分析“掐架”的两道高考题 谈高考试题命制情境问题

【摘要】 2020年山东卷19题和2020年7月浙江卷的26题都考到了群落的演替这一核心概念，都以外来物种入侵为情境，考了优势取代的理解。通过分析给出正解，同时比较这两道题目，简单归纳核心素养下高考命题的趋势，为新高考下的高中生物复习教学提供帮助。

【关键词 】高考试题;核心素养;群落演替;优势取代;复习策略

山东省和浙江省都是国家新课改的实验省份，两省生物试题的命制都是依据《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出的生物学核心素养展开，试题的素材要求贴近学生的生活实际，把教学内容、核心素养和真实问题情境进行有机整合，在考查学生对知识的掌握和运用的同时，还注重考查学生批判性思维、实践和创新能力及综合运用所学的知识与技能来解决问题的能力。命题往往以情境为出发点和归宿，要求情境设定真实，符合学生的认知和学生生活经验，表述要明确、直接，确保题目要科学和规范[1]。命题的重点是培养学生在分析真实情境的基础上，通过综合利用所学的知识来解决具体的问题，注重考查学生的科学思维、科学探究、生命观念、社会责任等核心素养。2020年山东卷19题和2020年7月浙江卷的26题都体现了新高考的要求，通过分析这两道题目笔者发现山东卷19题在各个方面都优于浙江卷的26题，现就具体情况分析如下，已为学生学习该部分内容的提供帮助。

1 试题内容比较

2020年山东卷19题：在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑，因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽环境，使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复。下列说法错误的是（ ）

A.在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度

B.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替

C.逐渐被本地植物替代的过程中，无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型

D.应用外来植物治理入侵植物的过程中，需警惕外来植物潜在的入侵性

答案  B

本题以外来物种入侵为真实情境，综合考查了种群密度调查的方法、群落的演替的概念、年龄组成、生物入侵的危害及治理等相关知识。该题综合性强，情境真实，解决的方法可行性高，符合新课改下高考试题命制的各个环节。本题的B选项，本地物种代替互花米草是发生了优势取代，属于群落演替。

2020年7月浙江卷26题：一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中，排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类，对农作物造成了危害。回答下列问题：（1）当新杂草种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到______________。若连续阴雨和低温的气候变化使该杂草种群数量明显下降，这种调节种群数量的因素属于___________调节因素。（2） 在生物群落的垂直结构中，杂草属于___________层。该农田生态系统的杂草种类发生改变后，生物群落是否发生了演替？_______。为什么？_______________________。

（3）如果要控制该杂草的种群密度，除了人工拔除杂草外，还可采取的化学措施有_________、生物措施有_______________________。

答案  （1）环境容纳量   外源性  （2）草本   未发生   因为生物群落类型没有发生改变  （3）施用除草剂  生物防治

本题以杂草的入侵为真实情境，综合考查了环境容纳量，影响种群数量变化的外源性因素、群落的垂直结构，群落演替，有害生物的防治等知识。其中第（2）的该农田生态系统的杂草种类发生改变后，生物群落是否发生了演替？答案给的是否定的，原因是生物群落类型没有发生改变。老师们在分析该答案的时候这样解释：该农田生态系统的杂草种类发生改变本质上没有改变农作物作为优势种的生态位，并没有发生优势取代，好多学生把其中新杂草代替原有杂草误解为发生了优势取代，从而答错[2]。笔者查阅了大量资料，认为浙江卷的这种叙述存在问题，这种杂草的优势种的变化也应该属于优势取代，也是群落演替的范疇，这就和山东卷的内容才在一定理解偏差，为了解决这一问题，我们就需要首先了解一下演替的概念。

2核心概念分析

在群落发展的过程中，群落中一些种群兴起了，一些种群衰落以至消失了。环境条件也同时在发生着变化。群落的这种随着时间的推移而发生的有规律的变化称为演替[3]。任何一个生物群落虽然都具有一定的稳定性，但并不是静止不变的，而是随着时间的进程处于不断地变化和发展之中，因而，是一个运动着的动态体系[4]。通过查阅资料，笔者发现演替是一个动态的过程，优势取代是演替的重要指标，优势取代的过程也是一个动态变化的过程，优势取代的过程是漫长的量变到质变的过程，不可能一蹴而就，所以演替本身就是更像是一个过程性的概念而不像是一个结果性的概念。演替发展的最终结果有可能是一个顶级群落（Clements，1916，1928，1936），也可能是多个顶级群落的镶嵌体（Tansley，1920，1939）。这种不确定性，也证明了演替是个过程变化。2020年7月浙江卷26题，一种杂草取代另一种杂草的过程，对杂草而言就是优势取代，农作物之所以还是优势种是人作用的结果，如果去除人为的影响，农作物不可能为优势种，如果人为因素的存在，一种杂草也不可能取代另一种杂草成为主要杂草，所以这个题目的设置和答案都存在异议。一线老师在讲解过程中如果把浙江高考题答案中的生物群落类型没有改变理解为还是草本植物阶段没有到灌木阶段，那么该答案就否定了优势取代为演替的重要依据的说法。在苏智先、王仁卿主编的《生态学概论》中湿润森林遭受火灾之后的地区，在过火的迹地上，最先出现的是禾草群落，因为保留了它们原有的繁殖体底下茎，继而代替它们的是杂类草群，杂类草群落然后被灌草从所代替直到最后形成森林群落[4]，这一过程中作者认为草本阶段也是存在群落演替的，并作为群落的演替实例进行讲解;在曹凑贵主编的《生态学概论》中，美国俄克拉何马州的草原弃耕地恢复的第一阶段，向日葵的分泌物对自身的幼苗有很强的抑制作用，但对于第二阶段的优势种芒草幼苗却不产生任何抑制作用，于是向日葵占优势的先锋群落很快被芒草群落所取代[5]，这个实例也充分说明了在草本植物阶段，草的优势取代就是在进行群落演替，而非从草本阶段到灌木阶段才属于演替。综上所述，笔者认为生物群落演替的重要指标就是优势取代，杂草的替代过程就是演替的过程，所以2020年7月浙江卷26题答案存在争议。高考试题要求是严谨的，存在争议就说明不是很恰当的题目，所以通过分析笔者觉得“掐架”的两道高考题在知识层面，山东卷略胜一筹。

3出题形式比较

2020年山东卷19题中的互花米草（学名：Spartina lterniflora Loisel.）是禾本科、米草属多年生草本植物 ，根系发达，短而细的须根和根状茎存在地下可达1米。茎坚韧、直立，高可达1-3米，叶片互生，长披针形。花序圆锥状，穗小侧扁，两性花。源产北美大西洋沿岸，中国1979年开始引种，取得了一定的生态和经济价值，但也带来了生态污染，属于外来物种的不当引种。无瓣海桑（学名：Sonneratia apetala Buch.-Ham..）是海桑科，海桑属乔木，株高可达20米，茎干灰色成圆柱形，有笋状呼吸根伸出水面，小枝纤细下垂，有隆起的节。原产孟加拉国西南部的Sundarban。1985年引种到中国海南东寨港红树林自然保护区试种，三年后开花结果;后北移引种到广东深圳湾等地，长势良好。因无瓣海桑生长快，能迅速长成高大植株形成荫蔽的环境，使互花米草在竞争中因缺乏光照而处于劣势，在竞争中互花米草不占优势而被抑制，但与本地植物幼苗相比，无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低，逐渐被本地植物替代，促进了本地植物群落的恢复，山东卷的情境真实而鲜活，来自于生产实践但浙江高考题只是简单的用一种杂草代替另一种杂草来设定一个环境，情境不够真实丰满，与命题要求有一定的差距。从分值和考试内容的权重比例来看，山东卷3分的不定项选择，与浙江卷7分的填充题考查的知识点涵盖范围差别不大，也就是说山东卷更经济更有效。高考试卷要求知识的广度和深度，在有限的卷面上考查更多的知识，通过分析我们觉得“掐架”的两道高考题在形式上，山东卷也略胜一筹。

4高考命制的情境问题

2019年11月，教育部考试中心制定了《中国高考评价体系》对情境在命题中的运用做了说明[6]，要求试题的情境应该围绕现实问题（包括热点问题）开展，尽量做到新颖、真实、科学、恰当，有一定的信息量和适当的复杂度，能够体现学生运用所学知识，创造性的开展发现问题、解决实际问题的能力。在这一指导思想的驱动下，各个省份的试题素材都越来越真实，越来越贴近生活和实践。笔者以2021年山东卷为例，阐述高考试题的情境问题。2021年山东高考题的第3题：以细胞分子伴侣识别含有短肽序列KFERQ的目标蛋白形成复合体，引导进入溶酶体降解为情境，从应用的角度，借助学生必备知识，考查学生解决问题的能力，充分体现了科学思维的分析和判断能力;第7题：以氨基酸脱氨基产生的氨经过肝脏代谢转变为尿素出现障碍，导致的病变问题为情境，考查了学生理解和获取信息的能力，充分体现了核心素养中的科学思维和生命观念;第15题：以非洲猪瘟病毒的衣壳蛋白P72为情境，考查了学生知识的牵引能力，获取信息的能力;第17题：以小鼠Y染色体上决定性别的S基因为情境，从综合性、创新性、应用性多维度多视角来考查核心知识，试题充分体现了科学思维和科学探究能力，特别对演绎推理的科学方法，对结论的审视和论证的考查体现的尤为突出;第23题：本题以过度紧张、焦虑等刺激导致毛囊细胞数量减少导致脱发和黑色素细胞减少导致头发变白的问题为情境，通过神经调节、体液调节等核心内容考查，检验学生综合运用能力、实验探究能力，体现了科学探究、科学思维的核心素养;第25题：试题以人类γ基因启动子上游的调控序列中BCL11A蛋白的结合位点为情境集中考查了基因工程中的核心概念，通过对知识的应用性和创新性的考查，检验了学生获取信息的能力，实验设计的能力，解决问题的能力，把科学思维和科学探究的各个要素都得以体现。通过以上这些题目的分析，我们很容易看出现在的高考试题的情境都是真实的，高考试题主流的模式就是通过学生对已给情境的分析和推理，在获取题干信息的情况下，牵引自己所学的知识，加以应用和创新，完成科学思维和科学探究，达到考查学生的核心素养的目的。同时让学生在完成答卷的同时，了解一些疾病的发病机理，从而远离疾病珍爱健康，体现了对学生的生命观念培养。这样的试题也激发了学生学好生物知识的欲望，培养他们具有将来攻克疾病的信心和勇气，实现自己的责任担当，培养了学生的社会责任。

5  高考复习的对策

面对复杂多变的试题命题情境，教学一线教师要预测到试题的情境几乎是不可能的，因为这些情境来源广泛，材料的时效性强，往往是最近几年的硕士、博士论文及最近几年各个期刊上的专业论文摘抄而来，在高考复习的过程中去预测情境是不可能的事情，所以高三复习仍然要以不变应万变，因为无论是怎样的情境都要落脚于对课本核心概念和核心知识上的考查，一定是对学生必备知识掌握基础上的应用和创新，一定是考查学生的科学探究、科学思维能力，所以对课本的核心概念和核心知识掌握是前提。高三复习不能脱离了教材，要以教材为本不断夯实基础，构建知识网络，形成思维导图这是高三复习必不可少的重要环节。同时在高三复习阶段，一线教师还应从各种杂志、知网等媒介来多搜集一些最新的生物科技素材，特别是和高中核心知识密切相关的素材。

参考文献：

[1] 刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）解读[M].北京： 高等教育出版社，2020： 133.

[2] 聂其军.一道生物群落演替高考题引发的思考[J].生物学教学， 2021 年（ 第 46 卷） 第 8 期，75.

[3]陈阅增，张宗炳，冯午，葛明德，戴尧仁.普通生物学[M].北京：高等教育出版社，1997：586.

[4]苏智先，王仁卿.生态学概论[M].重庆：高等教育出版社，1993：88.

[5] 曹凑贵.生态学概论[M].北京： 高等教育出版社，2002： 156，154-155，147.

作者簡介：

姓名：吴兆春（中学高级教师、济南市名师）