以區域環境資源為情境的命題與說題

廣東 鄭培安

《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》指出，學生應能夠結合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現實生活問題；樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，形成生態意識，參與環境保護實踐。《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)規定了高考的考查載體——情境，以此承載考查內容，實現考查要求。以本地區域環境資源作為情境素材，結合真實情境問題進行命題，既可以引導教學，也可以讓學生關注區域環境資源，運用知識解決生活中的真實問題，提升生態環保意識。筆者以廣州市南沙濕地公園為情境，結合南沙旅游服務網站中對該濕地的宣傳資料，利用教材相關示意圖和文字開展命題，并從命題立意、試題特點、解題思路和試題質量等角度進行說題。

1.命題

“曲水蘆葦蕩，鳥息紅樹林，萬頃荷色美，人鳥樂游悠。”以上詩句描寫的就是廣州市南沙濕地公園的美麗景象。南沙濕地公園地處珠江出海口西岸的萬頃沙鎮十八涌與十九涌之間，總面積約667公頃，是廣州市最大的濕地公園，既是候鳥遷徙的重要停息地之一，也對維持當地的生態平衡起到了重要作用，被譽為“廣州之腎”。請分析并回答下列問題：

(1)南沙濕地公園含有多種不同生物群落，區別這些不同群落的重要特征是________。

(2)南沙濕地公園常年住有3萬多只鳥，每年前來越冬的候鳥達10萬多只。若要調查濕地內小白鷺的種群密度，常采用________，原因是________。

(3)南沙濕地公園經常能聽到似“gua——gua——”的叫聲，與“關關”之聲相近，使人聯想起“關關雎鳩，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑”的詩句。有學者認為雎鳩是鳳頭，在求偶時發出了這種鳴叫。請分析該叫聲屬于生態系統中的________信息，該信息在生態系統中的作用是________。

(4)如圖為南沙濕地生態系統在自然條件下能量流經第二營養級的示意圖，其中a、b、c、d、e、f表示相關不同的能量。請據圖回答相關問題：

能量流經第二營養級示意圖

若a代表初級消費者的攝入量，則b和c是指________的能量。在一定的時間內對初級消費者能量的去向進行定量分析，發現b>f1+c+e，請分析出現此情況的原因是_______________。

(5)政府高度重視南沙濕地公園保護。若要維持生態平衡，提高濕地生態系統的穩定性，則要控制對濕地生態系統的干擾程度，在不超過生態系統________的范圍內，合理、適度地利用生態系統。若出現對該濕地生態系統的利用強度較大的情況時，應給予________，從而保證生態系統內部結構與功能的協調。

【參考答案及評分標準】(1)物種組成(1分) (2)標記重捕法(1分) 鳥類活動能力強，活動范圍大(2分) (3)物理(1分) 有利于生物種群的繁衍(2分) (4)初級消費者的同化量，用于生長、發育和繁殖(2分) b的能量還有一部分未被利用(2分) (5)自我調節能力(1分) 相應的物質、能量的投入(2分)

2.說題

2.1 命題立意

本題考查內容屬于2019版人教版教材選擇性必修2《生物與環境》，包括種群和群落、生態系統、環境保護等內容，定位為高二年級的學業水平測試題。通過學習本模塊內容，學生需能夠使用圖示等方式表征和說明生態系統中物質循環、能量流動和信息傳遞的過程和特征，并對相關的生態學實踐應用做出合理的分析和判斷；能夠從生態系統具備有限自我調節能力的視角，預測和論證某一因素對生態系統的干擾可能引發多種潛在變化。

根據學業要求，本題結合南沙濕地公園這個熟悉的區域環境資源，創設進階式的真實問題情境，考查學生的必備知識和關鍵能力。此外，筆者命制題目時特別關注核心價值和學科核心素養的考查，通過引導學生關注環保議題，應用系統分析的思想和方法，認識環境問題，形成生態環保意識，從而落實社會責任素養；通過引導學生閱讀分析中華優秀古詩詞，不僅考查了學生獲取信息的能力，也在一定程度上宣傳了中華優秀傳統文化，增強了文化自信；通過引導學生關注生命現象，認識生命系統與環境的關系，從而聚焦穩態與平衡觀等生命觀念；通過引導學生分析能量流動示意圖，既考查了學生對本模塊重難點知識的理解情況，又考查了學生的科學思維和有效實現圖文轉換的能力。

2.2 試題特點

本題考查了種群密度的調查方法、群落的物種組成、生態系統的信息傳遞及其意義、生態系統的能量流動、生態系統的穩定性等知識點，試題參考《評價體系》的“四翼”要求展開設計，第(1)小題學生掌握教材的主干知識即可作答，充分體現試題的基礎性；第(2)小題讓學生在真實情境中應用種群密度的調查方法并說明理由，實現學以致用，試題難度較小，體現基礎性和應用性；第(3)小題需要學生從題干中提取有效信息，結合必備知識進行有效遷移，要求學生具有一定的閱讀和分析能力，體現試題的應用性和綜合性；第(4)小題的難度相對較大，要求學生在理解能量流動示意圖的前提下，采用正確的邏輯推理得出答案，體現試題的綜合性；第(5)小題結合濕地保護的問題，從生態系統具備有限自我調節能力的視角展開設問，引導學生從多角度論證，試題具有一定的應用性和創新性。

2.3 解題思路

本題各小題由易到難排布，從學業質量一、二級水平逐步過渡到三、四級水平。學生在解題過程中需要有效提取教材基礎知識解決相關問題，也需要通過提取題干信息、圖文轉換和邏輯推理等方式分析和解決問題，各小題的具體解題思路如下。

第(1)小題：通過分析設問，結合教材語句“物種組成是區別不同群落的重要特征，也是決定群落性質最重要的因素”，學生可直觀得出“物種組成”的答案。

第(2)小題：通過提取題干信息，認識到小白鷺屬于動物，其活動能力強，活動范圍較廣，從而得出調查小白鷺的種群密度需要利用“標記重捕法”的結論。

第(3)小題：通過分析題干中詩句，可獲取詩句表達的是求偶。由題目提示可知，第一空考查的“關關”是聲音，屬于信息傳遞中的物理信息，再結合詩句中求偶的情境，可推知該信息具有利于生物種群繁衍的作用。

第(4)小題：解答本題需歷經的思維過程有①生態系統的能量流經第二營養級時的同化量的計算公式為同化量=攝入量-糞便量，由此可推知示意圖中a為攝入量，b為同化量，由圖示中的“糞便”和“遺體、殘骸”的箭頭指向可以推知e為被分解者利用的能量。②初級消費者同化的能量流動的去向包括用于呼吸作用、自身的生長發育繁殖，可推知c為用于自身的生長、發育和繁殖的能量，而f1則為用于呼吸作用的能量。③初級消費者自身的生長、發育和繁殖的能量則會進一步流向下一營養級，也有部分遺體和殘骸的能量會流向分解者，此外，往往也存在部分未被利用的能量，由此也可推知d代表的是次級消費者攝入的能量。而分解作用也是通過呼吸作用的形式散失能量，由此可推知f2也是代表呼吸作用散失的能量。④題干指出在一定的時間內對該初級消費者的能量流動進行分析時，發現b>f1+c+e，結合以上知識，從系統分析的視角，推理出b的能量可能還有一部分未被利用。

第(5)小題：通過結合題干信息，可推知要在生態系統自我調節能力的范圍內合理利用濕地，從而保證濕地生態平衡。另外，若出現濕地被高強度利用時，則要展開邏輯推理，從系統的視角展開分析，從而推知要從投入相應的物質、能量的角度進行保護，才能保證濕地內部結構與功能的協調。

2.4 試題質量

本題目被選入2021年下學期南沙區高二生物統測題，共1 554名學生參加此題作答，整題均分為7.79分，難度為0.56，達到預設目標。另外，本題的區分度為0.43，試題質量良好。各小題的得分、難度和區分度如表。

從學生的作答情況來看，第(1)(2)小題的得分率較高，說明學生對主干基礎知識的掌握較好。第(3)小題未達到預期目標，部分學生在作答過程中不能有效提取信息，答非所問，也有部分學生未規范寫出該信息的作用導致失分。第(4)(5)小題的難度較高，較多學生對能量流動的理解不到位，也不能從系統的視角分析濕地的保護問題。此外，本小題也暴露出學生的圖文轉換和邏輯推理能力要持續加強，這兩個小題較好地區分出了學生的能力水平。

2.5 延伸拓展

除了以上設問，本題還可以根據不同的考查目標，結合濕地中的不同情境進行考查，例如可以結合濕地中某種鳥的數量變化，考查相關數量變化的曲線模型；也可以結合濕地中的相關食物網情況，考查群落的種間關系、生態位、水平結構、垂直結構等相關知識；還可以結合濕地修復的相關情境，讓學生提出具體措施等，使得試題更具開放性。

3.反思

本題基本實現了考查目標，較好地了解了學生對知識的掌握情況，如學生對種群、群落和信息傳遞等基礎知識的理解記憶較為到位，但對能量流動相關知識的理解不到位，需要在后續教學中繼續加強。此外，本題也能較好地區分出學生水平，尤其是學生的圖文轉換能力和邏輯推理能力，這也是選考生要持續加強的部分。同時還發現，部分學生在文字表達能力方面略顯欠缺，可適當加入情境類的原因分析題，以更好地考查相關能力。

本題較好地實現了育人導向，從而引導區域教學，使教師進行相關模塊教學時更關注區域環境資源的保護和可持續利用。可見，通過開展以區域環境資源為情境的命題，可以幫助學生構建真實的生活場景，讓學生在熟悉的情境中提取知識并高質量地分析和解決問題，實現學以致用。另外，引入區域環境資源有利于充分挖掘學科的育人功能，提升學生的社會責任，通過讓學生關注區域環境資源，了解當地生態系統、促進學生認同環境保護和資源的可持續利用，參與保護當地環境的活動，以實際行動踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，從而真正引導學生實現由“解題”轉向“解決真實問題”，由“做題”轉向“做人做事”。