在纸笔测验中,学生的作答数据可以反映其思维能力水平。综合分析确定试题能力结构的五类测评框架,“3×3”能力框架在国际视角、符合中国学情、学科性、科学性方面更具优势。分析“3×3”能力框架的相关文献,学者们应用“3×3”能力框架理论在开发测评工具、改进课堂教学和确定试题能力结构方面都有研究,但在试题能力结构研究方面不够深入和系统。本文运用文献分析法、案例分析法、文本分析法、分类比较法、实证研究法开展了关于“3×3”能力框架理论的应用研究。这有助于一线教师理解和应用“3×3”能力框架解读试题信息,确定试题能力结构,明确某班学生在不同学科能力的实际水平,为指导学生下一阶段的学习提供可靠依据。首先,以王健解读的学科能力为基础,整合考试大纲、情境性学习理论等构建了能力结构划分标准。其次,以高考试题为例,从情境和信息的角度说明各生物学科能力结构划分的方法。再次,以2019年全国高考新课标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷生物学科部分为研究文本,从题序、知识模块、知识点、能力结构和分值五个方面进行统计分析,并横向比较出其考查特点。最后,对南昌市某校高一年级上学期生物学期末考试试卷以双向细目表的形式进行统计分析,选取不同学科能力水平有代表性的试题为研究对象,分析试题能力结构及学生整体表现,得出该班学生整体在不同学科能力上的现状。基于以上研究,可得出如下结论:(1)2019年新课标卷注重对生物学知识的理解能力和简单推理能力的考查;各地区对学生的科学解释能力要求几乎一致;缺乏对简单设计能力结构试题的考查。同时,每套新课标卷的能力考查又具有差异性,新课标Ⅰ卷中重点关注学生的简单推理能力;新课标Ⅱ卷重点关注学生对生物学基础知识的记忆;新课标Ⅲ卷关注学生的复杂推理能力。(2)本套期末试卷能力结构的整体性配置科学合理。从学科能力要求的角度看,“结构与功能”能力要求最高,次之“细胞代谢”,再次“分子基础”,然后“走近细胞”,最后“生命历程”。(3)该班学生表现良好的学科能力为简单设计能力、科学实践能力;表现一般的学科能力为观察记忆能力;表现较差的学科能力为归纳概括能力、概念扩展能力、科学解释能力、简单推理能力。原因可能在于低阶能力要求学生具备的知识广度大。