楊瀟娟 俞如旺
摘 要 通過分析2015年福建省高考生物卷的第33題,從材料的選取、問題的設(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)問題進(jìn)行研究、解釋和說明。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。該文通過構(gòu)建GDNF、EGFP雙順反子表達(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^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)過程的提煉??萍颊撐淖鳛楦呖济}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構(gòu)建GDNF、EGFP雙順反子表達(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 問題的設(shè)計(jì)
問題的設(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。在問題設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),命題者應(yīng)通過合理、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??疾閮?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: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)來解決特定情境中的問題。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),形成特有的解決問題的思路和方法。由表2可知,第(1)小題中,考生可通過識(shí)記胰蛋白酶具有“使細(xì)胞分散開來”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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