楊瀟娟　俞如旺

摘 要 通過(guò)分析2015年福建省高考生物卷的第33題，從材料的選取、問(wèn)題的設(shè)計(jì)以及命題的表達(dá)三方面，闡述高考生物選考題命制需要關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 生物高考 高考命題 試題分析

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

1 試題分析及考生答題情況

2015年福建高考生物卷第33題（以下簡(jiǎn)稱福建第33題）是一道選考題，試題以構(gòu)建含GDNF（神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子）的表達(dá)載體為背景，考查選修3中基因工程的有關(guān)內(nèi)容。在知識(shí)方面，考查了考生基因工程的基本原理和技術(shù)方法，包括胰蛋白酶的作用、限制酶的選擇和使用、抗原抗體雜交以及對(duì)電泳的初步了解等；在能力方面，考查了考生的理解能力、獲取信息能力和綜合運(yùn)用能力，要求考生利用所學(xué)知識(shí)解決新情境中的新問(wèn)題。該題需要考生對(duì)基因工程的步驟有深刻的理解，并能根據(jù)試題提供的情境，結(jié)合有關(guān)知識(shí)得出正確答案。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，該題具有較好的難度和區(qū)分度，如表1、圖1所示。

2 試題命題策略分析

2.1 材料的選取

2.1.1 背景素材

為了打破傳統(tǒng)命題的局限性，豐富情境創(chuàng)設(shè)的時(shí)效性和科學(xué)性，選取科技論文作為情境創(chuàng)設(shè)的素材不失為一種有效手段?？萍颊撐膶?shí)質(zhì)上是過(guò)程性研究的成果記錄，一般是基于充足的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，利用實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，對(duì)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究、解釋和說(shuō)明。新課改倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，這與科技論文的研究思路一致，有利于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，科技論文在內(nèi)容上體現(xiàn)科學(xué)性、創(chuàng)新性和時(shí)效性，在表述上具有準(zhǔn)確性、嚴(yán)肅性和邏輯性。該試題選材于一篇“GDNF表達(dá)載體的構(gòu)建及其轉(zhuǎn)染STO細(xì)胞的研究”的科技論文。該文通過(guò)構(gòu)建GDNF、EGFP雙順?lè)醋颖磉_(dá)載體，利用XhoI、SspI酶切法鑒定重組質(zhì)粒，并將質(zhì)粒轉(zhuǎn)入STO細(xì)胞，篩選、分離、擴(kuò)增獲得能表達(dá)綠色熒光蛋白的轉(zhuǎn)GDNF基因STO細(xì)胞?；谠撜撐牡难芯吭砑斑^(guò)程，福建第33題選擇了與《普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》中的生物學(xué)知識(shí)相符的部分，如GDNF表達(dá)載體的構(gòu)建、工具酶的使用、PCR擴(kuò)增技術(shù)以及電泳等知識(shí)，并通過(guò)合理創(chuàng)設(shè)情境，對(duì)考生的知識(shí)和能力進(jìn)行考查。

2.1.2 情境創(chuàng)設(shè)

試題命制就是基于一定的背景材料，為考生提供一種特殊的考查環(huán)境。通過(guò)考生應(yīng)答，推測(cè)考生具備的能力或掌握知識(shí)的程度。要將科技論文復(fù)雜的科研過(guò)程和結(jié)果清晰簡(jiǎn)明地呈現(xiàn)在試卷中，情境的創(chuàng)設(shè)起著至關(guān)重要的作用。

① 實(shí)驗(yàn)過(guò)程的提煉。科技論文作為高考命題素材有其科學(xué)性和時(shí)效性，如何提煉復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程成為科技論文與命題銜接的關(guān)鍵。福建第33題采用圖示的方式呈現(xiàn)表達(dá)載體構(gòu)建及電泳條帶圖，既明確了試題的考查目標(biāo)，又避免對(duì)考生造成不必要的干擾，影響試題的有效性。福建第33題在圖示中標(biāo)明了GDNF基因的XhoI酶切位點(diǎn)，提煉了用XhoI酶切質(zhì)粒pUC-gdnf，并通過(guò)膠回收法獲得gdnf cDNA基因的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；② 采用了簡(jiǎn)潔的表述，如“載體”，結(jié)合圖示說(shuō)明載體與GDNF基因的連接，簡(jiǎn)化以T4連接酶將GDNF基因連接到骨架載體pIRES2-EGFP上對(duì)應(yīng)的XhoI位點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；同時(shí)，規(guī)避了表達(dá)載體構(gòu)建中涂布平板法、質(zhì)粒大小比對(duì)法的使用以及重組表達(dá)載體的純化和線性化、STO細(xì)胞的轉(zhuǎn)染與篩選等實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了科技論文與命題的有效銜接。

② 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡(jiǎn)化。試題背景論文的研究思路是通過(guò)構(gòu)建GDNF、EGFP雙順?lè)醋颖磉_(dá)載體，利用XhoI、SspI酶切法鑒定重組質(zhì)粒，將其轉(zhuǎn)入STO細(xì)胞，篩選、分離、擴(kuò)增獲得表達(dá)重組的GDNF基因STO細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)采用XhoI酶切選取的8個(gè)陽(yáng)性質(zhì)粒，獲取576 bp的堿基片段。而福建第33題經(jīng)XhoI酶切后的片段為700 bp，簡(jiǎn)化了實(shí)際操作中的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)鑒定GDNF基因的插入方向選用SspI酶切法：產(chǎn)生3 531 bp、1 781 bp、553 bp3個(gè)片段的為正向插入；產(chǎn)生3 289 bp，2 030 bp，553 bp3個(gè)片段的為反向插入。而福建第33題選擇Hpa I酶和BamH I酶的雙酶切法鑒定載體的類型，其中，經(jīng)Hpa I酶和BamH I酶切后產(chǎn)生的片段分別為100 bp、600 bp，表示為“重組載體6700 bp”，同時(shí)用“100 bp”“600 bp”等近似的整數(shù)代替實(shí)際結(jié)果中的具體DNA片段長(zhǎng)度。這樣既能檢測(cè)考生對(duì)知識(shí)的掌握程度，又能避免因計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致考生失分，降低試題的測(cè)量效度。

2.2 問(wèn)題的設(shè)計(jì)

問(wèn)題的設(shè)計(jì)是基于對(duì)所選材料進(jìn)行良好的情境創(chuàng)設(shè)后的重要環(huán)節(jié)，也是試題成功命制的關(guān)鍵。在問(wèn)題設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，命題者應(yīng)通過(guò)合理、縝密的邏輯思維，將考查的知識(shí)內(nèi)容和能力目標(biāo)與考生的認(rèn)知水平相結(jié)合，形成一道有序的完整題目。本題共設(shè)置4個(gè)小題，各題考查的知識(shí)內(nèi)容、能力目標(biāo)以及考生的認(rèn)知水平見(jiàn)表2。

2.2.1 知識(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)

試題圍繞“GDNF表達(dá)載體的構(gòu)建及其轉(zhuǎn)染STO細(xì)胞的研究”這一主題，考查考生的基因工程知識(shí)及相關(guān)拓展。考查內(nèi)容包括基因工程的基本操作程序以及基因工程的應(yīng)用等，涉及了胰蛋白酶的作用、限制酶的選擇和使用、抗原抗體雜交以及對(duì)電泳的初步了解等知識(shí)。試題命制以基因工程的基本操作程序?yàn)橹骶€展開(kāi)：第（1）小題主要考查考生對(duì)胰蛋白酶作用的理解；第（2）小題以限制酶的特點(diǎn)作為切入點(diǎn)，結(jié)合限制酶酶切后的堿基長(zhǎng)度不同，決定所選的限制酶種類；第（3）題通過(guò)基因表達(dá)載體的構(gòu)建，結(jié)合題干提供的信息，可知：經(jīng)XhoI酶和Hpa I酶切后的DNA片段為100 bp；經(jīng)XhoI酶和BamH I酶切后的DNA片段為600 bp，于是產(chǎn)生兩個(gè)電泳條帶：6 000 bp和700 bp；第（4）小題以目的基因的檢測(cè)與鑒定為切入點(diǎn)，結(jié)合DNA分子雜交技術(shù)和抗原抗體雜交技術(shù)，考查了考生對(duì)目的基因的檢測(cè)方法及細(xì)胞傳代培養(yǎng)的應(yīng)用研究。

2.2.2 認(rèn)知水平設(shè)計(jì)

生物與數(shù)學(xué)、物理等課程不同，生物試題沒(méi)有固定的解題公式，需要學(xué)生運(yùn)用理論、模型、原理、結(jié)構(gòu)等概念性知識(shí)來(lái)解決特定情境中的問(wèn)題。命題者應(yīng)考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，因此，生物試題的問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注重引導(dǎo)學(xué)生在層層遞進(jìn)的基礎(chǔ)上，訓(xùn)練學(xué)生理解概念性知識(shí)后，積極主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)，形成特有的解決問(wèn)題的思路和方法。由表2可知，第（1）小題中，考生可通過(guò)識(shí)記胰蛋白酶具有“使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái)”的功能得出答案，屬于記憶水平；第（2）小題中，考生根據(jù)3種不同的限制酶的酶切位點(diǎn)，判斷和選擇構(gòu)建GDNF表達(dá)載體的限制酶，屬于理解和分析水平；第（3）小題要求考生運(yùn)用限制酶切后的堿基片段，并結(jié)合電泳條帶圖得出答案，屬于運(yùn)用水平；第（4）小題考查考生能否將抗原-抗體雜交方法用于檢驗(yàn)GDNF基因是否表達(dá)，屬于評(píng)價(jià)水平。因此，福建第33題在認(rèn)知水平上呈現(xiàn)逐級(jí)遞增的趨勢(shì)，試題的問(wèn)題設(shè)計(jì)也遵循考生的認(rèn)知發(fā)展，由抽象到具體，由淺入深，由低層次認(rèn)知逐步向高層次認(rèn)知循序漸進(jìn)，利于考生答題。

2.2.3 能力梯度設(shè)計(jì)

隨著素材來(lái)源的不斷完善，高考生物試題的命制逐漸淡化“死記硬背”，轉(zhuǎn)向以情境創(chuàng)設(shè)為載體，突顯能力立意。在命題實(shí)踐中主要考查考生在新情境中對(duì)知識(shí)的遷移能力，包括理解能力、獲取信息能力、實(shí)驗(yàn)探究能力及綜合運(yùn)用能力。福建第33題主要涉及對(duì)理解能力和獲取信息能力及綜合運(yùn)用能力的考查。理解能力可分為識(shí)記理解、重述理解和應(yīng)用理解。具體而言，第（1）小題考查考生識(shí)記理解能力；第（2）小題考查考生應(yīng)用理解能力；第（3）小題考查考生獲取信息能力；第（4）小題考查考生應(yīng)用理解和綜合運(yùn)用能力，在前三個(gè)小題的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合性反饋。因此，創(chuàng)設(shè)與考生能力相適應(yīng)的情境是試題命制的關(guān)鍵，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)，解決實(shí)際的問(wèn)題的關(guān)鍵。

2.3 命題的表達(dá)

2.3.1 信息量的控制

題干信息量會(huì)影響考生的答題，冗余、無(wú)效的信息不僅占用考生答題時(shí)間，還容易誤導(dǎo)考生，降低試題的測(cè)量效度。福建第33題以圖文結(jié)合的方式，簡(jiǎn)練、完整地為考生提供解題信息：GDNF最早是在大鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)，是作用于大鼠中腦多巴胺能神經(jīng)元，具有特異性作用的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。而題干對(duì)GDNF基因的屬性和功能等關(guān)鍵信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，規(guī)避了生疏的科學(xué)術(shù)語(yǔ)對(duì)考生造成的影響。其次，對(duì)含GDNF表達(dá)載體的構(gòu)建部分，使用圖示配以文字說(shuō)明，直觀地呈現(xiàn)科技論文冗雜的信息量，保證具有不同能力的考生獲取有效信息進(jìn)入答題。

2.3.2 語(yǔ)言表達(dá)的限定

清晰、準(zhǔn)確的語(yǔ)言表述是命題表達(dá)的關(guān)鍵，在試題命制中應(yīng)避免歧義、邏輯混亂的語(yǔ)序出現(xiàn)。福建第33題的表述既科學(xué)又具有邏輯性，簡(jiǎn)明易懂，不存在歧義。譬如，在第（3）小題對(duì)篩選得到的3種載體的描述上：科技論文中酶切后產(chǎn)生的“正向”“反向”兩種接入方式被描述為“正向連接”和“反向連接”，同時(shí)補(bǔ)充了“載體自連”的情況，相比科技論文中簡(jiǎn)單酶切方式的描述更為準(zhǔn)確。同時(shí)，試題中標(biāo)明的注解清晰地描述了圖示中特殊符號(hào)代表的相關(guān)信息，如“小箭號(hào)”代表“相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)”，為考生解題提供幫助。語(yǔ)言表達(dá)的限定對(duì)考生的解題和試題的測(cè)量效度而言，具有重要意義。

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