一道高考模擬試題的命制與閱卷分析

廣東 黃林軍

在高三備考中，一般通過命制高考模擬試題檢測學(xué)生的學(xué)業(yè)水平，通過閱卷分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，提出改進(jìn)的方法和策略，為下一步的高考備考提供參考依據(jù)，現(xiàn)以筆者參與命制的一道關(guān)于微生物的實驗室培養(yǎng)的試題為例進(jìn)行分析。“微生物的實驗室培養(yǎng)”這一專題是近年高考生物學(xué)選修1的高頻考點，基于這一考點的命題和閱卷分析具有很好的代表性。

1.試題及命題思路

1.1試題

【例題】微生物修復(fù)目前已成為去除農(nóng)藥殘留污染的一種重要方法，而篩選高效農(nóng)藥降解菌是開展農(nóng)藥污染生物修復(fù)工作的重要前提。回答篩選降解溴氰菊酯(一種具有高效殺蟲性的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥)的有關(guān)問題：

(1)分離純化溴氰菊酯降解菌株：培養(yǎng)基中加入溴氰菊酯作為唯一碳源，這樣的培養(yǎng)基從功能上看稱為________培養(yǎng)基。

(2)對獲取的菌株進(jìn)一步純化時，用稀釋涂布平板法接種后培養(yǎng)的兩個平板中菌落長出后分別如圖1中的平板甲和平板乙：

圖1

出現(xiàn)平板甲的原因是________，出現(xiàn)平板乙的原因是________。

(3)菌株降解溴氰菊酯的能力可以用________來表示。

(4)請補充完成“探究溴氰菊酯濃度對菌株降解溴氰菊酯能力的影響”的探究實驗思路：取相等且適量的菌懸液分別接種到________液體培養(yǎng)基中，恒溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)一定時間，檢測各組菌株降解溴氰菊酯的能力。

(5)上述降解菌能否運用于生產(chǎn)實際，在外界環(huán)境中保持穩(wěn)定的數(shù)量和較高的降解活性是生物修復(fù)技術(shù)亟待解決的問題。除上述(4)提到的因素外，還應(yīng)該研究________(寫出1點)等外界環(huán)境因素對該菌株的影響。

【參考答案及評分細(xì)則】(1)選擇 (2)接種時涂布不均勻 培養(yǎng)時未將平板倒置，水滴滴落培養(yǎng)基 (3)單位時間內(nèi)底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量(補充答案“底物的消耗速率”或“產(chǎn)物的生成速率”) (4)含有不同質(zhì)量濃度的溴氰菊酯(其他答案只要意思對即可) (5)溫度、pH、接種量等(答出其中任意一點即可)

【解題思路】(1)分離純化能降解溴氰菊酯的細(xì)胞在培養(yǎng)基中加入溴氰菊酯作為唯一碳源，從功能上分類屬于選擇培養(yǎng)基；(2)分析細(xì)菌培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的狀況，要求學(xué)生掌握微生物培養(yǎng)的實驗流程并能分析流程的操作目的和出現(xiàn)某些現(xiàn)象的原因，分析的角度主要是培養(yǎng)基配制、接種過程、培養(yǎng)過程和菌落觀察等，仔細(xì)觀察平板甲的菌落呈現(xiàn)不均勻分布，說明是稀釋涂布平板法接種時未將菌種涂布均勻，觀察平板乙中菌落出現(xiàn)兩個大的區(qū)域菌落連成片生長，說明是培養(yǎng)過程中滴落水滴，最可能的情況是未倒置培養(yǎng)；(3)菌株降解溴氰菊酯的能力可以用單位時間內(nèi)底物的消耗量或者產(chǎn)物的生成量來表示；(4)題目已給出因變量，同時還對無關(guān)變量進(jìn)行了描述，說明缺少的是自變量，該實驗的自變量是含有不同質(zhì)量濃度的溴氰菊酯；(5)綜合試題情境，分離純化細(xì)菌需要考慮的外界環(huán)境因素包括溫度、培養(yǎng)基pH、接種量等。

1.2命題過程和思路

試題的材料來源于科學(xué)論文中“去除農(nóng)藥殘留污染的微生物修復(fù)法”的研究，設(shè)置真實的問題情境，考查微生物的實驗室培養(yǎng)、實驗與探究的相關(guān)知識，筆者將試題考查的知識背景和對能力要求的考查情況歸納為表1。

表1 試題的知識背景及能力要求的考查情況

試題的情境和解題設(shè)置上，要求考生在掌握生物學(xué)知識的基礎(chǔ)上對生命現(xiàn)象和活動規(guī)律有一定的認(rèn)識，會運用歸納與概括、創(chuàng)造性思維等科學(xué)思維，并且具備一定的實驗探究與操作能力培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生態(tài)安全、形成環(huán)保意識；形成人與自然和諧共生的生命觀、人生觀和價值觀等學(xué)科核心素養(yǎng)上的要求。從試題的設(shè)問，體現(xiàn)了基礎(chǔ)性、綜合性和應(yīng)用性的命題要求。

2.答題情況統(tǒng)計分析

該試題是2021年惠州市高三4月模擬考試生物學(xué)試題的第21題，全市考生共計19 794人，選擇作答第21題的人數(shù)為14 398，占比72.7%。本題分值12分，全市平均分為5.8分，難度系數(shù)為0.48，屬于中等偏難題。

2.1考生得分情況

統(tǒng)計該題考生不同得分的人數(shù)及所占比例如圖2所示，得分為1～4分占24.1%，得分為5～8分占比48.4%，得分為9～12分占比18.2%，結(jié)果呈合理的中間大兩端小的正態(tài)分布。

圖2 考生得分分布

各小題的得分情況和區(qū)分度如表2所示，各小題區(qū)分度介于0.416～0.570之間，可以對學(xué)生實際水平起到較好的鑒別作用。

表2 試題的得分情況及區(qū)分度

從表2數(shù)據(jù)可知，第(1)小題和第(5)小題的得分情況較好，滿分人數(shù)均過半，難度較大的有第(2)小題、第(3)小題和第(4)小題，其難度系數(shù)都低于0.6，尤其是第(3)小題，涉及知識的遷移運用，有過半的學(xué)生得分為零分。

2.2答題錯誤分析

2.2.1未準(zhǔn)確理解基礎(chǔ)概念，基礎(chǔ)知識未掌握

基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)知識的正確理解有助于學(xué)生更深入地理解實驗原理及實驗設(shè)計、分析實驗成功或失敗的原因。如第(1)小題考查“選擇培養(yǎng)基”，考生誤答為“瓊脂”“固體”“液體”“微生物”等，表現(xiàn)為未準(zhǔn)確理解培養(yǎng)基在功能上的分類；考生誤答為“鑒別”，體現(xiàn)為未準(zhǔn)確區(qū)別選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基的功能或未準(zhǔn)確獲取題干的信息；考生誤答為“選擇性”則是未準(zhǔn)確記憶專業(yè)名詞。再如第(2)小題考查稀釋涂布平板法接種的操作和注意事項，若考生無法正確區(qū)分稀釋涂布平板法和平板劃線法，則會錯誤分析平板甲和平板乙中出現(xiàn)菌落生長異常的情況，誤答為“未逐一劃線”“每一次劃線前沒有從上一次劃線的末端開始，直接在平板劃線”等。

2.2.2實驗操作流程不熟悉，實驗設(shè)計理論不足

生物技術(shù)實踐模塊的宗旨在于讓學(xué)生掌握傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)、微生物的實驗室培養(yǎng)以及植物有效成分提取等基礎(chǔ)實驗流程和操作等，第(2)小題要求考生熟練掌握微生物培養(yǎng)的接種方法和微生物的培養(yǎng)流程，其得分率只有32.5%，說明考生對實驗操作流程不熟悉，無法正確分析實驗結(jié)果出現(xiàn)異常的原因。如對平板甲的異常分析為“過于分散”或“選擇的菌落數(shù)小于30”；對平板乙異常的分析為“過于集中”“選擇的菌落數(shù)大于300”或“培養(yǎng)液過多，細(xì)胞太密集”。再如第(4)題，未能準(zhǔn)確找到實驗的自變量，誤答為“無菌蒸餾水”“滅菌的”“不同種類”“瓊脂”等，表現(xiàn)為實驗設(shè)計的理論不足。

2.2.3知識的遷移應(yīng)用、綜合分析能力薄弱

知識的遷移應(yīng)用要求學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識和理論的前提下進(jìn)行綜合分析并能在新的情境中遷移運用所學(xué)知識。本題第(3)小題運用“單位時間內(nèi)底物的消耗量或者產(chǎn)物的生成量”來表示酶活性的方法，類比應(yīng)用于表示菌株降解溴氰菊酯的能力為“單位時間內(nèi)溴氰菊酯的消耗量”，80%的考生不能正確進(jìn)行遷移，如答“培養(yǎng)基上的透明圈大小”“剛果紅染色”，誤將判斷纖維素分解菌分解纖維素的能力的方法運用于該題，而該題根本無法用剛果紅染色同時也并未產(chǎn)生透明圈。再如第(4)小題，學(xué)生在掌握實驗設(shè)計理論的基礎(chǔ)上，簡要寫出實驗的思路。此過程重點在于找出實驗的性質(zhì)、實驗對象、自變量和因變量(觀測指標(biāo))四要素，再加以對無關(guān)變量的描述。題目已給出實驗對象、因變量和無關(guān)變量，即只要判斷出該實驗思路缺少的是自變量即可，50%的考生無法將實驗思路的理論正確應(yīng)用。

2.2.4答題不規(guī)范，詞不達(dá)意

問題簡答的原因還有答題不規(guī)范和語言表達(dá)詞不達(dá)意。專業(yè)名詞書寫不規(guī)范，如第(1)小題“選擇培養(yǎng)基”寫成“選擇性培養(yǎng)基”。句子表達(dá)不夠準(zhǔn)確，如第(4)小題菌株降解溴氰菊酯的能力的大小會影響菌株的生存能力，也就是菌落的大小，但考生答為“菌落產(chǎn)生的數(shù)量”“菌株的數(shù)量變化”“平板產(chǎn)生的菌落數(shù)大小”等，表現(xiàn)為明顯的詞不達(dá)意。答題不夠完整，如第(3)小題將“含有不同質(zhì)量濃度的溴氰菊酯”答為缺少不同質(zhì)量濃度的“含溴氰菊酯”，或缺少主語的“系列梯度濃度”。

3.教學(xué)建議

3.1重視基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)概念的教學(xué)，注重理解

《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)對高考試題提出基礎(chǔ)性的考查要求，圍繞生物學(xué)的基本概念、原理、規(guī)律和方法開展命題。教師在教學(xué)備考中，同樣要回歸基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生回歸教材，使用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生掌握生物學(xué)的核心概念，構(gòu)建學(xué)科的知識網(wǎng)絡(luò)，避免機械的記憶或“題海戰(zhàn)術(shù)”，應(yīng)注重理解進(jìn)而達(dá)到知識的融會貫通，從而避免答題中出現(xiàn)專業(yè)名詞表達(dá)不規(guī)范的現(xiàn)象。

3.2加強實驗理論指導(dǎo)和操作訓(xùn)練，重在實踐

生物學(xué)作為實驗科學(xué)，在近些年高考試題對實驗與探究的考查在增加、要求在提高的趨勢下，教師對實驗的教學(xué)與備考也應(yīng)該由“講實驗”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白鰧嶒灐薄＜訌妼W(xué)生實驗理論的指導(dǎo)，讓學(xué)生在實驗操作過程中理解和掌握實驗操作、實驗流程，準(zhǔn)確并深入理解實驗的原理和操作步驟，進(jìn)而能夠獨立設(shè)計和實施實驗。

3.3注重科學(xué)思維和學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)，授之以漁

高考備考中好的學(xué)習(xí)方法尤為重要，教師要引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化自己的學(xué)習(xí)方法，包括理解、記憶、解題等方面，可以通過畫概念圖的方式構(gòu)建生物學(xué)的知識體系，繼而不斷地充實知識和方法，將科學(xué)思維的訓(xùn)練貫穿其中，對同類或相似的概念進(jìn)行對比和分類、分析與綜合、抽象與概括生命現(xiàn)象的本質(zhì)，形成批判性思維和創(chuàng)造性思維等高階思維，進(jìn)而教會學(xué)生使用好的學(xué)習(xí)方法掌握學(xué)科知識、發(fā)展科學(xué)思維。

3.4促進(jìn)學(xué)生形成學(xué)科核心素養(yǎng)，貴在遷移

培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，學(xué)生需要通過對生命現(xiàn)象的觀察和理解形成生命觀念，掌握科學(xué)的思維方法，善于進(jìn)行探究活動，對社會責(zé)任有擔(dān)當(dāng)。教師在教學(xué)過程中可以通過引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生產(chǎn)、生活實踐，關(guān)注傳統(tǒng)文化；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗科學(xué)、科技前沿；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生態(tài)問題，倡導(dǎo)綠色發(fā)展理念，提升生態(tài)意識，使學(xué)生能夠獨立思考和運用所學(xué)知識分析問題、解決問題。

總之，命制好一道高考模擬試題，要以《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》和《評價體系》等文件精神為理論依據(jù)，運用命題規(guī)律使試題有好的呈現(xiàn)形式、內(nèi)容緊跟時代要求、設(shè)問難度適中、區(qū)分度較好，能夠考查出學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平，診斷出學(xué)生所存在的問題，為進(jìn)一步的學(xué)科教學(xué)和備考提供數(shù)據(jù)支持和依據(jù)。