基于学术情境素材的原创试题设计*

石振欢 王 宇

（长沙市长郡中学,湖南 长沙 410002）

一、问题的提出

《中国高考评价体系说明》指出“高考评价体系中的‘四层’考查内容和‘四翼’考查要求，是通过情境与情境活动两类载体来实现的，即通过选取适宜的素材，再现学科理论产生的场景或是呈现现实中的问题情境，让学生在真实的背景下发挥核心价值的引领作用，运用必备知识和关键能力去解决实际问题，全面综合展现学科素养水平”。[1]基于知识应用和产生方式的不同，高考评价体系中的情境可以分为“生活实践情境”和“学习探索情境”。高考试题的命制要求体现基础性、综合性、应用性和创新性。为了达到该要求，命题者常把学术论文作为“学习探索情境”的试题素材。

将学术论文作为高考试题素材，有利于在陌生的试题情境中考查学生完成开放性或探究性任务的能力，鼓励学生创造性地思考和解决问题。同时，中学教师应加强对高考试题的研究，在广泛阅读地理及相关学科学术论文的基础上，选择合适的素材原创命题。本文以《草业学报》2022年第6期《海拔梯度对贺兰山岩羊主要活动区植物群落特征的影响》一文作为案例进行深入分析，探究地理学术情境试题的命题过程。[2]

二、试题命制过程

1.环节一：通读论文，获取论文研究内容、方法与结论

本环节的主要目的是在通读论文后，了解论文的研究内容、研究方法和研究结论，从而整合论文内容，创设试题情境。

【案例呈现】在贺兰山岩羊的主要活动区，草本植物的物种丰富度随海拔上升而升高，Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener多样性指数和 Simpson 优势度指数表现为先降低后升高的特征。灌木植物的物种丰富度、Pielou均匀度指数呈现出随海拔上升而降低的特征，Shannon-Wiener 多样性指数和Simpson优势度指数呈现出先增加后降低的特征。

2.环节二：查阅其他相关的文献资料

一篇学术论文对一个问题的介绍可能不够全面，因此可以查找更多相关的学术论文，以便更加专业和透彻地了解该问题。

例如，在知网搜索“岩羊”“贺兰山岩羊”等关键词，查阅相关文献，进一步了解相关知识。本文在命题中使用了《贺兰山岩羊的数量与分布》《贺兰山植物群落类型多样性及其空间分异》《春冬两季贺兰山岩羊集群特征的比较》《贺兰山保护区冬季岩羊集群特征的初步分析》四篇学术论文。[3][4][5][6]

3.环节三：关联教材知识，初步设计问题链

依托创设的地理学术情境，明确与中学地理学科核心知识有关的大主题，在大主题下细致设问，罗列出所有相关问题。

【案例呈现】根据《海拔梯度对贺兰山岩羊主要活动区植物群落特征的影响》以及其他四篇参考论文初步确定了四个主题。

主题一：贺兰山岩羊。

设问1：描述贺兰山岩羊的主要分布区域。

设问2：分析岩羊主要栖息高山裸岩或悬崖地带而不见于森林中的原因。

主题二：贺兰山植被垂直分布特征。

设问1：推断贺兰山不同海拔的主要植被类型。

设问2：分析某海拔区域植物物种多样性较高或较低的原因。

主题三：贺兰山植被与岩羊之间的关系。

设问：分析贺兰山岩羊对植被的影响以及植被对贺兰山岩羊的影响。

主题四：贺兰山的其他相关考点。

设问：说明冲积扇分布与形成及其对生态环境的影响。

4.环节四：再次精读论文，确定试题设问

围绕初步设计的四个主题及其问题链，再次精读学术论文，进一步把握地理学科核心素养及高考能力考查要求，遵循由发现问题到探究问题、由表象到实质的认知原理，由简入繁、层层递进地确定试题设问。

【案例呈现】

主题一：贺兰山岩羊。

设问：分析岩羊主要栖息高山裸岩或悬崖地带而不见于森林中的原因。

主题二：贺兰山植被垂直分布特征。

设问：推断2500米以上区域的主要植被类型，并分析该区域某类物种多样性最高的原因。

主题三：贺兰山植被与岩羊之间的关系。

设问：分析岩羊种群数量增多对其生境区植被的影响并据此提出对贺兰山岩羊的合理管护原则。

5.环节五：根据试题设问，加工文字材料

试题主要由文字材料、图表材料、设问和答案组成。其中，文字材料必须精炼，且要对学生解题有帮助。因此本环节的目标是根据环节四确定的设问，对试题的文字材料进行加工。

试题文字材料是试题的重要组成部分，它包含命题意图、答题方向、答题方法等隐性信息，文字材料的设计对于考生是否能准确地获取和解读信息至关重要，因此还需要遵循以下三个原则。

（1）简洁性：材料的组织必须删繁就简、去粗取精，剔除无用的尤其是干扰性信息。

（2）真实性：问题源于真实情境，应在不同的真实情境下考查学生运用知识的方式。

（3）地理性：素材应蕴含丰富的地理信息，做到图文并茂。

【案例呈现】

首先，对贺兰山进行介绍。贺兰山地处阿拉善高原和银川平原之间。

其次，对岩羊及生活习性进行说明。岩羊，体型中等，以青草和各种灌丛枝叶为食，冬季啃食枯草。它们常到固定的地点饮水，但在寒冷季节也会舔食冰雪。主要栖息在高山裸岩或悬崖地带，不同地区栖息的高度有所变化，但不见于森林中，有较强的耐寒性。躺卧在草地上时，身体的颜色与草地上的裸露岩石极难分辨。

再次，对贺兰山岩羊分布情况进行说明。贺兰山是岩羊集中分布的一个重要区域，也是岩羊分布区的最北缘。近年来，由于雪豹等天敌消失、禁牧措施等原因导致种间竞争减弱，贺兰山岩羊数量快速增长。

最后，对图表进行说明，包括贺兰山区域图，以及贺兰山植物物种多样性与海拔高度的关系图。

6.环节六：加工图表

为体现试题的科学性和创新性，可通过重绘图表增加需要的地理要素、删除不必要的地理要素，增强原创试题的新颖程度。因此命题者需要具有一定的绘图能力，可使用Word、Powerpoint、Flash或其他绘图工具绘制区域图、示意图、等值线图和坐标图等。

【案例呈现】学术论文中的图表较多，将相关图表进行整理并绘制贺兰山植物物种多样性与海拔高度的关系图（见图1）。为便于学生了解，增补一幅贺兰山区域图（见图2）。

图1 贺兰山植物物种多样性与海拔高度的关系图

图2 贺兰山区域图

7.环节七：设计试题答案，编制答案解析

试题的答案和解析是诊断学生作答是否产生偏差的工具，答案解析的准确度、完整度将直接影响该试题的质量和学生解答的效度。因此在编制答案解析时，应该做到试题答案解析与学术情境的材料信息、教材知识点以及学生的认知逻辑相联系，更好地考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力。同时，要注意答案解析力求语言简洁、条理清晰（见表1）。

表1 试题问题、参考答案及学术论文素材对比

8.环节八：阐述命题意图

第一问考查生物分布的影响因素。考虑生物分布的影响因素可以从生物的基本习性出发。岩羊生存需要基本的食物、水源、生存空间，需要避免天敌的影响。从材料可知岩羊以青草和各种灌丛枝叶为食，高山裸岩中存在草类生存，森林中由于高大乔木的影响缺少食物。此外，根据材料可知岩羊需要躲避天敌，裸露岩石有利于隐藏自身，而森林中视线受阻，容易被天敌捕食。

第二问考查山地垂直自然带分异规律及生物多样性的影响因素。贺兰山区隔着我国季风区与非季风区、温带草原与荒漠草原，是我国200毫米等降水量线分界线。山麓地带为温带大陆性气候，自然带是荒漠草原带，对应的植被类型为荒漠草原，东坡为东南季风迎风坡，随海拔升高降水先增加后减少，蒸发量减少。所以植被类型依次演替为山地草原和山地针叶林。在2500米以上的区域虽然土壤水分条件较好但热量条件较差，不能生长森林，植被为高山灌丛草甸。2500米以上区域植物物种多样性最高的原因是海拔高，降水量相对增多，气温低，蒸发量较少，水分不再是限制植物生长的主导因素；受到太阳直射时间较长，温度对植物的限制相对降低；由于天敌消失、禁牧措施等，种间竞争减弱，可知人类活动少，人为干扰减少。

第三问考查自然地理环境的整体性。近年来，由于天敌消失、禁牧措施等，种间竞争减弱，贺兰山岩羊数量快速增长。要注意材料中的“快速”二字，人类活动强度的减弱有利于岩羊的生存，但单一物种种群的快速增长诱发了诸多问题，造成了该物种与所处生态环境中其他物种的关系失衡，严重影响到植被的恢复和其他动物的发展。岩羊作为“植物—岩羊—雪豹”食物链中重要的一环，一旦超过自然界的承载能力，势必引发贺兰山生态环境问题，如草场面积锐减、土地沙漠化加剧等。因此，建议在不同海拔对贺兰山岩羊采取不同的管护措施，以达到防止植被退化和促进岩羊种群健康发展的效果。

三、试题使用后评价

本道试题命题区域为我国高频过渡区，高度切合高考考查要求。材料以岩羊和植物多样性为依托，考查自然地理环境的整体性，设置三个典型问题，从原因到判断到措施，全方位考查学生发现问题、解决问题的能力，高度体现了高考命题精神。题目难度设置层层递进，考查学生的综合思维、人地协调观、地理实践力。

该试题于2023年9月在“某名校联合体2024届高三第一次质量检测”中使用，共80多所学校参加，其中选考地理的学生有20261人。参考人数较多，试题的答题情况数据可供参考，具有较高的试题分析价值。

1.各小问的评分细则

各小问的评分细则如下（见表2）。

表2 试题在联考中的评分细则

2.各小问的得分情况与分析

经统计分析，各小问的得分情况和分析如下（见表3）。首先是难度分析，试题的难度以0.3～0.7为好。本道试题中第一问试题难度最低为0.65，第二问最高为0.20。从难度值来看，第二问不太符合命题要求，原因有两点：一是主观上学生对高中地理的难点问题“垂直地域分异规律”掌握的不够好；二是客观上该问为判断题，很多考生在主要植被类型判断错误后，直接得到了零分，使得该问的零分率达到了42.5%。

表3 试题各小问的得分情况与成绩分析

其次是区分度分析，试题区分度的一般要求区分度（D）的取值范围介于-1.00至+1.00之间。通常D为正值时，称为积极区分；D为负值时称为消极区分；D值为0时称为无区分作用。具有积极区分作用的试题，其D值越大，区分的效果越好。从区分度来看第一问区分度最好，第三问区分度较差。其主要原因在于第三问前三个评分点为1分一点，且难度较大，学生难以得分，第四个评分点较为开放，学生普遍只得到1分，导致第三问区分度较差。

3.试题的优化处理

（1）材料给出“右图为贺兰山植物物种多样性与海拔高度的关系图”，不涉及“物种丰富度指数”，删除图中的“物种丰富度指数”曲线。

（2）拓宽第一小问的答案。从岩羊的特性出发，增设答案：岩羊的平衡性非常好，可以较为灵巧地在裸岩和悬崖地带行走。

（3）删除第二小问的“推断2500米以上区域的主要植被类型”，只留“分析该区域某类物种多样性最高的自然原因”。