以長江為情境的原創(chuàng)命題展示

李 娟

(湖北省武漢市武漢西藏中學)

長江流域擁有全國35%的水資源量,流域面積廣,具有很高的經(jīng)濟社會地位,同時也是國家生態(tài)安全屏障的重要組成部分。以長江環(huán)境資源作為情境素材,結合現(xiàn)實中的問題情境或再現(xiàn)生物學科理論情境進行命題,以此培育和提高學生的生態(tài)文明素養(yǎng)。筆者嘗試以長江源(即長江發(fā)源地)為情境素材,結合教材進行生物學原創(chuàng)試題命制,本文從命題成果展示、命題依據(jù)與過程、答題情況分析、延伸與拓展等四個方面進行分享。

一、原創(chuàng)試題成果展示

1.原創(chuàng)試題成果

青藏高原的唐古拉山脈是長江源頭,簡稱長江源,是世界高海拔地區(qū)生物多樣性特點最顯著的地區(qū),被譽為高寒生物自然種質資源庫。草地是該地區(qū)的主要生態(tài)系統(tǒng),地形是草地類型生態(tài)過程形成的基本因素,而坡向是關鍵地形因子。為探究坡向對高寒草地植被分布的影響以及成因,研究人員以長江源區(qū)典型的三種坡向:陰坡、灘地和陽坡作為研究對象,分析其植被分布特征和土壤理化性質,部分結果如下所示:

表1 不同坡向高寒草地植被特征

續(xù)表

(1)長江源區(qū)的禾草、莎草、雜草類、雪豹、金錢豹等全部生物構成了________,因坡度不同導致各種植被分布有所差異形成了________結構,構成一道道高原特有的風景。

(2)長江源是典型的高原氣候,經(jīng)過長期的自然選擇,高寒草甸植被具有獨特的機制來適應低溫等環(huán)境脅迫,同時也反過來影響當?shù)氐臍夂?兩者通過漫長的________________過程,使得該地具有________________和多種多樣的生態(tài)系統(tǒng),是世界上高海拔生物多樣性最集中的地區(qū)之一。

(3)土壤是高寒草地生態(tài)系統(tǒng)重要組成成分,植物根細胞通過________方式將土壤中的N、Mg等礦物質吸收進入體內后,可合成________等物質。

(4)坡向是影響生物量分布的重要因素,表1中,坡向對草地植被高度無明顯影響,而禾草和雜草地上生物量呈現(xiàn)____________________的趨勢,結合圖1分析,可能的原因是_________;

莎草和總生物量均為灘地>陰坡>陽坡,莎草科生物量主要受土壤中有機碳、全氮、速效磷和速效鉀等的影響,結合圖1分析,灘地植被地上生物量最可能是由于_______________。

據(jù)此研究,請?zhí)岢霰Ｗo高原生物多樣性的可行性措施:_______________。

2.試題參考答案與評分標準

(1)群落(1分) 水平(1分)

(2)協(xié)同進化(2分) 基因多樣性、物種多樣性(2分,答全給分,答不全不給分)

(3)主動運輸(2分) 葉綠素(2分)

(4)陰坡>灘地>陽坡(1分) 坡向導致土壤理化性質差異造成,如陰坡土壤的含水量高于灘地和陽坡(1分) 灘地土壤中速效鉀含量較高(2分) 可以適當給陽坡植物澆水;根據(jù)不同坡度土壤的理化性質和植被特征,可以合理施肥等(2分,任意答出1點,合理即可)

3.試題涉及考點的概念圖

二、命題依據(jù)與過程

1.基于《評價體系》“考查載體”要求篩選素材情境

青藏高原是我國重要生態(tài)屏障,是三江發(fā)源地,其中就有萬里長江源頭——長江源。以此為素材命題,在考查學生基礎知識、關鍵能力的同時,也可讓學生認識到長江生態(tài)環(huán)境保護和修復的重要性,提高其學科素養(yǎng),尤其是生態(tài)素養(yǎng)。因此,筆者選擇了學術期刊中一篇關于長江生態(tài)系統(tǒng)的科研論文,并按照《評價體系》中“四翼”的要求,對其內容進行取舍與重組,使其與學生的認知更加貼近,同時又保留一定的復雜性。

2.基于《課程標準》課程目標和學情確定試題命制考查內容和呈現(xiàn)形式

本次命題,適用于高三第二輪復習階段,學生在高一、高二以及高三第一輪復習階段已經(jīng)形成了一定的科學思維和科學探究能力。命題以長江源為切口,探究坡向對高寒草地植被分布的影響以及成因,從群落、生態(tài)系統(tǒng)的基礎知識開始設問,并將必修1中“物質跨膜運輸”“細胞中的無機物”以及必修2中“生物進化”三大模塊與之巧妙融合,實現(xiàn)綜合性考查:實驗結果的數(shù)據(jù)分析、實驗結果的表述、得出實驗結論并探究成因,從實驗研究到現(xiàn)實問題的解決,進而上升到社會責任層面。

三、答題情況分析

1.得分情況分析

本題作為我校2022年高三3月模擬考試試題23題,共121名學生參與測試,獲得數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 試題得分情況數(shù)據(jù)分析

2.答題數(shù)據(jù)分析和反思

從該次考試結果數(shù)據(jù)來看,整體的區(qū)分度在0.42,第(2)(3)小題的區(qū)分度分別是0.42、0.44,區(qū)分效果較好。第(1)題的得分率在73%,區(qū)分度較低,由于該題是群落水平的基礎知識,主要偏向對必備知識的基礎性考查。第(4)小題的難度系數(shù)相對較小,因這道題涉及對實驗數(shù)據(jù)的分析并進行結果的表述,探究原因,對學生的關鍵能力要求較高,需綜合多種知識和較高階層的思維來分析、解決理論問題。這一小題基本落實了《評價體系》中的“基于情境和情境活動的命題要求”,體現(xiàn)了考查的“綜合性、應用性與創(chuàng)新性”。總體來說,本題問題指向明確,區(qū)分度和難度比較合理,能引導學生了解長江相關知識,進而樹立保護長江生態(tài)環(huán)境的意識,提升學生的生態(tài)文明素養(yǎng)。

四、延伸與拓展

本題以選擇性必修2中的群落、生態(tài)系統(tǒng)的基礎知識考查為主,將必修1中“物質跨膜運輸”“細胞中的無機物”以及必修2中“生物進化”三大模塊有機結合在一起。除以上的設問外,筆者認為,還可以根據(jù)不同的考查目標和要求,結合長江源不同生態(tài)系統(tǒng)進行相關知識的考查,例如,可以結合長江源高寒草原生態(tài)系統(tǒng)中的某種植物或動物的數(shù)量變化,考查其種群密度以及種群數(shù)量的數(shù)學模型,亦可結合長江源生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結構,考查群落中的生態(tài)位、種間關系等相關知識,也可以結合該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)特色,考查生態(tài)系統(tǒng)的結構和生態(tài)功能——“物種組成”“營養(yǎng)結構”“能量流動”“物質循環(huán)”“信息傳遞”等知識板塊,甚至可以結合其環(huán)境常年低溫的特點,引申到變異、育種、發(fā)酵工程等模塊。