浙江 沈盛梁

析高考試題創(chuàng)新路徑 尋高三復(fù)習(xí)有效策略
——以種間關(guān)系對種群數(shù)量的影響為例

浙江 沈盛梁

高考試題是眾多命題專家認(rèn)真研究的結(jié)晶，較之個別學(xué)校或地區(qū)性命制的試題具有更大的信度、更高的效度和更強(qiáng)的典型性，因此，高考試題是教學(xué)研究的重要資料之一。跟蹤分析全國各地歷年高考試題對某一考點(diǎn)的試題創(chuàng)新路徑，有利于尋找高考試題的命題思路和命題規(guī)律，有利于指導(dǎo)高三的復(fù)習(xí)教學(xué)，提高復(fù)習(xí)教學(xué)效率。本文擬以跟蹤全國各地歷年高考“種間關(guān)系對種群數(shù)量的影響”考點(diǎn)的試題創(chuàng)新為例，分析高考試題的創(chuàng)新路徑，探尋高三復(fù)習(xí)的有效策略，以拋磚引玉，期待有更多的一線教師參與到相關(guān)的思考與研究中來。

一、全國各地相關(guān)高考試題

【例1】（1990·全國卷）下圖所表明的物種A與物種B的關(guān)系是 （ ）

A．寄生 B．共生

C．捕食 D．競爭

【解析】A與B 兩個物種間的關(guān)系可以通過數(shù)量變化的先后關(guān)系判斷出它們是捕食關(guān)系，A為被捕食者，B為捕食者，選項(xiàng)C正確。

【答案】 C

1990年高考的考生使用的是85版高中生物教材，該教材中僅用文字扼要敘述了寄生、共生、捕食、競爭等種間關(guān)系，命題者通過利用種間關(guān)系對物種數(shù)量的影響建立曲線模型創(chuàng)新試題。

【例2】（2001·全國卷）如果一個生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時間分別測得這四種生物（甲、乙、丙、?。┧袡C(jī)物的總量，如圖所示。在一段時間內(nèi)，如果乙的種群數(shù)量增加，則會引起 （ ）

A．甲、丁的種群數(shù)量增加，丙的種群數(shù)量下降

B．甲、丙、丁的種群數(shù)量增加

C．甲、丁的種群數(shù)量下降，丙的種群數(shù)量增加

D．甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加

【解析】食物鏈中能量單向流動，逐級遞減，因此，這四種生物之間形成的食物鏈?zhǔn)牵罕住摇　Ｈ绻业姆N群數(shù)量增加，則甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加。

【答案】 D

此題利用能量流動特點(diǎn)通過建立食物鏈各營養(yǎng)級有機(jī)物柱形模型創(chuàng)新試題。

【例3】（2004·全國卷）寒帶針葉林中兩個動物種群（N1、N2）的數(shù)量變化如下圖所示，據(jù)圖判斷這兩個種群的關(guān)系是（ ）

種群數(shù)量(×1 000個)

A．捕食關(guān)系，N1為捕食者，N2為被捕食者

B．捕食關(guān)系，N2為捕食者，N1為被捕食者

C．競爭關(guān)系，N1為競爭中的勝者，N2為失敗者

D．共生關(guān)系，N1、N2彼此依賴，相互有利

【解析】N1與N2兩個物種間的關(guān)系可以通過數(shù)量變化的先后關(guān)系以及種群歷年平均數(shù)量判斷出它們是捕食關(guān)系，N1為被捕食者，N2為捕食者，選項(xiàng)B正確。

【答案】 B

此題在例1的基礎(chǔ)上通過更長的時間跨度和更精確典型的數(shù)量關(guān)系曲線建模創(chuàng)新試題。

【例4】（2006·全國卷）鋤足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物為食。在條件相同的四個池塘中，每池放養(yǎng)等量的三種蝌蚪，各池蝌蚪總數(shù)相同。再分別在四個池塘中放入不同數(shù)量的捕食者水螈。一段時間后，三種蝌蚪數(shù)量變化結(jié)構(gòu)如圖。下列分析，錯誤的是 （ ）

A．無水螈的池塘中，鋤足蟾蝌蚪數(shù)量為“J”型增長

B．三種蝌蚪之間為競爭關(guān)系

C．水螈更喜捕食鋤足蟾蝌蚪

D．水螈改變了三種蝌蚪間相互作用的結(jié)果

【解析】依據(jù)題干“三種蝌蚪均以浮游生物為食”可知它們之間為競爭關(guān)系；依據(jù)水螈數(shù)量變化與三種蝌蚪數(shù)量變化之間的關(guān)系，可以得出，水螈更喜捕食鋤足蟾蝌蚪；水螈的數(shù)量及對不同種類蝌蚪的喜食程度不同是導(dǎo)致三種蝌蚪數(shù)量變化的原因；生物在食物和空間條件充裕，氣候適宜，沒有敵害等理想條件下呈“J”型增長。

【答案】 A

此題利用競爭、捕食對種群數(shù)量的不同影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果柱形建模實(shí)現(xiàn)試題創(chuàng)新。此題融合了實(shí)驗(yàn)、種間關(guān)系、柱形建模等多種試題創(chuàng)新元素，使其成為一道非常新穎的高考試題，可以認(rèn)為它是2009年浙江高考第6題和2013年海南高考第25題的母題。

【例5】（2008·全國卷）某水池有浮游動物和藻類兩個種群，其種群密度隨時間變化趨勢如圖。若向水池中投放大量專食浮游動物的某種魚（丙），一段時間后，該水池甲、乙、丙三個種群中僅剩下一個種群。下列關(guān)于該水池中上述三個種群關(guān)系及變化的敘述，正確的是 （ ）

A. 甲和丙既有競爭關(guān)系又有捕食關(guān)系，最終僅剩下甲種群

B. 甲和乙既有競爭關(guān)系又有捕食關(guān)系，最終僅剩下丙種群

C. 丙和乙既有競爭關(guān)系又有捕食關(guān)系，最終僅剩下甲種群

D. 丙和乙既有競爭關(guān)系又有捕食關(guān)系，最終僅剩下丙種群

【解析】甲與乙兩個物種間的關(guān)系可以通過數(shù)量變化的先后關(guān)系以及題干“專食浮游動物的某種魚（丙）”判斷，選項(xiàng)C正確。

【答案】 C

此題在例1的基礎(chǔ)上通過增加種間關(guān)系和改變曲線縱軸含義建模創(chuàng)新試題。

【例6】（2009·浙江卷）經(jīng)調(diào)查，某生態(tài)系統(tǒng)中Y、X、Z分別為第一、第二和第三營養(yǎng)級，每個營養(yǎng)級不同物種的個體數(shù)量如圖甲所示（圖中每一柱條代表一個物種）。一段時間后個體數(shù)量發(fā)生變化，結(jié)果如圖乙所示。下列敘述正確的是 （ ）

A. X營養(yǎng)級的生物被捕食的壓力明顯增加

B. Z營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的增加是由于捕食對象專一引起的

C. Y營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的變化是由于捕食者對捕食對象有選擇的結(jié)果

D. X營養(yǎng)級的生物之間存在明顯的競爭關(guān)系，且其中某種生物處于競爭劣勢

【解析】根據(jù)題意畫出下圖：

由題圖可知，X營養(yǎng)級生物總量下降，Y營養(yǎng)級生物總量幾乎不變，X營養(yǎng)級的生物被捕食的壓力明顯增加；Z營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的增加是由于X營養(yǎng)級生物個體數(shù)量下降引起的；Y營養(yǎng)級生物個體數(shù)量的變化是過度捕食X造成的結(jié)果；由于Z營養(yǎng)級有兩種生物，X營養(yǎng)級的生物之間是否存在競爭關(guān)系無法判斷，Z營養(yǎng)級個體數(shù)量的變化差異可能是由于X營養(yǎng)級生物捕食對象專一引起的。

【答案】 A

此題可以認(rèn)為是2006全國高考第4題通過增加營養(yǎng)級，適當(dāng)變換模型創(chuàng)新而來。

【例7】（2012·浙江卷）如圖是某相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間數(shù)量變化關(guān)系的示意圖（圖中不同陰影的面積表示不同比例尺下的個體數(shù)量）。下列有關(guān)敘述錯誤的是 （ ）

A．圖中所含的食物鏈為捕食食物鏈

B．這些生物的種群數(shù)量在各自的K值上下波動

C．旅鼠的種群數(shù)量主要是由外源性因素調(diào)節(jié)的

D. 旅鼠的天敵、植物、旅鼠之間的數(shù)量變化是一種正反饋調(diào)節(jié)

【解析】由植物、旅鼠及其天敵形成的食物鏈為植物→旅鼠→旅鼠的天敵，此食物鏈為捕食食物鏈；三種生物都生存在資源有限的環(huán)境中，都存在環(huán)境容納量（K值），并且種群數(shù)量都在各自的K值上下波動；旅鼠的種群數(shù)量變化主要是由食物和天敵的變化引起；在這三種生物所形成的食物鏈中，捕食者數(shù)量的增多，必然會引起被捕食者種群數(shù)量的減少，這屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，D錯誤。

【答案】 D

此題用陰影面積表示數(shù)量的方法，實(shí)現(xiàn)種間關(guān)系對物種數(shù)量的影響建立模型，這種面積模型非常新穎，還可以加入一些其他創(chuàng)新元素實(shí)現(xiàn)試題的進(jìn)一步創(chuàng)新。

【例8】（2013·海南卷）甲、乙、丙是食性相同的、不同種的蝌蚪，三者之間無相互捕食關(guān)系。某研究小組在4個條件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和數(shù)量不等的同種捕食者，一段時間后，各池塘中3種蝌蚪的存活率如下表：

池塘編號捕食者數(shù)量/只蝌蚪存活率/%甲乙丙1 0 87 7 40 2 58 30 25 3 4 42 32 11 2 20 37 10 4 8

下列推測不合理的是 （ ）

A．捕食者主要捕食甲和丙

B．蝌蚪的種間競爭結(jié)果可能受捕食者影響

C．無捕食者時蝌蚪的種間競爭可能導(dǎo)致乙消失

D．隨著捕食者數(shù)量增加，乙可獲得的資源減少

【解析】隨著池塘中捕食者數(shù)量的增加，甲種和丙種蝌蚪存活率逐漸降低，說明捕食者的食物來源以甲、丙兩種蝌蚪為主，A正確。三種蝌蚪由于相同食物來源或相同生存空間可構(gòu)成種間競爭關(guān)系，但在四個池塘中放入了不同數(shù)量的捕食者后可能改變了它們原有的競爭結(jié)果，B正確。池塘1中，在沒有加入捕食者時乙種蝌蚪存活率最低，說明乙種蝌蚪競爭力最弱，容易被自然環(huán)境所淘汰，C正確。隨著捕食者數(shù)量的增加，甲種和丙種蝌蚪數(shù)量減少，乙種蝌蚪獲得的資源相對增加，故D不合理。

【答案】 D

此題利用競爭、捕食對種群數(shù)量的不同影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格建模實(shí)現(xiàn)試題創(chuàng)新。此題也可認(rèn)為是對2006全國高考第4題柱形模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的試題創(chuàng)新。

【例9】（2014·全國新課標(biāo)卷Ⅰ）某種植物病毒V是通過稻飛虱吸食水稻汁液在水稻間傳播的。稻田中青蛙數(shù)量的增加可減少該病毒在水稻間的傳播。下列敘述正確的是（ ）

A．青蛙與稻飛虱是捕食關(guān)系

B．水稻與青蛙是競爭關(guān)系

C．病毒V與青蛙是寄生關(guān)系

D．水稻和病毒V是互利共生關(guān)系

【解析】稻田中青蛙增加抑制病毒傳播，原因是青蛙捕食稻飛虱，青蛙與稻飛虱是捕食關(guān)系，A項(xiàng)正確；水稻和青蛙并不利用共同的資源，兩者不是競爭關(guān)系，B項(xiàng)錯誤；病毒V和水稻之間是寄生的關(guān)系，C、D項(xiàng)錯誤。

【答案】 A

利用各種模型對“種間關(guān)系對種群數(shù)量的影響”考查了多年，直接利用文字描述進(jìn)行考查有種返璞歸真的意味。

二、圖解高考試題的創(chuàng)新路徑

三、啟示與策略

通過以上對高考試題創(chuàng)新路徑的分析可見，很多高考試題均來自于對課本上相關(guān)知識的建模以及對往年高考試題模型的進(jìn)一步深化與拓展。如果教師能對高考試題的這些創(chuàng)新路徑進(jìn)行歸納、分析、比較和適用性研究，我們就能夠揭示并掌握某類試題的編制方法與規(guī)律，教師可將掌握的這些試題編制方法與規(guī)律推介給學(xué)生，幫助學(xué)生找到習(xí)題的規(guī)律，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)焦慮，提高復(fù)習(xí)質(zhì)量。

同時，教師可利用掌握的試題編制方法與規(guī)律預(yù)測試題未來的發(fā)展方向，編制出一些新穎的、有針對性的原創(chuàng)性試題，并利用這些原創(chuàng)性試題進(jìn)行變式訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生跳出“題海”，這對減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力以及分析解決問題的能力，都是大有益處的。

（作者單位：浙江省紹興市柯橋區(qū)教師發(fā)展中心）