一道試題中蘊含的生物學核心素養
——對2018年高考理科綜合全國卷Ⅲ第32題的思考

廣西

2018年高考理科綜合全國卷Ⅲ第32題以農田、人、蚯蚓構成的“農業生態系統模式圖”為背景，圍繞分解者的作用，對生活垃圾的無害化處理等問題，進行推斷、分析和論證，引導學生建立環境友好的態度、增強主動參與社會事務討論的責任意識。試題看似簡單平常，卻從多個角度、不同層次滲透了生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任的生物學核心素養。

1.真題呈現

（2018年，全國卷Ⅲ，第32題）（10分）如圖是某農業生態系統模式圖。

據圖回答下列問題：

（1）蚯蚓生命活動所需的能量來自于生活垃圾中的____（填“有機物”或“無機物”）。生活垃圾中的細菌和真菌屬于分解者，在生態系統中分解者的作用是________ 。

（2）根據生態系統中分解者的作用，若要采用生物方法處理生活垃圾，在確定處理生活垃圾的方案時，通常需要考慮的因素可概括為3個方面，即_________________________________________________________________。

【參考答案】（1）有機物 將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物

（2）待分解垃圾的性質，引進的分解者生物的種類，處理環境的理化條件

（3）主動

2.試題淺析

2.1 解釋中滲透生命觀念

試題以最常見的農業生態系統模式圖生動反映該生態系統通過“人、蚯蚓、微生物、農作物”之間的多級關系，實現了物質的循環再生、高效利用，突出了環境友好型社會的生態文明觀。

第（1）和（3）題，呈現了農業生態系統中“生活垃圾→蚯蚓→蚓糞→細菌和真菌等微生物→無機鹽→農作物→農產品”的物質循環和能量流動過程。在此過程中，蚯蚓通過自身的消化系統將有機生活垃圾迅速分解、轉化成為自身營養物質和細菌、真菌等生物易于利用的蚓糞。蚯蚓對有機生活垃圾的生物降解，既可以生產優良的動物蛋白，又可以生產肥沃的生物有機肥。細菌、真菌等分解生活垃圾及蚓糞中的有機物，產生無機鹽和CO2，提供給農作物利用。在此過程中蚯蚓和細菌、真菌等分解者完成了能量的貯存、利用和散失。可見，在第（1）（3）題問題設置的關聯中蘊含了物質與能量觀，即物質合成與分解總是伴隨著能量的吸收與釋放，生態系統的物質循環與能量流動密不可分。

2.2 觀察中運用科學思維

第（1）題中設置的兩個題空，看似相互獨立實則具有很強的相關性。首先，學生必須明確蚯蚓屬于該生態系統的分解者之一。其次，要清楚分解者營腐生生活，所以能利用動植物遺體和動物的排遺物中的有機物（貯存著能量），將之分解成無機物，并利用有機物中貯存的能量。因此，需要學生運用邏輯性思維對蚯蚓和細菌、真菌在生態系統中的成分及作用進行界定、概括。邏輯的條理性則依賴于對概念的清晰認識。第（2）題中關于生活垃圾的處理問題上，需抓住“生物方法”這個關鍵信息進行推理：生活垃圾（如爛菜葉果皮、殘羹剩飯及動物內臟殘渣、廢紙、塑料袋、包裝袋……）→微生物對有機物的降解具有選擇性→微生物（酶的作用）需要合適的環境條件（如合適的溫度、pH、濕度）→微生物的降解效能。思考的過程需要用演繹的方法推斷影響生物降解效率的可能因素，運用批判性思維對方案的合理性進行反思與評價，既要考慮垃圾處理的效果，又要評估處理方法對生態環境的影響。

2.3 論證中進行科學探究

科學探究是指人們通過一定的過程和方法對客觀事物和現象進行探索、質疑和研究。第（2）題從表面上看是因素列舉，實際上是“采用生物學方法處理生活垃圾”的實驗方案的可行性論證。學生運用“分解者的作用”的知識，在分解者與生活垃圾之間建立起“生物分解”的概念，并從生物學的角度去分析這一方案實施過程中需要考慮的“待分解垃圾的性質，引進的分解者生物的種類，處理環境的理化條件”等因素，從而預測可能出現的結果，評估實驗方案的可行性，為實驗方案的實施與完善提供有價值的參考意見。

2.4 決策中擔當社會責任

試題將學生放在研究者和決策者的位置，直接面對人們不斷提高的生活水平與日益增加的生活垃圾之間的矛盾，運用儲備的生物學知識，利用與環境和諧相處的思想，將生活垃圾減量化、無害化、資源化。

試題既測量了學生將所學知識融會貫通、學以致用的能力，又幫助學生樹立良好的生態文明觀，形成愛護自然、保護生態環境的社會責任感。

2018年高考理科綜合全國卷Ⅲ生物試題，讓考生從解題變為解決問題，變學會做題為學會做事，進而培養學生做事的科學態度與做人的責任擔當，全面落實生物學科的育人價值。

3. 教學啟示

3.1 創設真實的問題情境，促進學生的思維發展

學生在真實的情境中才能表現自己的真實水平，情境越真實，越能反映學生的核心素養。例如本題中的生活垃圾處理就是來源于現實生活中的真實情境，在解決真實情境的真正問題中，促進學生調用必備的知識與關鍵技能，養成科學思維和科學探究的習慣。

3.2 增加概念的科學性，提升學生表達的邏輯性

本題選用了農業生態系統這一真實情境命題，考查了學生對“分解者能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物”這一概念的理解力和科學探究的能力。因此，平時的教學及訓練中，可通過設計科學探究活動，讓學生將事實性知識轉化為概念性知識，形成科學概念。設計與生產生活相關的試題情境，讓學生用獲得的科學概念解釋新的現實問題，提高語言表達的邏輯性。