分析“掐架”的兩道高考題 談高考試題命制情境問題

【摘要】 2020年山東卷19題和2020年7月浙江卷的26題都考到了群落的演替這一核心概念，都以外來物種入侵為情境，考了優勢取代的理解。通過分析給出正解，同時比較這兩道題目，簡單歸納核心素養下高考命題的趨勢，為新高考下的高中生物復習教學提供幫助。

【關鍵詞 】高考試題;核心素養;群落演替;優勢取代;復習策略

山東省和浙江省都是國家新課改的實驗省份，兩省生物試題的命制都是依據《普通高中生物學課程標準（2017年版）》提出的生物學核心素養展開，試題的素材要求貼近學生的生活實際，把教學內容、核心素養和真實問題情境進行有機整合，在考查學生對知識的掌握和運用的同時，還注重考查學生批判性思維、實踐和創新能力及綜合運用所學的知識與技能來解決問題的能力。命題往往以情境為出發點和歸宿，要求情境設定真實，符合學生的認知和學生生活經驗，表述要明確、直接，確保題目要科學和規范[1]。命題的重點是培養學生在分析真實情境的基礎上，通過綜合利用所學的知識來解決具體的問題，注重考查學生的科學思維、科學探究、生命觀念、社會責任等核心素養。2020年山東卷19題和2020年7月浙江卷的26題都體現了新高考的要求，通過分析這兩道題目筆者發現山東卷19題在各個方面都優于浙江卷的26題，現就具體情況分析如下，已為學生學習該部分內容的提供幫助。

1 試題內容比較

2020年山東卷19題：在互花米草入侵地栽種外來植物無瓣海桑，因無瓣海桑生長快，能迅速長成高大植株形成蔭蔽環境，使互花米草因缺乏光照而減少。與本地植物幼苗相比，無瓣海桑幼苗在蔭蔽環境中成活率低，逐漸被本地植物替代，促進了本地植物群落的恢復。下列說法錯誤的是（ ）

A.在互花米草相對集中的區域選取樣方以估算其在入侵地的種群密度

B.由互花米草占優勢轉變為本地植物占優勢的過程不屬于群落演替

C.逐漸被本地植物替代的過程中，無瓣海桑種群的年齡結構為衰退型

D.應用外來植物治理入侵植物的過程中，需警惕外來植物潛在的入侵性

答案 ?B

本題以外來物種入侵為真實情境，綜合考查了種群密度調查的方法、群落的演替的概念、年齡組成、生物入侵的危害及治理等相關知識。該題綜合性強，情境真實，解決的方法可行性高，符合新課改下高考試題命制的各個環節。本題的B選項，本地物種代替互花米草是發生了優勢取代，屬于群落演替。

2020年7月浙江卷26題：一種當地從未分布的新雜草出現在某農田生態系統中，排擠了原有的雜草而成為主要的雜草種類，對農作物造成了危害。回答下列問題：（1）當新雜草種群密度處于較長期的相對穩定階段，表明其種群數量已達到______________。若連續陰雨和低溫的氣候變化使該雜草種群數量明顯下降，這種調節種群數量的因素屬于___________調節因素。（2） 在生物群落的垂直結構中，雜草屬于___________層。該農田生態系統的雜草種類發生改變后，生物群落是否發生了演替？_______。為什么？_______________________。

（3）如果要控制該雜草的種群密度，除了人工拔除雜草外，還可采取的化學措施有_________、生物措施有_______________________。

答案 ?（1）環境容納量 ? 外源性 ?（2）草本 ? 未發生 ? 因為生物群落類型沒有發生改變 ?（3）施用除草劑 ?生物防治

本題以雜草的入侵為真實情境，綜合考查了環境容納量，影響種群數量變化的外源性因素、群落的垂直結構，群落演替，有害生物的防治等知識。其中第（2）的該農田生態系統的雜草種類發生改變后，生物群落是否發生了演替？答案給的是否定的，原因是生物群落類型沒有發生改變。老師們在分析該答案的時候這樣解釋：該農田生態系統的雜草種類發生改變本質上沒有改變農作物作為優勢種的生態位，并沒有發生優勢取代，好多學生把其中新雜草代替原有雜草誤解為發生了優勢取代，從而答錯[2]。筆者查閱了大量資料，認為浙江卷的這種敘述存在問題，這種雜草的優勢種的變化也應該屬于優勢取代，也是群落演替的范疇，這就和山東卷的內容才在一定理解偏差，為了解決這一問題，我們就需要首先了解一下演替的概念。

2核心概念分析

在群落發展的過程中，群落中一些種群興起了，一些種群衰落以至消失了。環境條件也同時在發生著變化。群落的這種隨著時間的推移而發生的有規律的變化稱為演替[3]。任何一個生物群落雖然都具有一定的穩定性，但并不是靜止不變的，而是隨著時間的進程處于不斷地變化和發展之中，因而，是一個運動著的動態體系[4]。通過查閱資料，筆者發現演替是一個動態的過程，優勢取代是演替的重要指標，優勢取代的過程也是一個動態變化的過程，優勢取代的過程是漫長的量變到質變的過程，不可能一蹴而就，所以演替本身就是更像是一個過程性的概念而不像是一個結果性的概念。演替發展的最終結果有可能是一個頂級群落（Clements，1916，1928，1936），也可能是多個頂級群落的鑲嵌體（Tansley，1920，1939）。這種不確定性，也證明了演替是個過程變化。2020年7月浙江卷26題，一種雜草取代另一種雜草的過程，對雜草而言就是優勢取代，農作物之所以還是優勢種是人作用的結果，如果去除人為的影響，農作物不可能為優勢種，如果人為因素的存在，一種雜草也不可能取代另一種雜草成為主要雜草，所以這個題目的設置和答案都存在異議。一線老師在講解過程中如果把浙江高考題答案中的生物群落類型沒有改變理解為還是草本植物階段沒有到灌木階段，那么該答案就否定了優勢取代為演替的重要依據的說法。在蘇智先、王仁卿主編的《生態學概論》中濕潤森林遭受火災之后的地區，在過火的跡地上，最先出現的是禾草群落，因為保留了它們原有的繁殖體底下莖，繼而代替它們的是雜類草群，雜類草群落然后被灌草從所代替直到最后形成森林群落[4]，這一過程中作者認為草本階段也是存在群落演替的，并作為群落的演替實例進行講解;在曹湊貴主編的《生態學概論》中，美國俄克拉何馬州的草原棄耕地恢復的第一階段，向日葵的分泌物對自身的幼苗有很強的抑制作用，但對于第二階段的優勢種芒草幼苗卻不產生任何抑制作用，于是向日葵占優勢的先鋒群落很快被芒草群落所取代[5]，這個實例也充分說明了在草本植物階段，草的優勢取代就是在進行群落演替，而非從草本階段到灌木階段才屬于演替。綜上所述，筆者認為生物群落演替的重要指標就是優勢取代，雜草的替代過程就是演替的過程，所以2020年7月浙江卷26題答案存在爭議。高考試題要求是嚴謹的，存在爭議就說明不是很恰當的題目，所以通過分析筆者覺得“掐架”的兩道高考題在知識層面，山東卷略勝一籌。

3出題形式比較

2020年山東卷19題中的互花米草（學名：Spartina lterniflora Loisel.）是禾本科、米草屬多年生草本植物 ，根系發達，短而細的須根和根狀莖存在地下可達1米。莖堅韌、直立，高可達1-3米，葉片互生，長披針形。花序圓錐狀，穗小側扁，兩性花。源產北美大西洋沿岸，中國1979年開始引種，取得了一定的生態和經濟價值，但也帶來了生態污染，屬于外來物種的不當引種。無瓣海桑（學名：Sonneratia apetala Buch.-Ham..）是海桑科，海桑屬喬木，株高可達20米，莖干灰色成圓柱形，有筍狀呼吸根伸出水面，小枝纖細下垂，有隆起的節。原產孟加拉國西南部的Sundarban。1985年引種到中國海南東寨港紅樹林自然保護區試種，三年后開花結果;后北移引種到廣東深圳灣等地，長勢良好。因無瓣海桑生長快，能迅速長成高大植株形成蔭蔽的環境，使互花米草在競爭中因缺乏光照而處于劣勢，在競爭中互花米草不占優勢而被抑制，但與本地植物幼苗相比，無瓣海桑幼苗在蔭蔽環境中成活率低，逐漸被本地植物替代，促進了本地植物群落的恢復，山東卷的情境真實而鮮活，來自于生產實踐但浙江高考題只是簡單的用一種雜草代替另一種雜草來設定一個環境，情境不夠真實豐滿，與命題要求有一定的差距。從分值和考試內容的權重比例來看，山東卷3分的不定項選擇，與浙江卷7分的填充題考查的知識點涵蓋范圍差別不大，也就是說山東卷更經濟更有效。高考試卷要求知識的廣度和深度，在有限的卷面上考查更多的知識，通過分析我們覺得“掐架”的兩道高考題在形式上，山東卷也略勝一籌。

4高考命制的情境問題

2019年11月，教育部考試中心制定了《中國高考評價體系》對情境在命題中的運用做了說明[6]，要求試題的情境應該圍繞現實問題（包括熱點問題）開展，盡量做到新穎、真實、科學、恰當，有一定的信息量和適當的復雜度，能夠體現學生運用所學知識，創造性的開展發現問題、解決實際問題的能力。在這一指導思想的驅動下，各個省份的試題素材都越來越真實，越來越貼近生活和實踐。筆者以2021年山東卷為例，闡述高考試題的情境問題。2021年山東高考題的第3題：以細胞分子伴侶識別含有短肽序列KFERQ的目標蛋白形成復合體，引導進入溶酶體降解為情境，從應用的角度，借助學生必備知識，考查學生解決問題的能力，充分體現了科學思維的分析和判斷能力;第7題：以氨基酸脫氨基產生的氨經過肝臟代謝轉變為尿素出現障礙，導致的病變問題為情境，考查了學生理解和獲取信息的能力，充分體現了核心素養中的科學思維和生命觀念;第15題：以非洲豬瘟病毒的衣殼蛋白P72為情境，考查了學生知識的牽引能力，獲取信息的能力;第17題：以小鼠Y染色體上決定性別的S基因為情境，從綜合性、創新性、應用性多維度多視角來考查核心知識，試題充分體現了科學思維和科學探究能力，特別對演繹推理的科學方法，對結論的審視和論證的考查體現的尤為突出;第23題：本題以過度緊張、焦慮等刺激導致毛囊細胞數量減少導致脫發和黑色素細胞減少導致頭發變白的問題為情境，通過神經調節、體液調節等核心內容考查，檢驗學生綜合運用能力、實驗探究能力，體現了科學探究、科學思維的核心素養;第25題：試題以人類γ基因啟動子上游的調控序列中BCL11A蛋白的結合位點為情境集中考查了基因工程中的核心概念，通過對知識的應用性和創新性的考查，檢驗了學生獲取信息的能力，實驗設計的能力，解決問題的能力，把科學思維和科學探究的各個要素都得以體現。通過以上這些題目的分析，我們很容易看出現在的高考試題的情境都是真實的，高考試題主流的模式就是通過學生對已給情境的分析和推理，在獲取題干信息的情況下，牽引自己所學的知識，加以應用和創新，完成科學思維和科學探究，達到考查學生的核心素養的目的。同時讓學生在完成答卷的同時，了解一些疾病的發病機理，從而遠離疾病珍愛健康，體現了對學生的生命觀念培養。這樣的試題也激發了學生學好生物知識的欲望，培養他們具有將來攻克疾病的信心和勇氣，實現自己的責任擔當，培養了學生的社會責任。

5 ?高考復習的對策

面對復雜多變的試題命題情境，教學一線教師要預測到試題的情境幾乎是不可能的，因為這些情境來源廣泛，材料的時效性強，往往是最近幾年的碩士、博士論文及最近幾年各個期刊上的專業論文摘抄而來，在高考復習的過程中去預測情境是不可能的事情，所以高三復習仍然要以不變應萬變，因為無論是怎樣的情境都要落腳于對課本核心概念和核心知識上的考查，一定是對學生必備知識掌握基礎上的應用和創新，一定是考查學生的科學探究、科學思維能力，所以對課本的核心概念和核心知識掌握是前提。高三復習不能脫離了教材，要以教材為本不斷夯實基礎，構建知識網絡，形成思維導圖這是高三復習必不可少的重要環節。同時在高三復習階段，一線教師還應從各種雜志、知網等媒介來多搜集一些最新的生物科技素材，特別是和高中核心知識密切相關的素材。

參考文獻：

[1] 劉恩山，曹保義.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）解讀[M].北京： 高等教育出版社，2020： 133.

[2] 聶其軍.一道生物群落演替高考題引發的思考[J].生物學教學， 2021 年（ 第 46 卷） 第 8 期，75.

[3]陳閱增，張宗炳，馮午，葛明德，戴堯仁.普通生物學[M].北京：高等教育出版社，1997：586.

[4]蘇智先，王仁卿.生態學概論[M].重慶：高等教育出版社，1993：88.

[5] 曹湊貴.生態學概論[M].北京： 高等教育出版社，2002： 156，154-155，147.

作者簡介：

姓名：吳兆春（中學高級教師、濟南市名師）