基于科技文獻(xiàn)進(jìn)行高三生物學(xué)原創(chuàng)試題的命制

李 杰 施茵茵

(廣東省佛山市南海中學(xué) 528211)

生物學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，也是一門發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛的學(xué)科，與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境(STSE)等方面緊密聯(lián)系。高考中涉及STSE的試題屢見不鮮，這些題目均與科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系，試題的鮮明特點(diǎn)在于貼近生活、貼近學(xué)生。筆者嘗試此類型試題的命制，希望命制出題材新穎、緊扣考點(diǎn)、巧妙設(shè)問、開拓思維的原創(chuàng)試題，既可以緩解學(xué)生在高三考試中的學(xué)習(xí)壓力，激發(fā)學(xué)生思維，又可以幫助教師診斷教學(xué)效果、完善教學(xué)方法。

例1 “稻魚鴨”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)貴州從江當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的和諧發(fā)展具有重要作用。在魚苗較大時(shí)放養(yǎng)雛鴨，可以防止鴨吃魚同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)中的浮水植物(滿江紅等)和水稻害蟲(稻飛虱等)是魚和鴨的重要食物來源。請(qǐng)回答下列問題：

(1)該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)要考慮魚和鴨的數(shù)量，這體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。

(2)稻田中放養(yǎng)魚和鴨捕食害蟲，屬于________防治。魚和鴨增加了生態(tài)系統(tǒng)________的________復(fù)雜程度，從而提高了________穩(wěn)定性。

(3)請(qǐng)用文字和箭頭補(bǔ)充完成該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖(不考慮人為因素)。

(4)從群落結(jié)構(gòu)的角度分析，該系統(tǒng)的立體養(yǎng)殖可以充分利用________。從能量流動(dòng)的角度分析，該生態(tài)系統(tǒng)可以________。

試題評(píng)析：發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的重要手段，對(duì)于環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)增長、社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義。本題是以生態(tài)農(nóng)業(yè)為背景借助張琳杰等人的論文[1]設(shè)計(jì)出的，主要考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、構(gòu)建生態(tài)農(nóng)業(yè)的原理、與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比生態(tài)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢等方面的知識(shí)內(nèi)容；能力方面主要考查學(xué)生從題干獲取、利用關(guān)鍵信息解決問題的能力，歸納總結(jié)(能量流動(dòng))的能力，知識(shí)遷移、準(zhǔn)確表達(dá)等方面的能力。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的習(xí)慣，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。從反饋信息來看，該題難度梯度設(shè)置合理，具有較好的區(qū)分度和效度。

例2 桉樹引入廣東已有100多年的歷史，其可用于造紙、煉油、藥品、食品等方面。大面積種植也會(huì)導(dǎo)致土地沙化、肥力下降、地下水位下降等問題出現(xiàn)。也有研究表明速生桉樹林與天然林相比，其無脊椎動(dòng)物(例如小蚓類、螨類等)多樣性降低。請(qǐng)回答相關(guān)問題：

(1)調(diào)查林地?zé)o脊椎動(dòng)物多樣性和密度的方法是________，林地中的所有動(dòng)植物和微生物形成一個(gè)________。

(2)天然林結(jié)構(gòu)上影響分層現(xiàn)象的主要因素是________，將天然林燒毀后種植桉樹林屬于________演替。同天然林相比，速生桉樹林的恢復(fù)力穩(wěn)定性________，其原因是________。

(3)桉樹用于造紙、藥品所體現(xiàn)的是生物多樣性的________價(jià)值，保護(hù)生物多樣性最有效的方法是________。

試題評(píng)析：本題是以外來物種桉樹為研究對(duì)象，借助王軍等的論文[2]，主要經(jīng)過確立考點(diǎn)、遴選素材、推敲分布、打磨問題四個(gè)步驟編制。旨在考查學(xué)生對(duì)高中生物學(xué)基本核心知識(shí)(群落概念、種群密度調(diào)查方法、演替的類型、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、生物多樣性的價(jià)值等)內(nèi)容的再現(xiàn)、運(yùn)用的能力，引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)到知識(shí)解決社會(huì)、生活方面的實(shí)際問題，養(yǎng)成學(xué)以致用的習(xí)慣。培養(yǎng)學(xué)生從多角度看問題的發(fā)散思維和批判性思維。

例3 南美蟛蜞菊是廣東主要的外來入侵植物之一，無性繁殖能力極強(qiáng)，其自然揮發(fā)物具有化感作用，會(huì)抑制周圍植物的生長。

(1)經(jīng)過繁殖所產(chǎn)生的子代南美蟛蜞菊________(會(huì)/不會(huì))發(fā)生性狀分離，這是因?yàn)闆]有經(jīng)過雌雄配子的形成和隨機(jī)結(jié)合，即沒有發(fā)生可遺傳變異中的________。

(2)一興趣小組想探究南美蟛蜞菊的化感作用對(duì)蘿卜和菜心種子萌發(fā)的影響，從而了解南美蟛蜞菊與這兩種作物的種間關(guān)系。于是他們用DMSO作溶劑來提取南美蟛蜞菊的化感物質(zhì)，制備了不同濃度的浸提液處理蘿卜和菜心種子，每天觀察發(fā)芽情況，得到圖1。

A：南美蟛蜞菊—蘿卜

B：南美蟛蜞菊—菜心 圖1 南美蟛蜞菊浸提液對(duì)蘿卜和菜心種子萌發(fā)的影響

據(jù)圖分析，在無南美蟛蜞菊浸提液存在下，蘿卜和菜心種子分別于第5天和第____天達(dá)到最大發(fā)芽率；隨著南美蟛蜞菊浸提液質(zhì)量濃度的升高，其最大發(fā)芽率逐漸________，這說明南美蟛蜞菊與蘿卜或菜心的關(guān)系為________。

(3)有科學(xué)家提出，南美蟛蜞菊能通過化感作用抑制土壤中致病真菌的生長從而有益于其入侵。興趣小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證以上說法，操作步驟如下：①配置PDA培養(yǎng)基(培養(yǎng)真菌)，實(shí)驗(yàn)組加入南美蟛蜞菊浸提液，對(duì)照組加入________，各倒8個(gè)平板；②每個(gè)平板接種一個(gè)菌落直徑、厚度和形態(tài)均相同活化后的立枯絲核致病真菌菌株，28℃ 恒溫培養(yǎng)；③48 h后測量菌落面積。

請(qǐng)你預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：__________________。

試題評(píng)析：南美蟛蜞菊在廣東是極其常見的一種植物，但大多數(shù)人不知道其是外來物種入侵的典型代表。本題是借助孫見凡等[3]、黃澤文等[4]研究論文設(shè)計(jì)而成，主要涉及了生活、環(huán)境、技術(shù)等方面，綜合考查了基因與性狀的關(guān)系、基因重組、種間關(guān)系、微生物培養(yǎng)等內(nèi)容，并著重考查實(shí)驗(yàn)過程分析、結(jié)果結(jié)論預(yù)測和表達(dá)的能力，對(duì)必修、選修內(nèi)容均有涉及，覆蓋面較廣。本題中小題難度逐題提高，可較有效地區(qū)分各層次學(xué)生，具有較好的選拔功能。