以区域环境资源为情境的命题与说题

广东 郑培安

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》指出，学生应能够结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活问题；树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，形成生态意识，参与环境保护实践。《中国高考评价体系》(以下简称《评价体系》)规定了高考的考查载体——情境，以此承载考查内容，实现考查要求。以本地区域环境资源作为情境素材，结合真实情境问题进行命题，既可以引导教学，也可以让学生关注区域环境资源，运用知识解决生活中的真实问题，提升生态环保意识。笔者以广州市南沙湿地公园为情境，结合南沙旅游服务网站中对该湿地的宣传资料，利用教材相关示意图和文字开展命题，并从命题立意、试题特点、解题思路和试题质量等角度进行说题。

1.命题

“曲水芦苇荡，鸟息红树林，万顷荷色美，人鸟乐游悠。”以上诗句描写的就是广州市南沙湿地公园的美丽景象。南沙湿地公园地处珠江出海口西岸的万顷沙镇十八涌与十九涌之间，总面积约667公顷，是广州市最大的湿地公园，既是候鸟迁徙的重要停息地之一，也对维持当地的生态平衡起到了重要作用，被誉为“广州之肾”。请分析并回答下列问题：

(1)南沙湿地公园含有多种不同生物群落，区别这些不同群落的重要特征是________。

(2)南沙湿地公园常年住有3万多只鸟，每年前来越冬的候鸟达10万多只。若要调查湿地内小白鹭的种群密度，常采用________，原因是________。

(3)南沙湿地公园经常能听到似“gua——gua——”的叫声，与“关关”之声相近，使人联想起“关关雎鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑”的诗句。有学者认为雎鸠是凤头，在求偶时发出了这种鸣叫。请分析该叫声属于生态系统中的________信息，该信息在生态系统中的作用是________。

(4)如图为南沙湿地生态系统在自然条件下能量流经第二营养级的示意图，其中a、b、c、d、e、f表示相关不同的能量。请据图回答相关问题：

能量流经第二营养级示意图

若a代表初级消费者的摄入量，则b和c是指________的能量。在一定的时间内对初级消费者能量的去向进行定量分析，发现b>f1+c+e，请分析出现此情况的原因是_______________。

(5)政府高度重视南沙湿地公园保护。若要维持生态平衡，提高湿地生态系统的稳定性，则要控制对湿地生态系统的干扰程度，在不超过生态系统________的范围内，合理、适度地利用生态系统。若出现对该湿地生态系统的利用强度较大的情况时，应给予________，从而保证生态系统内部结构与功能的协调。

【参考答案及评分标准】(1)物种组成(1分) (2)标记重捕法(1分) 鸟类活动能力强，活动范围大(2分) (3)物理(1分) 有利于生物种群的繁衍(2分) (4)初级消费者的同化量，用于生长、发育和繁殖(2分) b的能量还有一部分未被利用(2分) (5)自我调节能力(1分) 相应的物质、能量的投入(2分)

2.说题

2.1 命题立意

本题考查内容属于2019版人教版教材选择性必修2《生物与环境》，包括种群和群落、生态系统、环境保护等内容，定位为高二年级的学业水平测试题。通过学习本模块内容，学生需能够使用图示等方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征，并对相关的生态学实践应用做出合理的分析和判断；能够从生态系统具备有限自我调节能力的视角，预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发多种潜在变化。

根据学业要求，本题结合南沙湿地公园这个熟悉的区域环境资源，创设进阶式的真实问题情境，考查学生的必备知识和关键能力。此外，笔者命制题目时特别关注核心价值和学科核心素养的考查，通过引导学生关注环保议题，应用系统分析的思想和方法，认识环境问题，形成生态环保意识，从而落实社会责任素养；通过引导学生阅读分析中华优秀古诗词，不仅考查了学生获取信息的能力，也在一定程度上宣传了中华优秀传统文化，增强了文化自信；通过引导学生关注生命现象，认识生命系统与环境的关系，从而聚焦稳态与平衡观等生命观念；通过引导学生分析能量流动示意图，既考查了学生对本模块重难点知识的理解情况，又考查了学生的科学思维和有效实现图文转换的能力。

2.2 试题特点

本题考查了种群密度的调查方法、群落的物种组成、生态系统的信息传递及其意义、生态系统的能量流动、生态系统的稳定性等知识点，试题参考《评价体系》的“四翼”要求展开设计，第(1)小题学生掌握教材的主干知识即可作答，充分体现试题的基础性；第(2)小题让学生在真实情境中应用种群密度的调查方法并说明理由，实现学以致用，试题难度较小，体现基础性和应用性；第(3)小题需要学生从题干中提取有效信息，结合必备知识进行有效迁移，要求学生具有一定的阅读和分析能力，体现试题的应用性和综合性；第(4)小题的难度相对较大，要求学生在理解能量流动示意图的前提下，采用正确的逻辑推理得出答案，体现试题的综合性；第(5)小题结合湿地保护的问题，从生态系统具备有限自我调节能力的视角展开设问，引导学生从多角度论证，试题具有一定的应用性和创新性。

2.3 解题思路

本题各小题由易到难排布，从学业质量一、二级水平逐步过渡到三、四级水平。学生在解题过程中需要有效提取教材基础知识解决相关问题，也需要通过提取题干信息、图文转换和逻辑推理等方式分析和解决问题，各小题的具体解题思路如下。

第(1)小题：通过分析设问，结合教材语句“物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素”，学生可直观得出“物种组成”的答案。

第(2)小题：通过提取题干信息，认识到小白鹭属于动物，其活动能力强，活动范围较广，从而得出调查小白鹭的种群密度需要利用“标记重捕法”的结论。

第(3)小题：通过分析题干中诗句，可获取诗句表达的是求偶。由题目提示可知，第一空考查的“关关”是声音，属于信息传递中的物理信息，再结合诗句中求偶的情境，可推知该信息具有利于生物种群繁衍的作用。

第(4)小题：解答本题需历经的思维过程有①生态系统的能量流经第二营养级时的同化量的计算公式为同化量=摄入量-粪便量，由此可推知示意图中a为摄入量，b为同化量，由图示中的“粪便”和“遗体、残骸”的箭头指向可以推知e为被分解者利用的能量。②初级消费者同化的能量流动的去向包括用于呼吸作用、自身的生长发育繁殖，可推知c为用于自身的生长、发育和繁殖的能量，而f1则为用于呼吸作用的能量。③初级消费者自身的生长、发育和繁殖的能量则会进一步流向下一营养级，也有部分遗体和残骸的能量会流向分解者，此外，往往也存在部分未被利用的能量，由此也可推知d代表的是次级消费者摄入的能量。而分解作用也是通过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题干指出在一定的时间内对该初级消费者的能量流动进行分析时，发现b>f1+c+e，结合以上知识，从系统分析的视角，推理出b的能量可能还有一部分未被利用。

第(5)小题：通过结合题干信息，可推知要在生态系统自我调节能力的范围内合理利用湿地，从而保证湿地生态平衡。另外，若出现湿地被高强度利用时，则要展开逻辑推理，从系统的视角展开分析，从而推知要从投入相应的物质、能量的角度进行保护，才能保证湿地内部结构与功能的协调。

2.4 试题质量

本题目被选入2021年下学期南沙区高二生物统测题，共1 554名学生参加此题作答，整题均分为7.79分，难度为0.56，达到预设目标。另外，本题的区分度为0.43，试题质量良好。各小题的得分、难度和区分度如表。

从学生的作答情况来看，第(1)(2)小题的得分率较高，说明学生对主干基础知识的掌握较好。第(3)小题未达到预期目标，部分学生在作答过程中不能有效提取信息，答非所问，也有部分学生未规范写出该信息的作用导致失分。第(4)(5)小题的难度较高，较多学生对能量流动的理解不到位，也不能从系统的视角分析湿地的保护问题。此外，本小题也暴露出学生的图文转换和逻辑推理能力要持续加强，这两个小题较好地区分出了学生的能力水平。

2.5 延伸拓展

除了以上设问，本题还可以根据不同的考查目标，结合湿地中的不同情境进行考查，例如可以结合湿地中某种鸟的数量变化，考查相关数量变化的曲线模型；也可以结合湿地中的相关食物网情况，考查群落的种间关系、生态位、水平结构、垂直结构等相关知识；还可以结合湿地修复的相关情境，让学生提出具体措施等，使得试题更具开放性。

3.反思

本题基本实现了考查目标，较好地了解了学生对知识的掌握情况，如学生对种群、群落和信息传递等基础知识的理解记忆较为到位，但对能量流动相关知识的理解不到位，需要在后续教学中继续加强。此外，本题也能较好地区分出学生水平，尤其是学生的图文转换能力和逻辑推理能力，这也是选考生要持续加强的部分。同时还发现，部分学生在文字表达能力方面略显欠缺，可适当加入情境类的原因分析题，以更好地考查相关能力。

本题较好地实现了育人导向，从而引导区域教学，使教师进行相关模块教学时更关注区域环境资源的保护和可持续利用。可见，通过开展以区域环境资源为情境的命题，可以帮助学生构建真实的生活场景，让学生在熟悉的情境中提取知识并高质量地分析和解决问题，实现学以致用。另外，引入区域环境资源有利于充分挖掘学科的育人功能，提升学生的社会责任，通过让学生关注区域环境资源，了解当地生态系统、促进学生认同环境保护和资源的可持续利用，参与保护当地环境的活动，以实际行动践行“绿水青山就是金山银山”的理念，从而真正引导学生实现由“解题”转向“解决真实问题”，由“做题”转向“做人做事”。