以生态扶贫影视题材为背景的试题命制与评价

广东 常梅艳 余景耀

(作者单位：鹤山市第一中学；广东省江门市中小学教研室)

电视剧《山海情》是近年来国产剧中的高分作品。这部剧讲述的是宁夏西海固地区在福建的支援帮助下从荒漠戈壁到塞上江南的发展变迁的真实故事。剧中凌教授的原型林占熺为了让当地人能安居乐业，决定带领农民们种菇挣钱。而引入菌草则是为了以草养菇，解决木材消耗大、种植慢等问题。除了解决技术难题，林占熺还和农民签下了包销包售的合同，最终帮助当地人民脱贫致富。1993年林占熺拒绝了美国农场主的高薪邀请，毅然留在祖国继续从事扶贫事业。1996年，在首届菌草技术国际研讨会上，林占熺把菌草的英文命名为“Juncao”。如今，菌草技术已经被推广到了106个国家，打出了中国招牌，还助力了全球减贫。真实的中国科学家，比电视剧中的更了不起。

立德树人是高考的根本任务，“凌教授”的事迹真实感人，是培养学生社会责任、启发学生科学思维的良好素材。考试不仅具有评价的作用，同时也是学生学习的资料和灯塔，更是育人的关键环节，秉承这个理念，也为延续这份感动，命题人通过查阅文献了解了巨菌草的有关知识，命制了一道原创试题，应用于高三调研测试当中。

1.试题定型

(12分)上世纪80年代，食用菌种植成为我国农村脱贫致富的重要产业之一。但是生产香菇等食用菌会消耗大量木材，令经济发展和环境保护的矛盾日益突出。为解决该矛盾，中国科学家从非洲引入了禾本科植物巨菌草。巨菌草原产自非洲，株高一般为3～5 m，具有太阳能利用效率高、生长快、适应性广、抗逆性高等特点。巨菌草既可以作为食用菌培养基，还可以用作优质饲料和代煤发电。巨菌草极少出现抽穗结籽，其主要通过扦插繁殖，一次种植可多年收割。由于巨菌草由国外引进，科学家为了研究其是否会成为外来入侵生物，以未种植巨菌草的荒山坡地为对照(CK组)，统计种植年限为1、2、3年的巨菌草群落的植物和昆虫多样性，实验结果如表1。

表1

(1)巨菌草、食用菌分别属于生态系统成分中的________和________。

(2)种植年限为1、2、3年的巨菌草群落的昆虫物种数和个体数均多于CK组，原因是________________。(写出两点)

(3)科学家根据实验数据和相关信息综合研判，认为巨菌草不会造成生物入侵：在生态脆弱地区种植巨菌草，短期内植物物种丰富度________，但可有效增加植被，使昆虫物种丰富度上升，改善当地环境；另外由于存在________等情况(写出三点)，因此不会出现外来入侵生物的________型种群数量增长曲线。

(4)因为植物和植物之间、植物与昆虫之间需要长时间进行________最终达致相互适应。因此科学家进一步建议以更宽的时间跨度观察、考量巨菌草的生态作用。

【参考答案】

(1)生产者(1分) 分解者(1分)

(2)巨菌草太阳能利用效率高、生长快，能为生态系统提供更多的能量和有机物，满足更多消费者的生存所需；巨菌草植株高大，能形成更多的生存空间(4分，“食物方面”得2分；“栖息空间方面”得2分，每点结合巨菌草的特点分析1分，作用分析1分)

(3)下降(或降低或减少，1分) 可通过天敌制约其生长(1分，替换答案：存在天敌)，而且巨菌草用途广泛(1分，替换答案：被人类广泛利用，答具体利用方式等)，难以通过种子扩散(1分，补充答案：不会抽穗结籽，主要通过扦插繁殖，繁殖速度受限)(共3分，每点得1分) “J”(1分)

(4)共同(协同)进化(1分)

2.试题中的学科核心素养分析

2.1生命观念

学生解答试题时需应用该生态系统中各成分间的关系来对“引入巨菌草”的利害做出分析、评价。本题涉及生命观念中的结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，如理解动物与植物的关系，能够结合题干信息分析并说明植物如何影响动物的分布，需具有物质与能量观；植物通过光合作用将光能转化为有机物中的化学能、动物通过捕食将获取的有机物中的化学能转化为自身有机物中的化学能涉及了结构与功能观；植物能进行光合作用是因为叶绿体的结构，食物链(营养结构)中捕食关系的方向决定了能量流动(生态系统的功能之一)的方向等。第(3)小题需要考虑到影响种群数量变化的各种因素，要求学生具备稳态与平衡观，甚至还包括经济、社会、生态之间的平衡，来理解与评价各种措施之间的利害关系。第(4)小题需要学生理解共同进化的概念，同时要具备进化与适应观。

2.2科学思维

本题考查生物学基础概念均是通过给出相关信息或事物的特点，让学生通过信息或表格数据进行辨别。如考查对于生态系统的组成成分中生产者和分解者概念的理解，判断给出的对象属于哪种成分，解题思路是由“巨菌草具有太阳能利用效率高”推知其可以固定太阳能，这是生产者的特点，而蘑菇利用腐木生长、利用尸体残骸，这是分解者的特点，进而推断出巨菌草及食用菌在生态系统中的成分。再如考查动物空间结构与植物空间结构的关系时，需要学生根据题目信息“种植年限为1、2、3年的巨菌草群落的昆虫物种数和个体数均多于CK组”先确定自变量是含有巨菌草的群落和不含巨菌草的CK组群落，因变量是昆虫物种数和个体数,再推知回答植物与动物间的关系，要先判断出植物为动物提供食物和栖息空间，再结合题干信息巨菌草“具有太阳能利用效率高、生长快等特点”推知其能为昆虫提供更多的有机物和能量，而通过“株高一般为3～5 m”这一信息推知其能为昆虫提供更多的栖息空间。在考查丰富度的概念时，学生需要先理解什么是丰富度，再结合表格信息，观察植物物种数和昆虫物种数对应栏的数据变化，得出短期内植物物种丰富度下降的结论。考查共同进化的概念时，需由题干信息“植物和植物之间、植物与昆虫之间”了解对象为不同生物之间，通过关键词“长时间”“相互适应”联系到概念“共同进化”，以上均考查了学生结合自己对概念的理解和题干中信息进行推理的科学思维。

2.3科学探究

题干信息让学生站在科学家的视角去帮助解决贫瘠的土壤难以种植庄稼的问题，先由一种措施入手，出现问题，再去想办法解决出现的新问题。而科学探究就是这样反复实验、不断试错的过程。特别是在评价巨菌草是否会造成“外来物种入侵”现象，出现“J”型增长时，需要结合“J”型增长曲线出现的各种原因，从来源和去路等方面进行批判性思维。此时要充分挖掘题干信息，考虑种群数量变化的内因有出生率和死亡率、迁入率与迁出率等方面，考虑外因有空间、食物、气候、天敌、传染病和人类活动等方面，因为题干信息提到巨菌草有“太阳能利用效率高、生长快、适应性广、抗逆性高等特点”，故推知其并不缺乏营养物质，气候也不是限制其生长的因素，既然“以未种植巨菌草的荒山坡地为对照”，则实验组也是以荒山坡为种植基地，故不存在空间限制问题，植物迁入与迁出极难发生。而由“极少出现抽穗结籽，主要通过扦插繁殖，一次种植可多年收割”可知巨菌草繁殖速率慢，主要靠人工帮助，故可以人为控制其繁殖速率，另外由“巨菌草既是食用菌培养基，还可以用作优质饲料和代煤发电”可知其用途广泛，会被人类收割用作各种用途。这种对实际情境进行抽丝剥茧、细致入微的分析才是科学探究的必备素质。

2.4社会责任

本题植根于真实情境，是真实存在的社会问题。而攻克这个难题的过程中也是遇到了实实在在的艰难险阻。这道题目可以让学生理解生物学知识在解决人民生活困难中所起到的作用，激发学生学习相关生物学知识的动力，让学生以做出社会贡献的科学家为榜样，学习科学家的社会担当与家国情怀，体会学习的意义与人生的价值。

3.学生的答题误区

表2 学生的答题误区

4.试题质量分析

本题作为非选择题第20题出现于本市高三调研测试当中，全市共有16 210名考生参与，涉及45所高中。

表3 试题质量分析

整题的难度为0.5，区分度较好，为0.38。其设问循序渐进，维度多样；第(1)小题难度较小，考查基础知识。第(2)小题、第(3)小题中第3空、第(4)小题区分度很好，均超过0.4，其中区分度最好的空为考查“共同进化”这个基本概念的空，说明区分高分与低分的关键还是对一些基本概念的理解及专业术语的准确描述。而最难的空为第(3)小题第2空，即要结合题干情境来分析种群数量变化的空，因学生们均不善于结合题干情境信息答题，得分率偏低。

整题以社会责任为引领，重点考查学生的科学思维和科学探究能力，帮助学生自主构建稳态与平衡观、进化与适应观等生命观念。难度适宜，区分度较好。个别难度高且区分度不高的空则反映出学生的普遍弱点：均不善于具体问题具体分析，结合题干情境答题。但是服务选才是高考的基本功能，高考需要选拔的是具有创造性思维、批判性思维的人才，所以在命题方面，情境的真实化与复杂化在所难免。因为真实必然复杂，教师应该帮助学生适应对复杂情境的感知，帮助学生提高多方面、多角度分析问题的能力。也许让学生多阅读一些科学前沿的文献资料等是一种方法。另外，为了更好地立德树人，教师可借助这道题，让学生了解题目背后的故事、科学家的艰辛以及对人类的贡献，充分挖掘出这道题背后的育人价值。