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考试研究

一道2015年高考生物选考题的命题策略分析

来源:中学生物学 2016年2期 发布时间:2016-03-16 浏览次数: 【字体:

  摘 要 通过分析2015年福建省高考生物卷的第33题,从材料的选取、问题的设计以及命题的表达三方面,阐述高考生物选考题命制需要关注的几个问题。
  关键词 生物高考 高考命题 试题分析 
  

  1 试题分析及考生答题情况 
  2015年福建高考生物卷第33题(以下简称福建第33题)是一道选考题,试题以构建含GDNF(神经营养因子)的表达载体为背景,考查选修3中基因工程的有关内容。在知识方面,考查了考生基因工程的基本原理和技术方法,包括胰蛋白酶的作用、限制酶的选择和使用、抗原抗体杂交以及对电泳的初步了解等;在能力方面,考查了考生的理解能力、获取信息能力和综合运用能力,要求考生利用所学知识解决新情境中的新问题。该题需要考生对基因工程的步骤有深刻的理解,并能根据试题提供的情境,结合有关知识得出正确答案。实测数据表明,该题具有较好的难度和区分度,如表1、图1所示。 


  2 试题命题策略分析 
  2.1 材料的选取 
  2.1.1 背景素材 
  为了打破传统命题的局限性,丰富情境创设的时效性和科学性,选取科技论文作为情境创设的素材不失为一种有效手段。科技论文实质上是过程性研究的成果记录,一般是基于充足的实验证据,利用实验技术和方法,对生物学问题进行研究、解释和说明。新课改倡导学生进行探究性学习,这与科技论文的研究思路一致,有利于提高学生的生物科学素养。同时,科技论文在内容上体现科学性、创新性和时效性,在表述上具有准确性、严肃性和逻辑性。该试题选材于一篇“GDNF表达载体的构建及其转染STO细胞的研究”的科技论文。该文通过构建GDNF、EGFP双顺反子表达载体,利用XhoI、SspI酶切法鉴定重组质粒,并将质粒转入STO细胞,筛选、分离、扩增获得能表达绿色荧光蛋白的转GDNF基因STO细胞。基于该论文的研究原理及过程,福建第33题选择了与《普通高等学校招生全国统一考试大纲》中的生物学知识相符的部分,如GDNF表达载体的构建、工具酶的使用、PCR扩增技术以及电泳等知识,并通过合理创设情境,对考生的知识和能力进行考查。 
  2.1.2 情境创设 
  试题命制就是基于一定的背景材料,为考生提供一种特殊的考查环境。通过考生应答,推测考生具备的能力或掌握知识的程度。要将科技论文复杂的科研过程和结果清晰简明地呈现在试卷中,情境的创设起着至关重要的作用。 
  ① 实验过程的提炼。科技论文作为高考命题素材有其科学性和时效性,如何提炼复杂的实验过程成为科技论文与命题衔接的关键。福建第33题采用图示的方式呈现表达载体构建及电泳条带图,既明确了试题的考查目标,又避免对考生造成不必要的干扰,影响试题的有效性。福建第33题在图示中标明了GDNF基因的XhoI酶切位点,提炼了用XhoI酶切质粒pUC-gdnf,并通过胶回收法获得gdnf cDNA基因的实验环节;② 采用了简洁的表述,如“载体”,结合图示说明载体与GDNF基因的连接,简化以T4连接酶将GDNF基因连接到骨架载体pIRES2-EGFP上对应的XhoI位点的实验环节;同时,规避了表达载体构建中涂布平板法、质粒大小比对法的使用以及重组表达载体的纯化和线性化、STO细胞的转染与筛选等实验过程,实现了科技论文与命题的有效衔接。 
  ② 实验结果的简化。试题背景论文的研究思路是通过构建GDNF、EGFP双顺反子表达载体,利用XhoI、SspI酶切法鉴定重组质粒,将其转入STO细胞,筛选、分离、扩增获得表达重组的GDNF基因STO细胞。实验采用XhoI酶切选取的8个阳性质粒,获取576 bp的碱基片段。而福建第33题经XhoI酶切后的片段为700 bp,简化了实际操作中的数据。实验鉴定GDNF基因的插入方向选用SspI酶切法:产生3 531 bp、1 781 bp、553 bp3个片段的为正向插入;产生3 289 bp,2 030 bp,553 bp3个片段的为反向插入。而福建第33题选择Hpa I酶和BamH I酶的双酶切法鉴定载体的类型,其中,经Hpa I酶和BamH I酶切后产生的片段分别为100 bp、600 bp,表示为“重组载体6700 bp”,同时用“100 bp”“600 bp”等近似的整数代替实际结果中的具体DNA片段长度。这样既能检测考生对知识的掌握程度,又能避免因计算错误导致考生失分,降低试题的测量效度。 
  2.2 问题的设计 
  问题的设计是基于对所选材料进行良好的情境创设后的重要环节,也是试题成功命制的关键。在问题设计环节,命题者应通过合理、缜密的逻辑思维,将考查的知识内容和能力目标与考生的认知水平相结合,形成一道有序的完整题目。本题共设置4个小题,各题考查的知识内容、能力目标以及考生的认知水平见表2。 
  2.2.1 知识内容设计 
  试题围绕“GDNF表达载体的构建及其转染STO细胞的研究”这一主题,考查考生的基因工程知识及相关拓展。考查内容包括基因工程的基本操作程序以及基因工程的应用等,涉及了胰蛋白酶的作用、限制酶的选择和使用、抗原抗体杂交以及对电泳的初步了解等知识。试题命制以基因工程的基本操作程序为主线展开:第(1)小题主要考查考生对胰蛋白酶作用的理解;第(2)小题以限制酶的特点作为切入点,结合限制酶酶切后的碱基长度不同,决定所选的限制酶种类;第(3)题通过基因表达载体的构建,结合题干提供的信息,可知:经XhoI酶和Hpa I酶切后的DNA片段为100 bp;经XhoI酶和BamH I酶切后的DNA片段为600 bp,于是产生两个电泳条带:6 000 bp和700 bp;第(4)小题以目的基因的检测与鉴定为切入点,结合DNA分子杂交技术和抗原抗体杂交技术,考查了考生对目的基因的检测方法及细胞传代培养的应用研究。
  2.2.2 认知水平设计 
  生物与数学、物理等课程不同,生物试题没有固定的解题公式,需要学生运用理论、模型、原理、结构等概念性知识来解决特定情境中的问题。命题者应考虑学生的认知发展,因此,生物试题的问题设计应当注重引导学生在层层递进的基础上,训练学生理解概念性知识后,积极主动地建构知识,形成特有的解决问题的思路和方法。由表2可知,第(1)小题中,考生可通过识记胰蛋白酶具有“使细胞分散开来”的功能得出答案,属于记忆水平;第(2)小题中,考生根据3种不同的限制酶的酶切位点,判断和选择构建GDNF表达载体的限制酶,属于理解和分析水平;第(3)小题要求考生运用限制酶切后的碱基片段,并结合电泳条带图得出答案,属于运用水平;第(4)小题考查考生能否将抗原-抗体杂交方法用于检验GDNF基因是否表达,属于评价水平。因此,福建第33题在认知水平上呈现逐级递增的趋势,试题的问题设计也遵循考生的认知发展,由抽象到具体,由浅入深,由低层次认知逐步向高层次认知循序渐进,利于考生答题。 
  2.2.3 能力梯度设计 
  随着素材来源的不断完善,高考生物试题的命制逐渐淡化“死记硬背”,转向以情境创设为载体,突显能力立意。在命题实践中主要考查考生在新情境中对知识的迁移能力,包括理解能力、获取信息能力、实验探究能力及综合运用能力。福建第33题主要涉及对理解能力和获取信息能力及综合运用能力的考查。理解能力可分为识记理解、重述理解和应用理解。具体而言,第(1)小题考查考生识记理解能力;第(2)小题考查考生应用理解能力;第(3)小题考查考生获取信息能力;第(4)小题考查考生应用理解和综合运用能力,在前三个小题的基础上,进行综合性反馈。因此,创设与考生能力相适应的情境是试题命制的关键,也是培养学生学会运用知识,解决实际的问题的关键。 
  2.3 命题的表达 
  2.3.1 信息量的控制 
  题干信息量会影响考生的答题,冗余、无效的信息不仅占用考生答题时间,还容易误导考生,降低试题的测量效度。福建第33题以图文结合的方式,简练、完整地为考生提供解题信息:GDNF最早是在大鼠胶质瘤细胞系中发现,是作用于大鼠中脑多巴胺能神经元,具有特异性作用的神经营养因子。而题干对GDNF基因的属性和功能等关键信息进行简单的介绍,规避了生疏的科学术语对考生造成的影响。其次,对含GDNF表达载体的构建部分,使用图示配以文字说明,直观地呈现科技论文冗杂的信息量,保证具有不同能力的考生获取有效信息进入答题。 
  2.3.2 语言表达的限定 
  清晰、准确的语言表述是命题表达的关键,在试题命制中应避免歧义、逻辑混乱的语序出现。福建第33题的表述既科学又具有逻辑性,简明易懂,不存在歧义。譬如,在第(3)小题对筛选得到的3种载体的描述上:科技论文中酶切后产生的“正向”“反向”两种接入方式被描述为“正向连接”和“反向连接”,同时补充了“载体自连”的情况,相比科技论文中简单酶切方式的描述更为准确。同时,试题中标明的注解清晰地描述了图示中特殊符号代表的相关信息,如“小箭号”代表“相关限制酶的酶切位点”,为考生解题提供帮助。语言表达的限定对考生的解题和试题的测量效度而言,具有重要意义。 
  参考文献: 
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