2018年高考北京理綜卷第31題深度解析

周有祥

(北京市昌平區第一中學 北京 102200)

當前，我國教育的根本任務是“立德樹人，形成正確的核心價值觀”，這也是學科育人的最終指向。與之對應的高考考什么呢？基于真實情境，從必備知識、關鍵能力、學科素養和核心價值層面進行考查。以下就以2018年北京高考第31題為例進行相關分析。

1 試題分析

原題： 因含N、P元素的污染物大量流入，我國某大型水庫曾連續爆發“水華”。為防治“水華”，在控制上游污染源的同時，研究人員依據生態學原理嘗試在水庫中投放以藻類和浮游動物為食的鰱魚和鳙魚，對該水庫生態系統進行修復，取得了明顯效果。

(1) 在該水庫生態系統組成中，引起“水華”的藻類屬于。水庫中各種生物共同構成。

(2) 為確定鰱、鳙的投放量，應根據食物網中的營養級，調查投放區鰱、鳙的的生物積累量(在本題中指單位面積中生物的總量，以t·hm-2表示)；為保證鰱、鳙的成活率，應捕殺鰱、鳙的。

(3) 藻類吸收利用水體中的N、 P元素，浮游動物以藻類為食，銀魚主要以浮游動物為食。由右圖可知，將鰱、鳙魚苗以一定比例投放到該水庫后，造成銀魚生物積累量，引起該變化的原因是。

(4) 投放鰱、鳙這一方法是通過人為干預，調整了該生態系統食物網中相關物種生物積累量的，從而達到改善水質的目的。

(5) 鰱魚和鳙魚是人們日常食用的魚類。為繼續將投放鰱、鳙的方法綜合應用，在保持良好水質的同時增加漁業產量，以實現生態效益和經濟效益的雙贏，請提出兩條具體措施。

1.1 真實情境 試題源自一個真實的情境——浙江新安江水庫(千島湖)的“保水漁業”。中國水產科學研究院、上海海洋大學等眾多國內前沿的水產研究機構對千島湖的水體保護進行了長達數十年的研究和實踐活動，最終取得了非常好的生態效益和經濟效益——綠水青山和漁業旅游業的發展[1]。目前，我國湖泊普遍面臨營養鹽過量輸入，使湖泊上行效應增強，而原有生物群落特別是魚類的下行控制力嚴重不足，不能有效遏制藻類異常增殖，進而導致湖泊生態功能退化和呈現富營養化狀況。“保水漁業”正是基于這樣的考慮而提出的，即通過人為調控水體的魚類群落結構,特別是通過人工大量放養濾食性魚類(鰱、鳙)、同時適當控制兇猛魚類，使魚類更好地發揮在營養物循環中的作用和食物網營養級聯效應(下行效應)，加速或改變湖泊內不同營養物再循環格局或速率，最終使湖泊水環境得到凈化、湖泊生態系統穩定，從而兼顧湖泊漁業發展與水環境保護。

1.2 必備知識 高考所要考查的知識強調學生長期學習的知識儲備中的基礎性、通用性知識，是學生今后進入大學學習以及終身學習所必須掌握的。即所謂“必備知識”。

對于高中階段生態系統部分知識來說，可以簡單羅列如下： 生態系統是生物群落與其生存的無機環境相互作用形成的統一整體。系統具有一定的組成(非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者)和營養結構(食物鏈和食物網)，系統內的生物之間存在著多種多樣的種間關系(捕食、競爭、寄生、互利共生等)，系統中各組分相互作用使得系統具有一定的功能(物質循環、能量流動和信息傳遞)，并因此具有穩定性(群體的穩態)。

仔細琢磨本題所涉及的知識，無非是對生態系統的結構、功能與穩定性的主要總結，其基礎性不言而喻，而且從公民的基本素養來說，這些知識也必不可少。

1.3 關鍵能力 高考所說的“關鍵能力”是指學生所學知識的運用能力，強調獨立思考、分析問題和解決問題、交流與合作等學生適應未來不斷變化發展社會的至關重要的能力。具體到生物學科來說，有理解能力、獲取信息能力、實驗探究能力和綜合運用能力。

對于本題來說，最主要考查理解能力、獲取信息能力和綜合運用能力。解讀如下： 在水庫生態系統中，各種生物共同構成生物群落，引起“水華”的藻類屬于生產者。投放以藻類和浮游動物為食的鰱魚和鳙魚，將能夠有效控制“水華”的發生。但是，必須具體分析鰱魚和鳙魚在食物網中占據的營養級，因為其種群生物量主要取決于食物和天敵。所以，需要根據食物量確定其投放量，減少天敵數量來保證其成活率；同時，這樣也有利于能量更多地流向對人類有益的部分。通過題中所給的數據(柱狀圖)顯示，由于該水庫生態系統中，銀魚與鰱、鳙在食物上存在競爭關系，因此其生物積累量會因為鰱、鳙的增多而下降。

定期適度捕撈鰱、鳙，定期合理投放鰱、鳙，控制性捕殺鰱、鳙的捕食者，控制人類活動(工業、農業、旅游等)對該水庫生態環境的負面影響等，都有利于在保持良好水質的同時增加漁業產量，實現生態效益和經濟效益的雙贏。

這需要學生能夠把握生態系統結構、功能與穩定性等知識的內在聯系，綜合運用于解決實際問題。

1.4 學科素養 高考對“學科素養”的考查要求是： 學生能夠在不同情境下綜合利用所學知識和技能處理復雜任務，具有扎實的學科觀念和寬闊的學科視野，并體現出自身的實踐能力、創新精神等內化的綜合學科素養。

本題的素養立意非常突出，首先是穩態與平衡的生命觀念。對于水庫(湖泊)生態系統來說，無機環境與生物群落是相互依存、相互影響的，環境中富含含N、P元素的污染物會改變水體中生物群落，反之群落中生物的活動也可以影響到無機環境，從而實現水體的自我凈化。為了提高系統的自我調節能力，人為的適度干預非常必要： 按照生態學原理調整系統的結構、控制系統的輸入和輸出。其次可見本題對“社會責任”的凸顯。生態環境的保護與經濟的發展都是現代人不可回避的主題，怎樣才具有“擔當”和“能力”呢？學習必要的生態學知識和原理，就有助于我們在保護和發展之間求得一種平衡，而不是有所偏廢，從而做出正確的判斷和最終決策。當然，在這個問題解決過程中，對如何確定“投放量”、保證“存活率”、實現可持續“雙贏”的分析過程中，貫穿著尊重事實和證據，崇尚嚴謹和務實的“科學思維”。

1.5 核心價值觀 對于高考來說，“核心價值”的考查和引導要求學生能夠在知識積累、能力提升和素質養成的過程中，逐步形成正確的核心價值觀，這也體現了高考所承載的“堅持立德樹人，加強社會主義核心價值體系教育”和“增強學生社會責任感”的育人功能和政治使命。

從兩個角度來分析這個取向： 對于育人者來說，教育的目的是什么？我們希望學生能夠成為“合格的社會主義建設者和接班人”，那么在事關社會文明發展和國家建設的真實問題上，展現自己的智慧，而不是簡簡單單的知識堆積。生態環境的保護與經濟發展的協調就是本題對學生價值觀的深度考查，這些未來人就需要著眼于國家的富強文明建設，充分發揮自己所學，分析思考和解決現實問題。

對于學生來說，學習的目的是什么？個人的學習行為要與社會性問題相結合，要審視和論證生物學社會議題，而且單純的學習知識并不符合社會發展的要求，要實現知識、能力、素養乃至創新的進階。

2 啟示

很久以來，高中生物學教學中重知識的傾向特別嚴重，結論性的陳述和事實性的告知太過繁雜。對于新一輪課改來說，做到以下幾點還是非常必要的：

2.1 聚焦大概念，重視概念的形成 重視以事實獲得和科學思維為基礎的概念形成過程，減少知識的堆積和機械識記。例如，“蛋白質通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成”這一概念的形成，需要諸如“氨基酸分子結構、氨基酸分子之間脫水縮合、氨基酸序列及蛋白質空間結構變化對蛋白質功能的影響”等事實性知識作為支撐，但作為蛋白質分子二、三、四級結構的形成及其相互關系就沒有必要都羅列給學生。

2.2 創設真實的情境，引導學生進行以探究為特點的自主學習 這里所說的“真實情境”并不是以往課堂導入時的“情境導入”，即不單單是為了創造一個氛圍，更是要帶著學生圍繞真實問題進行探究。“ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質”這部分的教學，如果僅僅由古詩詞導入的話就不能達到“真實情境”的創設要求，借助于“螢火蟲發光”實驗，探究“發光的能量來源”才能夠引起學生更多的科學思考，才能夠讓學習者成為問題解決者，才有利于學科素養的形成。

2.3 制定(編制)科學的學業評價方案，促進學生發展 將過程性的評價(記錄)和終結性評價相結合。對于過程性評價來說，課堂觀察非常重要，可以編制紙質化或者電子化的評價記錄表(平板觸控)，便于快速記錄學生的學習態度、習慣、方法、合作、交流等等。優化以紙筆測試為主的終結性評價，按照課程標準命制基于知識點和核心素養的試題，嚴格控制“雙基”的范疇和比例，注重考查學科的思維品質和關鍵能力，甚至可以引入社會性科學議題(SSI)考查學生的生物學學科核心素養。設計可以量化的生物學學科核心素養評價標準(表1、表2)。

表1 核心素養和答題要求

表2 核心素養表水平(量級)劃分標準

2.4 培養學生擔當社會責任，形成社會主義核心價值觀 結合教學內容，著重發展學生以下方面： 將生物學的概念和原理作為觀察和思考社會性科學議題的視覺和立場；用生物學的觀點和規律對問題和議題進行判斷，依據證據和信息做出決策；能夠將科學的世界觀和方法論作為探討社會性科學議題的方法和準繩；樂于采用其他學科有證據的研究結果。

簡而言之，生物學科的教學必須實現從現在的三維目標向核心素養過渡，以核心素養為宗旨設計師生的活動，而且高考命題已經走在前面，已經從能力立意轉變為素養立意。