2018年高考北京理综卷第31题深度解析

周有祥

(北京市昌平区第一中学 北京 102200)

当前，我国教育的根本任务是“立德树人，形成正确的核心价值观”，这也是学科育人的最终指向。与之对应的高考考什么呢？基于真实情境，从必备知识、关键能力、学科素养和核心价值层面进行考查。以下就以2018年北京高考第31题为例进行相关分析。

1 试题分析

原题： 因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。

(1) 在该水库生态系统组成中，引起“水华”的藻类属于。水库中各种生物共同构成。

(2) 为确定鲢、鳙的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放区鲢、鳙的的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量，以t·hm-2表示)；为保证鲢、鳙的成活率，应捕杀鲢、鳙的。

(3) 藻类吸收利用水体中的N、 P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食。由右图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量，引起该变化的原因是。

(4) 投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预，调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的，从而达到改善水质的目的。

(5) 鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施。

1.1 真实情境 试题源自一个真实的情境——浙江新安江水库(千岛湖)的“保水渔业”。中国水产科学研究院、上海海洋大学等众多国内前沿的水产研究机构对千岛湖的水体保护进行了长达数十年的研究和实践活动，最终取得了非常好的生态效益和经济效益——绿水青山和渔业旅游业的发展[1]。目前，我国湖泊普遍面临营养盐过量输入，使湖泊上行效应增强，而原有生物群落特别是鱼类的下行控制力严重不足，不能有效遏制藻类异常增殖，进而导致湖泊生态功能退化和呈现富营养化状况。“保水渔业”正是基于这样的考虑而提出的，即通过人为调控水体的鱼类群落结构,特别是通过人工大量放养滤食性鱼类(鲢、鳙)、同时适当控制凶猛鱼类，使鱼类更好地发挥在营养物循环中的作用和食物网营养级联效应(下行效应)，加速或改变湖泊内不同营养物再循环格局或速率，最终使湖泊水环境得到净化、湖泊生态系统稳定，从而兼顾湖泊渔业发展与水环境保护。

1.2 必备知识 高考所要考查的知识强调学生长期学习的知识储备中的基础性、通用性知识，是学生今后进入大学学习以及终身学习所必须掌握的。即所谓“必备知识”。

对于高中阶段生态系统部分知识来说，可以简单罗列如下： 生态系统是生物群落与其生存的无机环境相互作用形成的统一整体。系统具有一定的组成(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，系统内的生物之间存在着多种多样的种间关系(捕食、竞争、寄生、互利共生等)，系统中各组分相互作用使得系统具有一定的功能(物质循环、能量流动和信息传递)，并因此具有稳定性(群体的稳态)。

仔细琢磨本题所涉及的知识，无非是对生态系统的结构、功能与稳定性的主要总结，其基础性不言而喻，而且从公民的基本素养来说，这些知识也必不可少。

1.3 关键能力 高考所说的“关键能力”是指学生所学知识的运用能力，强调独立思考、分析问题和解决问题、交流与合作等学生适应未来不断变化发展社会的至关重要的能力。具体到生物学科来说，有理解能力、获取信息能力、实验探究能力和综合运用能力。

对于本题来说，最主要考查理解能力、获取信息能力和综合运用能力。解读如下： 在水库生态系统中，各种生物共同构成生物群落，引起“水华”的藻类属于生产者。投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，将能够有效控制“水华”的发生。但是，必须具体分析鲢鱼和鳙鱼在食物网中占据的营养级，因为其种群生物量主要取决于食物和天敌。所以，需要根据食物量确定其投放量，减少天敌数量来保证其成活率；同时，这样也有利于能量更多地流向对人类有益的部分。通过题中所给的数据(柱状图)显示，由于该水库生态系统中，银鱼与鲢、鳙在食物上存在竞争关系，因此其生物积累量会因为鲢、鳙的增多而下降。

定期适度捕捞鲢、鳙，定期合理投放鲢、鳙，控制性捕杀鲢、鳙的捕食者，控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响等，都有利于在保持良好水质的同时增加渔业产量，实现生态效益和经济效益的双赢。

这需要学生能够把握生态系统结构、功能与稳定性等知识的内在联系，综合运用于解决实际问题。

1.4 学科素养 高考对“学科素养”的考查要求是： 学生能够在不同情境下综合利用所学知识和技能处理复杂任务，具有扎实的学科观念和宽阔的学科视野，并体现出自身的实践能力、创新精神等内化的综合学科素养。

本题的素养立意非常突出，首先是稳态与平衡的生命观念。对于水库(湖泊)生态系统来说，无机环境与生物群落是相互依存、相互影响的，环境中富含含N、P元素的污染物会改变水体中生物群落，反之群落中生物的活动也可以影响到无机环境，从而实现水体的自我净化。为了提高系统的自我调节能力，人为的适度干预非常必要： 按照生态学原理调整系统的结构、控制系统的输入和输出。其次可见本题对“社会责任”的凸显。生态环境的保护与经济的发展都是现代人不可回避的主题，怎样才具有“担当”和“能力”呢？学习必要的生态学知识和原理，就有助于我们在保护和发展之间求得一种平衡，而不是有所偏废，从而做出正确的判断和最终决策。当然，在这个问题解决过程中，对如何确定“投放量”、保证“存活率”、实现可持续“双赢”的分析过程中，贯穿着尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的“科学思维”。

1.5 核心价值观 对于高考来说，“核心价值”的考查和引导要求学生能够在知识积累、能力提升和素质养成的过程中，逐步形成正确的核心价值观，这也体现了高考所承载的“坚持立德树人，加强社会主义核心价值体系教育”和“增强学生社会责任感”的育人功能和政治使命。

从两个角度来分析这个取向： 对于育人者来说，教育的目的是什么？我们希望学生能够成为“合格的社会主义建设者和接班人”，那么在事关社会文明发展和国家建设的真实问题上，展现自己的智慧，而不是简简单单的知识堆积。生态环境的保护与经济发展的协调就是本题对学生价值观的深度考查，这些未来人就需要着眼于国家的富强文明建设，充分发挥自己所学，分析思考和解决现实问题。

对于学生来说，学习的目的是什么？个人的学习行为要与社会性问题相结合，要审视和论证生物学社会议题，而且单纯的学习知识并不符合社会发展的要求，要实现知识、能力、素养乃至创新的进阶。

2 启示

很久以来，高中生物学教学中重知识的倾向特别严重，结论性的陈述和事实性的告知太过繁杂。对于新一轮课改来说，做到以下几点还是非常必要的：

2.1 聚焦大概念，重视概念的形成 重视以事实获得和科学思维为基础的概念形成过程，减少知识的堆积和机械识记。例如，“蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成”这一概念的形成，需要诸如“氨基酸分子结构、氨基酸分子之间脱水缩合、氨基酸序列及蛋白质空间结构变化对蛋白质功能的影响”等事实性知识作为支撑，但作为蛋白质分子二、三、四级结构的形成及其相互关系就没有必要都罗列给学生。

2.2 创设真实的情境，引导学生进行以探究为特点的自主学习 这里所说的“真实情境”并不是以往课堂导入时的“情境导入”，即不单单是为了创造一个氛围，更是要带着学生围绕真实问题进行探究。“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”这部分的教学，如果仅仅由古诗词导入的话就不能达到“真实情境”的创设要求，借助于“萤火虫发光”实验，探究“发光的能量来源”才能够引起学生更多的科学思考，才能够让学习者成为问题解决者，才有利于学科素养的形成。

2.3 制定(编制)科学的学业评价方案，促进学生发展 将过程性的评价(记录)和终结性评价相结合。对于过程性评价来说，课堂观察非常重要，可以编制纸质化或者电子化的评价记录表(平板触控)，便于快速记录学生的学习态度、习惯、方法、合作、交流等等。优化以纸笔测试为主的终结性评价，按照课程标准命制基于知识点和核心素养的试题，严格控制“双基”的范畴和比例，注重考查学科的思维品质和关键能力，甚至可以引入社会性科学议题(SSI)考查学生的生物学学科核心素养。设计可以量化的生物学学科核心素养评价标准(表1、表2)。

表1 核心素养和答题要求

表2 核心素养表水平(量级)划分标准

2.4 培养学生担当社会责任，形成社会主义核心价值观 结合教学内容，着重发展学生以下方面： 将生物学的概念和原理作为观察和思考社会性科学议题的视觉和立场；用生物学的观点和规律对问题和议题进行判断，依据证据和信息做出决策；能够将科学的世界观和方法论作为探讨社会性科学议题的方法和准绳；乐于采用其他学科有证据的研究结果。

简而言之，生物学科的教学必须实现从现在的三维目标向核心素养过渡，以核心素养为宗旨设计师生的活动，而且高考命题已经走在前面，已经从能力立意转变为素养立意。