，到進(jìn)一步整理思維邏輯，進(jìn)行語(yǔ)言表達(dá)，從而將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和相關(guān)信息聯(lián)系起來(lái)。從整體來(lái)看解決胚芽鞘的具體位置問(wèn)題會(huì)成為學(xué)生作答的障礙點(diǎn)；在題干中相關(guān)信息位置越靠近，學(xué)生作答的難度越小。（3）題中相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑陬}干的第一句話，而相關(guān)的設(shè)問(wèn)卻在最后一問(wèn)，增加了學(xué)生尋找相關(guān)信息的難度，這可能成為學(xué)生作答的第二個(gè)障礙點(diǎn)。

表5 改編后的29_題試題結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)控制

據(jù)表5 分析，改編試題的預(yù)估難度系數(shù)大約控制在 （0.2，0.42]區(qū)間。本題的真實(shí)難度系數(shù)分析如表6、7：

表6 改編后29 題的作答情況

表7 改編后29 題實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

表8 改編后整卷總分分?jǐn)?shù)段與29 題平均分

實(shí)測(cè)后真實(shí)的難度系數(shù)0.21 介于預(yù)估難度系數(shù)（0.2，0.42]區(qū)間，但0.21 更靠近難度系數(shù)0.2，而偏離0.42，所以整體體現(xiàn)出來(lái)的是偏難，區(qū)分度0.25 整體體現(xiàn)出區(qū)分性不強(qiáng)，說(shuō)明改編題對(duì)難度系數(shù)的控制不是特別合理。根據(jù)實(shí)測(cè)后的調(diào)研反饋并結(jié)合原2019 年全國(guó)卷Ⅱ生物試題第29 題的分析，改編后試題的答案字符數(shù)132 個(gè)遠(yuǎn)多于原題答案字符數(shù)112 個(gè)，并且學(xué)生對(duì)（2）題向光性原因的作答多數(shù)較籠統(tǒng)，答案多數(shù)表現(xiàn)為答不到關(guān)鍵點(diǎn)上，例如作答多為“單側(cè)光照引起生長(zhǎng)素分布不均，從而表現(xiàn)向光生長(zhǎng)”而不能具體答到“單側(cè)光照射使生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸，背光側(cè)生長(zhǎng)素濃度高于向光側(cè)，植物背光側(cè)生長(zhǎng)快于向光側(cè)”。這說(shuō)明在改編時(shí)（2）題的設(shè)問(wèn)方式設(shè)置不盡合理，高估了整體學(xué)生對(duì)向光性原因的掌握情況，如果將（2）題設(shè)置為“a 組24 h 后出現(xiàn)明顯向光彎曲生長(zhǎng)的原因是_____________（單側(cè)光照射使尖端產(chǎn)生的生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸），引起胚芽鞘尖端下部背光側(cè)生長(zhǎng)素分布高于向光側(cè)，背光側(cè)生長(zhǎng)快于向光側(cè)。”這樣的設(shè)問(wèn)減少答案字符數(shù)，降低作答難度，學(xué)生的答題情況估計(jì)會(huì)好些。

二、整卷改編試題的難度系數(shù)分析

有效地控制整卷中單道題的預(yù)估難度系數(shù)是控制整卷預(yù)估難度系數(shù)的前提。通過(guò)調(diào)整選擇題選項(xiàng)前后布序、調(diào)整試題前后布序、調(diào)整個(gè)別更利于作答或不利于作答的字詞等從而達(dá)到調(diào)整預(yù)估難度系數(shù)、優(yōu)化試卷試題的目的。

根據(jù)改編試題要求及試題用于一輪復(fù)習(xí)理綜檢測(cè)的用途，筆者在雙向細(xì)目表中對(duì)個(gè)題與整卷的預(yù)估難度系數(shù)要求控制如表9：

表9 2019年全國(guó)卷Ⅱ生物改編試題雙向細(xì)目表

此雙向細(xì)目表明確了試卷中每道題的難度系數(shù)，經(jīng)綜合計(jì)算個(gè)題難度系數(shù)得出該套題的難度系數(shù)處于區(qū)間（0.43，0.95]，雙向細(xì)目表又進(jìn)一步將預(yù)估難度系數(shù)區(qū)間縮小到相對(duì)合理的區(qū)間（0.5，0.6]。

個(gè)題基本定稿后，筆者根據(jù)組卷經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)試題進(jìn)行了優(yōu)化。例如第1 題正確選項(xiàng)“D.細(xì)胞生物的細(xì)胞內(nèi)都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”最初位于A 選項(xiàng)的位置，正確選項(xiàng)前置可減少學(xué)生閱讀時(shí)間降低試題難度，為了提高此題的區(qū)分度組卷定稿時(shí)將正確選項(xiàng)后置到了D 選項(xiàng)；定稿后選擇題3 題和4 題的布序最初按照細(xì)目表是3 在后4 在前，但由于4 題的難度遠(yuǎn)大于3 題的難度，從提高答題流暢性，節(jié)省答題時(shí)間從而降低整卷難度的角度考慮，定稿時(shí)將文字量相對(duì)少、相對(duì)簡(jiǎn)單的4 題進(jìn)行了前置，3 題進(jìn)行了后置；4 題的四個(gè)選項(xiàng)從科學(xué)思維角度，按照知識(shí)學(xué)習(xí)的先后順序?qū)λ膫€(gè)選項(xiàng)重新設(shè)置成定稿后的狀態(tài)，極大地優(yōu)化了4 題的試題結(jié)構(gòu)，有利于學(xué)生作答；1 題的D 選項(xiàng)、2 題的C 選項(xiàng)、6 題的B 選項(xiàng)都不同程度地使用了絕對(duì)化的字詞，如“只”“都”“一定”等，這種從語(yǔ)句字詞上進(jìn)行的設(shè)置降低了試題及整卷的難度。

經(jīng)實(shí)測(cè)后個(gè)題和整卷的難度系數(shù)如表10：

表10

對(duì)比表10 和細(xì)目表中的難度系數(shù)分析，實(shí)測(cè)后30 題的真實(shí)難度系數(shù)0.34 偏離了預(yù)估難度系數(shù)范圍（0.4，0.7]，38 題的0.33 也偏離了預(yù)估難度系數(shù)范圍（0.4，0.7]，都小于0.4，再加上29 題實(shí)測(cè)后真實(shí)難度系數(shù)0.21 也偏離了預(yù)估難度系數(shù)范圍（0.2，0.4]的中間值0.3，導(dǎo)致整卷實(shí)測(cè)后的真實(shí)難度系數(shù)0.46 偏離了細(xì)目表中預(yù)估的整卷難度系數(shù)范圍（0.5，0.6]。根據(jù)試后調(diào)研反饋：30 題的（3）題“若某種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物可造成精子染色體缺失，這是精子DNA 分子發(fā)生________（斷裂）和DNA 片段________（丟失）所致”，將此題答案設(shè)置成非專業(yè)術(shù)語(yǔ)，考查了學(xué)生語(yǔ)感和應(yīng)試等必備能力，看似簡(jiǎn)單，但嚇住了學(xué)生，造成了此題難度系數(shù)偏低的結(jié)果。38 題定稿后的（3）題“植物組織培養(yǎng)過(guò)程中常用的作物脫毒技術(shù)能解決無(wú)性繁殖作物______________（易感染病毒所造成的產(chǎn)量下降和品質(zhì)降低）的問(wèn)題”明顯難于最初改編的原（3）題“植物微型繁殖時(shí)一般選用莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得試管苗的原因是___________（培育出不攜帶植物病毒和其他病毒的脫毒苗）”，原問(wèn)考頻高、難度相對(duì)小，定稿問(wèn)考頻低，并且問(wèn)題要求學(xué)生答出“易感染病毒、產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低”三方面，難度加大，原問(wèn)與定稿問(wèn)雖然都是考查同一考點(diǎn)——脫毒技術(shù)，但定稿問(wèn)通過(guò)修正詞句改變考查方向比原問(wèn)難很多，造成38 題整題實(shí)測(cè)真實(shí)難度系數(shù)低于預(yù)估難度系數(shù)。

綜上分析，在試題改編過(guò)程中，個(gè)題在考點(diǎn)及考查內(nèi)容設(shè)置時(shí)需著重于對(duì)必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科核心素養(yǎng)、學(xué)科共性的考查；在難度設(shè)置時(shí)應(yīng)從試題的基礎(chǔ)性、融會(huì)貫通性，學(xué)以致用以及新穎的設(shè)問(wèn)方式等諸多方面進(jìn)行了綜合考量，適度地控制個(gè)題的預(yù)估難度系數(shù)范圍。在此基礎(chǔ)上，教師在組卷時(shí)根據(jù)學(xué)生的科學(xué)思維過(guò)程，知識(shí)的生成情況，由易及難的布序規(guī)則等重新對(duì)個(gè)題的選項(xiàng)順序，小題順序、整卷中不同試題的布序進(jìn)行了調(diào)整，從而達(dá)到優(yōu)化試題，實(shí)現(xiàn)有效控制整卷預(yù)估難度系數(shù)的目的。最終目的是實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)后，整卷真實(shí)難度系數(shù)的具體數(shù)值完全符合整卷預(yù)估難度系的范圍。此套試題由于個(gè)別試題難度系數(shù)設(shè)置稍有偏頗，使整卷難度系數(shù)稍稍偏低，但經(jīng)過(guò)調(diào)研后獲得了個(gè)題出現(xiàn)偏頗的具體原因和可靠依據(jù)，這對(duì)今后指導(dǎo)教師教學(xué)提供了有力的依據(jù)，為教師改編試題時(shí)有效控制試題難度系數(shù)提供了切實(shí)可行的指導(dǎo)。