基于科技文獻進行高三生物學原創試題的命制

李 杰 施茵茵

(廣東省佛山市南海中學 528211)

生物學科是一門以實驗為基礎的學科，也是一門發展迅速、應用廣泛的學科，與科學、技術、社會和環境(STSE)等方面緊密聯系。高考中涉及STSE的試題屢見不鮮，這些題目均與科學技術、生產生活緊密聯系，試題的鮮明特點在于貼近生活、貼近學生。筆者嘗試此類型試題的命制，希望命制出題材新穎、緊扣考點、巧妙設問、開拓思維的原創試題，既可以緩解學生在高三考試中的學習壓力，激發學生思維，又可以幫助教師診斷教學效果、完善教學方法。

例1 “稻魚鴨”農業生態系統對貴州從江當地經濟、社會、環境的和諧發展具有重要作用。在魚苗較大時放養雛鴨，可以防止鴨吃魚同時提高經濟效益。該系統中的浮水植物(滿江紅等)和水稻害蟲(稻飛虱等)是魚和鴨的重要食物來源。請回答下列問題：

(1)該農業生態系統構建時要考慮魚和鴨的數量，這體現了生態工程的________原理。

(2)稻田中放養魚和鴨捕食害蟲，屬于________防治。魚和鴨增加了生態系統________的________復雜程度，從而提高了________穩定性。

(3)請用文字和箭頭補充完成該生態系統的能量流動圖(不考慮人為因素)。

(4)從群落結構的角度分析，該系統的立體養殖可以充分利用________。從能量流動的角度分析，該生態系統可以________。

試題評析：發展生態農業是實現資源可持續發展的重要手段，對于環境保護、經濟增長、社會穩定具有重要意義。本題是以生態農業為背景借助張琳杰等人的論文[1]設計出的，主要考查生態系統的結構和功能、構建生態農業的原理、與傳統農業相比生態農業的優勢等方面的知識內容；能力方面主要考查學生從題干獲取、利用關鍵信息解決問題的能力，歸納總結(能量流動)的能力，知識遷移、準確表達等方面的能力。同時培養學生愛護環境、節約資源的習慣，樹立可持續發展的觀念。從反饋信息來看，該題難度梯度設置合理，具有較好的區分度和效度。

例2 桉樹引入廣東已有100多年的歷史，其可用于造紙、煉油、藥品、食品等方面。大面積種植也會導致土地沙化、肥力下降、地下水位下降等問題出現。也有研究表明速生桉樹林與天然林相比，其無脊椎動物(例如小蚓類、螨類等)多樣性降低。請回答相關問題：

(1)調查林地無脊椎動物多樣性和密度的方法是________，林地中的所有動植物和微生物形成一個________。

(2)天然林結構上影響分層現象的主要因素是________，將天然林燒毀后種植桉樹林屬于________演替。同天然林相比，速生桉樹林的恢復力穩定性________，其原因是________。

(3)桉樹用于造紙、藥品所體現的是生物多樣性的________價值，保護生物多樣性最有效的方法是________。

試題評析：本題是以外來物種桉樹為研究對象，借助王軍等的論文[2]，主要經過確立考點、遴選素材、推敲分布、打磨問題四個步驟編制。旨在考查學生對高中生物學基本核心知識(群落概念、種群密度調查方法、演替的類型、生態系統穩定性、生物多樣性的價值等)內容的再現、運用的能力，引導學生利用學到知識解決社會、生活方面的實際問題，養成學以致用的習慣。培養學生從多角度看問題的發散思維和批判性思維。

例3 南美蟛蜞菊是廣東主要的外來入侵植物之一，無性繁殖能力極強，其自然揮發物具有化感作用，會抑制周圍植物的生長。

(1)經過繁殖所產生的子代南美蟛蜞菊________(會/不會)發生性狀分離，這是因為沒有經過雌雄配子的形成和隨機結合，即沒有發生可遺傳變異中的________。

(2)一興趣小組想探究南美蟛蜞菊的化感作用對蘿卜和菜心種子萌發的影響，從而了解南美蟛蜞菊與這兩種作物的種間關系。于是他們用DMSO作溶劑來提取南美蟛蜞菊的化感物質，制備了不同濃度的浸提液處理蘿卜和菜心種子，每天觀察發芽情況，得到圖1。

A：南美蟛蜞菊—蘿卜

B：南美蟛蜞菊—菜心 圖1 南美蟛蜞菊浸提液對蘿卜和菜心種子萌發的影響

據圖分析，在無南美蟛蜞菊浸提液存在下，蘿卜和菜心種子分別于第5天和第____天達到最大發芽率；隨著南美蟛蜞菊浸提液質量濃度的升高，其最大發芽率逐漸________，這說明南美蟛蜞菊與蘿卜或菜心的關系為________。

(3)有科學家提出，南美蟛蜞菊能通過化感作用抑制土壤中致病真菌的生長從而有益于其入侵。興趣小組設計了實驗來驗證以上說法，操作步驟如下：①配置PDA培養基(培養真菌)，實驗組加入南美蟛蜞菊浸提液，對照組加入________，各倒8個平板；②每個平板接種一個菌落直徑、厚度和形態均相同活化后的立枯絲核致病真菌菌株，28℃ 恒溫培養；③48 h后測量菌落面積。

請你預測實驗結果及結論：__________________。

試題評析：南美蟛蜞菊在廣東是極其常見的一種植物，但大多數人不知道其是外來物種入侵的典型代表。本題是借助孫見凡等[3]、黃澤文等[4]研究論文設計而成，主要涉及了生活、環境、技術等方面，綜合考查了基因與性狀的關系、基因重組、種間關系、微生物培養等內容，并著重考查實驗過程分析、結果結論預測和表達的能力，對必修、選修內容均有涉及，覆蓋面較廣。本題中小題難度逐題提高，可較有效地區分各層次學生，具有較好的選拔功能。