安徽 姚芳芳
“生物與環(huán)境”是高中生物學教學中的重要內(nèi)容之一,是《普通高中生物學課程標準》(2017年版2020年修訂)(以下簡稱《課程標準》)中,選擇性必修2中的核心概念“生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分相互影響,共同實現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),能量流動和信息傳遞,生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié),保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)”。在高考真題中往往通過滲透相關(guān)知識的考查,引導學生關(guān)注生態(tài)環(huán)境問題,增強生態(tài)文明意識,有利于發(fā)揮高考的育人價值,因此成為近幾年高考試題命題的熱點內(nèi)容和高頻考點。
分析2022年高考全國甲卷、乙卷生物學試題和山東卷、浙江卷、湖南卷、廣東卷中“生物與環(huán)境”相關(guān)內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)六套試題中均有選擇題和填空題兩種題型,突出對“生物與環(huán)境”核心概念的考查。具體考查情況分析如表1。
表1 2022年高考真題中“生物與環(huán)境”知識考查情況統(tǒng)計
由表1可知,2022年各地高考生物學試題中,“生物與環(huán)境”均為重要考點,在試卷中所占比例都較大。試題呈現(xiàn)形式多樣,多以文字敘述為主,同時輔以曲線圖、表格、柱狀圖等。試題情境較新穎,主要與日常生活、生產(chǎn)實踐和科學實驗、科學研究相結(jié)合。如山東卷第11題和湖南卷第8題以立體農(nóng)業(yè)稻田養(yǎng)鴨、稻蟹共作為情景,考查生態(tài)系統(tǒng)的功能。全國甲卷第5題,山東卷第12題都以池塘養(yǎng)魚為情景,考查種群的數(shù)量特征。湖南卷第20題以入侵物種福壽螺為問題情境、廣東卷第20題以廣東特色農(nóng)產(chǎn)品荔枝為問題情境,考查種群和群落相關(guān)知識等。以真實的情境為載體進行命題,可綜合考查學生的理解能力、解決實際生產(chǎn)生活問題的能力、實驗探究的能力以及創(chuàng)新能力,有利于學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
生物學科的基礎知識,包括生物學中的基本概念、原理、規(guī)律以及方法。高考試題的命制立足學科基礎知識,并考查學生對所學知識融會貫通的能力,能夠運用生物學知識對生產(chǎn)、生活中的生物學問題或有關(guān)的生物學現(xiàn)象進行分析、推理或做出合理的解釋的能力。
例1.(2022年,湖南卷,第20題)入侵生物福壽螺適應能力強、種群繁殖速度快。為研究福壽螺與本土田螺的種間關(guān)系及福壽螺對水質(zhì)的影響,開展了以下實驗:
實驗一:在飼養(yǎng)盒中間放置多孔擋板,不允許螺通過,將兩種螺分別置于擋板兩側(cè)飼養(yǎng);單獨飼養(yǎng)為對照組。結(jié)果如圖1所示。
圖1
實驗二:在飼養(yǎng)盒中,以新鮮菜葉喂養(yǎng)福壽螺,每天清理菜葉殘渣;以清潔自來水為對照組。結(jié)果如表2所示。
表2
注:水體渾濁度高表示其雜質(zhì)含量高。
回答下列問題:
(1)野外調(diào)查本土田螺的種群密度,通常采用的調(diào)查方法是________。
(2)由實驗一結(jié)果可知,兩種螺的種間關(guān)系為________。
(3)由實驗二結(jié)果可知,福壽螺對水體的影響結(jié)果表現(xiàn)為________。
(4)結(jié)合實驗一和實驗二的結(jié)果,下列分析正確的是________(填序號)。
①福壽螺的入侵會降低本土物種豐富度
②福壽螺對富營養(yǎng)化水體耐受能力低
③福壽螺比本土田螺對環(huán)境的適應能力更強
④種群數(shù)量達到K/2時,是防治福壽螺的最佳時期
(5)福壽螺入侵所帶來的危害警示我們,引種時要注意________(答出兩點即可)。
【答案】(1)樣方法 (2)競爭 (3)水體富營養(yǎng)化,水質(zhì)被污染 (4)①③ (5)物種對當?shù)丨h(huán)境的適應性,有無敵害及對其他物種形成敵害
【命題角度分析】本題以外來入侵物種福壽螺和本土田螺的種間關(guān)系以及福壽螺對水質(zhì)的影響展開實驗進行研究。通過具體的情境設置不同層面的問題,引導學生由淺入深,層層深入完成題目,綜合考查理解能力、分析問題、解決問題的能力和發(fā)散思維能力。前兩小題是對種群密度的調(diào)查方法和群落的種間關(guān)系等基礎知識的考查,意在構(gòu)建學生的生命觀念。第(3)(4)兩小題結(jié)合坐標圖及表格,通過分析福壽螺對水體的影響以及對環(huán)境的適應情況,意在培養(yǎng)學生的科學思維能力。第(5)小題,通過外來入侵物種福壽螺對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境問題帶來的危害,引起學生對保護生物多樣性的深刻認識,傳達生態(tài)平衡理念,關(guān)注全球生態(tài)環(huán)境問題,并參與保護生物多樣性的宣傳和實踐,滲透社會責任意識。
與“生物與環(huán)境”相關(guān)的知識多與日常生活、生產(chǎn)實踐、生態(tài)環(huán)保等情境密切聯(lián)系。高考真題中,立足于生物學科必備知識,通過設置簡單或復雜的問題情境,引導學生對所學生物學知識進行遷移應用,注重培養(yǎng)學生的理解能力、科學思維和科學探究能力以及在真實情境中解決問題的能力,體現(xiàn)高考“立德樹人,服務選材,引導教學”的核心功能。
例2.(2022年,廣東卷,第20題)荔枝是廣東特色農(nóng)產(chǎn)品,其產(chǎn)量和品質(zhì)一直是果農(nóng)關(guān)注的問題。荔枝園A采用常規(guī)管理,果農(nóng)使用化肥、殺蟲劑和除草劑等進行管理,林下幾乎沒有植被,荔枝產(chǎn)量高;荔枝園B與荔枝園A面積相近,但不進行人工管理,林下植被豐富,荔枝產(chǎn)量低。研究者調(diào)查了這兩個荔枝園中的節(jié)肢動物種類、個體數(shù)量及其中害蟲、天敵的比例,結(jié)果見表3。
表3
回答下列問題:
(1)除了樣方法,研究者還利用一些昆蟲有________性,采用了燈光誘捕法進行取樣。
(2)與荔枝園A相比,荔枝園B的節(jié)肢動物物種豐富度________,可能的原因是林下豐富的植被為節(jié)肢動物提供了________,有利于其生存。
(3)與荔枝園B相比,荔枝園A的害蟲和天敵的數(shù)量________,根據(jù)其管理方式分析,主要原因可能是________。
(4)使用除草劑清除荔枝園A的雜草是為了避免雜草競爭土壤養(yǎng)分,但形成了單層群落結(jié)構(gòu),使節(jié)肢動物物種多樣性降低。試根據(jù)群落結(jié)構(gòu)及種間關(guān)系原理,設計一個生態(tài)荔枝園簡單種植方案(要求:不用氮肥和除草劑、少用殺蟲劑,具有復層群落結(jié)構(gòu)),并簡要說明設計依據(jù)。
【答案】(1)趨光 (2)較高 食物和棲息環(huán)境 (3)較少 殺蟲劑殺除害蟲同時也殺傷天敵 (4)種植方案:荔枝株下種植豆科草本植物形成復層群落結(jié)構(gòu)。設計依據(jù):豆科植物共生的根瘤菌固氮提高土壤氮含量,可不用氮肥;豆科植物覆蓋競爭排除雜草,可不用除草劑;豆科植物為節(jié)肢動物提供生存條件,天敵比例也會增加,可少用殺蟲劑。
【命題角度分析】本題以廣東特色農(nóng)產(chǎn)品荔枝的種植為情境,主要考查種群、群落的結(jié)構(gòu)及種間關(guān)系,突出對學科必備知識的考查,同時還考查學生的理解能力、解決實際問題的能力,以及設計實驗進行實驗探究的能力。解答第(1)(2)小題只需熟知種群、群落的基礎知識即可。第(3)小題通過與荔枝園B相比,荔枝園A害蟲及天敵數(shù)量均減少的原因分析,考查學生根據(jù)具體情境分析問題、解決問題的能力。第(4)小題根據(jù)所學生物學知識,引導學生從群落結(jié)構(gòu)及種間關(guān)系的角度分析,并根據(jù)要求,設計簡單的生態(tài)荔枝園的種植方案,能夠運用所學知識解決生產(chǎn)中的生物學問題,滲透科學探究、社會責任等學科素養(yǎng)的考查,符合《評價體系》中“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導向、能力為重、知識為基”的新時代高考試題命題理念。
要選拔創(chuàng)新型的人才,在高考真題中就要滲透創(chuàng)新意識,試題通過設置新穎的呈現(xiàn)方式或者設問方式,引導學生對素材進行創(chuàng)新性的解讀,遷移運用,促進學生主動思考,自主學習,發(fā)現(xiàn)新的問題,提出新的思路,找到新的規(guī)律,最終得出新的結(jié)論,以突出對創(chuàng)新思維的考查。
例3.(2022年,山東卷,第24題)在一個群落中隨機選取大量樣方,某種植物出現(xiàn)的樣方數(shù)占全部樣方數(shù)的百分比為該物種的頻度,頻度分級標準如表4所示。在植物種類分布均勻且穩(wěn)定性較高的生物群落中,各頻度級植物物種數(shù)在該群落植物物種總數(shù)中的占比呈現(xiàn)一定的規(guī)律,如圖2所示。
表4
圖2
(1)若植物甲為該群落的優(yōu)勢種,則植物甲的頻度最可能屬于________級,而調(diào)查發(fā)現(xiàn)該頻度級中的植物乙不是優(yōu)勢種,則乙的種群密度和分布范圍的特點分別是________、________。
(2)若某草地植物物種的頻度級符合圖2所示比例關(guān)系,且屬于D頻度級的植物有16種,則該草地中植物類群的豐富度為________。
(3)若研究植物甲的生態(tài)位,通常需要研究的因素有________(填標號)。
A.甲在該區(qū)域出現(xiàn)的頻率
B.甲的種群密度
C.甲的植株高度
D.甲與其他物種的關(guān)系
(4)隨著時間的推移,群落可能會發(fā)生演替。群落演替的原因是________。
【答案】(1)E 種群密度小 分布范圍廣
(2)200 (3)ABCD (4)環(huán)境不斷變化;生物本身不斷繁殖、遷移或者遷徙;種內(nèi)與種間關(guān)系的改變;人類活動的干擾
【命題角度分析】本題通過新的情境考查學生從題干中獲取關(guān)鍵信息,并解決問題的能力。試題提到的“頻度”是教材沒有的,對于學生來講相對陌生,需要學生基于新情境以及種群和群落的基礎知識,大膽推理,合理作答。解答第(1)(2)小題需要學生結(jié)合圖表,充分理解頻度的概念并作答。第(3)小題根據(jù)生態(tài)位概念,分析影響植物生態(tài)位的因素,突出對基礎知識的考查,滲透生命觀念意識。第(4)小題,通過對群落發(fā)生演替的原因的分析,加深學生對群落演替的理解,培養(yǎng)學生的科學思維能力。
2022年生物學試題中,“生物與環(huán)境”相關(guān)知識的考查,總體來講相對簡單,突出基礎性,凸顯學科核心素養(yǎng)及育人功能。基于此,2023屆高三復習應注意以下兩點。
“生物與環(huán)境”模塊內(nèi)容在高考試題中常以必備知識為基礎,兼顧綜合性、應用性和創(chuàng)新性。復習備考過程中可以利用核心概念、重要概念、次位概念等作為主線,構(gòu)建知識網(wǎng)絡,同時注意補充生物學專業(yè)術(shù)語,以便做題時落實回歸教材。如可以以選擇性必修2《生物與環(huán)境》的章標題作為主干知識,以節(jié)標題作為主支干知識,每一節(jié)的主要內(nèi)容為次支干知識,再添“枝”加“葉”補充具體知識,以此思路構(gòu)建框架圖式知識網(wǎng)絡,把整本書的知識點整合為一個整體。同時,還要關(guān)注教材中“與社會的聯(lián)系”“科學家的故事”“科學·技術(shù)·社會”“生物科技進展”等欄目,還有文中小字部分、旁欄思考等內(nèi)容,以及教材中的實例和圖片、課后習題中的拓展題等素材,用于完善知識體系,熟練掌握知識的內(nèi)涵和外延,以便于知識間的融會貫通。