以长江为情境的原创命题展示

李 娟

(湖北省武汉市武汉西藏中学)

长江流域拥有全国35%的水资源量,流域面积广,具有很高的经济社会地位,同时也是国家生态安全屏障的重要组成部分。以长江环境资源作为情境素材,结合现实中的问题情境或再现生物学科理论情境进行命题,以此培育和提高学生的生态文明素养。笔者尝试以长江源(即长江发源地)为情境素材,结合教材进行生物学原创试题命制,本文从命题成果展示、命题依据与过程、答题情况分析、延伸与拓展等四个方面进行分享。

一、原创试题成果展示

1.原创试题成果

青藏高原的唐古拉山脉是长江源头,简称长江源,是世界高海拔地区生物多样性特点最显著的地区,被誉为高寒生物自然种质资源库。草地是该地区的主要生态系统,地形是草地类型生态过程形成的基本因素,而坡向是关键地形因子。为探究坡向对高寒草地植被分布的影响以及成因,研究人员以长江源区典型的三种坡向:阴坡、滩地和阳坡作为研究对象,分析其植被分布特征和土壤理化性质,部分结果如下所示:

表1 不同坡向高寒草地植被特征

续表

(1)长江源区的禾草、莎草、杂草类、雪豹、金钱豹等全部生物构成了________,因坡度不同导致各种植被分布有所差异形成了________结构,构成一道道高原特有的风景。

(2)长江源是典型的高原气候,经过长期的自然选择,高寒草甸植被具有独特的机制来适应低温等环境胁迫,同时也反过来影响当地的气候,两者通过漫长的________________过程,使得该地具有________________和多种多样的生态系统,是世界上高海拔生物多样性最集中的地区之一。

(3)土壤是高寒草地生态系统重要组成成分,植物根细胞通过________方式将土壤中的N、Mg等矿物质吸收进入体内后,可合成________等物质。

(4)坡向是影响生物量分布的重要因素,表1中,坡向对草地植被高度无明显影响,而禾草和杂草地上生物量呈现____________________的趋势,结合图1分析,可能的原因是_________;

莎草和总生物量均为滩地>阴坡>阳坡,莎草科生物量主要受土壤中有机碳、全氮、速效磷和速效钾等的影响,结合图1分析,滩地植被地上生物量最可能是由于_______________。

据此研究,请提出保护高原生物多样性的可行性措施:_______________。

2.试题参考答案与评分标准

(1)群落(1分) 水平(1分)

(2)协同进化(2分) 基因多样性、物种多样性(2分,答全给分,答不全不给分)

(3)主动运输(2分) 叶绿素(2分)

(4)阴坡>滩地>阳坡(1分) 坡向导致土壤理化性质差异造成,如阴坡土壤的含水量高于滩地和阳坡(1分) 滩地土壤中速效钾含量较高(2分) 可以适当给阳坡植物浇水;根据不同坡度土壤的理化性质和植被特征,可以合理施肥等(2分,任意答出1点,合理即可)

3.试题涉及考点的概念图

二、命题依据与过程

1.基于《评价体系》“考查载体”要求筛选素材情境

青藏高原是我国重要生态屏障,是三江发源地,其中就有万里长江源头——长江源。以此为素材命题,在考查学生基础知识、关键能力的同时,也可让学生认识到长江生态环境保护和修复的重要性,提高其学科素养,尤其是生态素养。因此,笔者选择了学术期刊中一篇关于长江生态系统的科研论文,并按照《评价体系》中“四翼”的要求,对其内容进行取舍与重组,使其与学生的认知更加贴近,同时又保留一定的复杂性。

2.基于《课程标准》课程目标和学情确定试题命制考查内容和呈现形式

本次命题,适用于高三第二轮复习阶段,学生在高一、高二以及高三第一轮复习阶段已经形成了一定的科学思维和科学探究能力。命题以长江源为切口,探究坡向对高寒草地植被分布的影响以及成因,从群落、生态系统的基础知识开始设问,并将必修1中“物质跨膜运输”“细胞中的无机物”以及必修2中“生物进化”三大模块与之巧妙融合,实现综合性考查:实验结果的数据分析、实验结果的表述、得出实验结论并探究成因,从实验研究到现实问题的解决,进而上升到社会责任层面。

三、答题情况分析

1.得分情况分析

本题作为我校2022年高三3月模拟考试试题23题,共121名学生参与测试,获得数据如表2所示。

表2 试题得分情况数据分析

2.答题数据分析和反思

从该次考试结果数据来看,整体的区分度在0.42,第(2)(3)小题的区分度分别是0.42、0.44,区分效果较好。第(1)题的得分率在73%,区分度较低,由于该题是群落水平的基础知识,主要偏向对必备知识的基础性考查。第(4)小题的难度系数相对较小,因这道题涉及对实验数据的分析并进行结果的表述,探究原因,对学生的关键能力要求较高,需综合多种知识和较高阶层的思维来分析、解决理论问题。这一小题基本落实了《评价体系》中的“基于情境和情境活动的命题要求”,体现了考查的“综合性、应用性与创新性”。总体来说,本题问题指向明确,区分度和难度比较合理,能引导学生了解长江相关知识,进而树立保护长江生态环境的意识,提升学生的生态文明素养。

四、延伸与拓展

本题以选择性必修2中的群落、生态系统的基础知识考查为主,将必修1中“物质跨膜运输”“细胞中的无机物”以及必修2中“生物进化”三大模块有机结合在一起。除以上的设问外,笔者认为,还可以根据不同的考查目标和要求,结合长江源不同生态系统进行相关知识的考查,例如,可以结合长江源高寒草原生态系统中的某种植物或动物的数量变化,考查其种群密度以及种群数量的数学模型,亦可结合长江源生态系统中的营养结构,考查群落中的生态位、种间关系等相关知识,也可以结合该地区的生态系统特色,考查生态系统的结构和生态功能——“物种组成”“营养结构”“能量流动”“物质循环”“信息传递”等知识板块,甚至可以结合其环境常年低温的特点,引申到变异、育种、发酵工程等模块。