河北 尹利軍 邵國(guó)典

生態(tài)學(xué)知識(shí)是高中生物學(xué)核心內(nèi)容之一，與人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活實(shí)踐緊密聯(lián)系，是培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立和踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的重要內(nèi)容，更是檢測(cè)學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)水平的良好命題素材，是歷年高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容和高頻考點(diǎn)。本文統(tǒng)計(jì)了2019 年全國(guó)卷、北京卷、天津卷中對(duì)生態(tài)學(xué)知識(shí)的考查情況，并結(jié)合近幾年高考命題情況進(jìn)行分析，依據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）要求，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出復(fù)習(xí)備考建議，以期提升復(fù)習(xí)備考的針對(duì)性和實(shí)效性。

1.2019 年高考生態(tài)學(xué)知識(shí)命題特點(diǎn)及核心素養(yǎng)考查水平統(tǒng)計(jì)分析

人教版高中生物教材必修3 中涉及的生態(tài)學(xué)知識(shí)包括種群的特征和數(shù)量變化、群落的結(jié)構(gòu)和演替、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及保護(hù)等內(nèi)容。筆者對(duì)2019 年高考理綜卷中有關(guān)生態(tài)學(xué)部分的命題內(nèi)容及核心素養(yǎng)考查情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1 所示。

表1 2019 年高考理綜卷生物部分生態(tài)學(xué)知識(shí)考查情況統(tǒng)計(jì)

從表1 可以看出，在2019 年高考試題中對(duì)生態(tài)學(xué)知識(shí)的考查分值多數(shù)情況下占必修3 的主導(dǎo)地位，考查內(nèi)容主要集中在種群數(shù)量變化、群落的結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的功能等方面，這與近幾年生態(tài)學(xué)知識(shí)的高考命題情況基本保持一致，但就生物類型而言，2019 年高考試題由往年的植物種群數(shù)量分析改變?yōu)槲⑸锓N群數(shù)量分析，且多數(shù)為考生提供了真實(shí)情境，讓其進(jìn)行分析、歸納，得出結(jié)論或預(yù)期結(jié)果。從考查學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的角度來(lái)看，多數(shù)題目要求學(xué)生“能夠從不同的生命現(xiàn)象中，運(yùn)用歸納總結(jié)的方法概括出生物學(xué)規(guī)律，并在某一給定情境中，運(yùn)用生物學(xué)規(guī)律和原理，對(duì)可能的結(jié)果或發(fā)展趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)”，這樣的考查屬于學(xué)業(yè)質(zhì)量中的“三級(jí)”或“四級(jí)”水平，對(duì)應(yīng)《普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》的理解能力和綜合運(yùn)用能力。這些試題主要考查學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)中的生命觀念和科學(xué)思維等維度，同時(shí)滲透生命觀念和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

2.試題分析

（1）通過(guò)重要概念考查基礎(chǔ)知識(shí)，滲透生命觀念

生物學(xué)是由一系列重要事實(shí)、概念（包括原理、定律、規(guī)律）組成的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知過(guò)程。學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的主要任務(wù)之一是建構(gòu)重要概念，形成一系列的生命觀念。在生態(tài)學(xué)部分，涉及的核心概念為“生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分相互影響，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞，生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自我調(diào)節(jié)保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)”，下設(shè)的重要概念有種群（含種群密度、種群特征等）、群落（含群落結(jié)構(gòu)、豐富度、演替等）、生態(tài)系統(tǒng)（含物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)及信息傳遞等）、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（含抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性等）。在高考試題中，命題者經(jīng)常以生態(tài)學(xué)大概念或重要概念為載體，考查學(xué)生的結(jié)構(gòu)和功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)和能量觀等生命觀念，如2019 年全國(guó)卷Ⅰ第31 題考查食物鏈（網(wǎng)）、種間競(jìng)爭(zhēng)、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞等概念；全國(guó)卷Ⅱ第6 題考查生態(tài)金字塔中數(shù)量金字塔的含義，第31 題考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)及生產(chǎn)者的光合作用量、凈光合量的測(cè)量等次位概念；全國(guó)卷Ⅲ第31 題考查環(huán)境容納量的含義，這些概念都是理解生態(tài)學(xué)大概念中種群、群落及生態(tài)系統(tǒng)的功能等知識(shí)的重要概念，能讓學(xué)生深入理解和樹(shù)立生態(tài)學(xué)中的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)及物質(zhì)和能量相伴隨等生命觀念。

（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，重視科學(xué)探究和科學(xué)思維的考查

科學(xué)探究和科學(xué)思維是構(gòu)建概念、形成生命觀念的重要方式?！翱茖W(xué)探究”要求學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)結(jié)果的交流與討論的能力?！翱茖W(xué)思維”要求學(xué)生要有能尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。在生物高考命題中，通過(guò)特定情境的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或分析，能考查學(xué)生對(duì)特定生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察、探究設(shè)計(jì)及解決實(shí)踐問(wèn)題的能力，考查學(xué)生能否在解決問(wèn)題過(guò)程中科學(xué)、準(zhǔn)確地運(yùn)用歸納與分析、假說(shuō)與演繹推理及批判性思維等科學(xué)思維方法。在2019 年高考理綜卷生態(tài)學(xué)命題中，命題專家利用真實(shí)情境，以實(shí)驗(yàn)探究分析為主基調(diào)，考查學(xué)生科學(xué)探究和科學(xué)思維能力，如2019 年全國(guó)卷Ⅰ第6 題和全國(guó)卷Ⅲ第31 題都以細(xì)菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)為情境，探究分析不同條件對(duì)細(xì)菌種群數(shù)量的影響，要求根據(jù)所學(xué)知識(shí)或模型推理在不同環(huán)境容納量條件下細(xì)菌數(shù)量變化，并用科學(xué)的語(yǔ)言進(jìn)行描述；天津卷第5 題以植物和煙粉虱相互作用關(guān)系為情境，要求學(xué)生運(yùn)用歸納與概括、演繹推理等方法分析化學(xué)信息作用、共同進(jìn)化特點(diǎn)及有害生物防治方法等問(wèn)題；全國(guó)卷Ⅱ第31 題以根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量（生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量）實(shí)驗(yàn)為情境，考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用模型與建模、歸納與概括等方法解決問(wèn)題的能力。

（3）設(shè)置真實(shí)情境,考查生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和保護(hù)，體現(xiàn)社會(huì)責(zé)任

社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的擔(dān)當(dāng)和能力。具有指導(dǎo)學(xué)生以造福人類的態(tài)度和價(jià)值觀，關(guān)注涉及生物學(xué)的社會(huì)議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學(xué)，形成生態(tài)意識(shí)，參與環(huán)境保護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人的教育根本目標(biāo)。在2019 年高考理綜卷生物部分的生態(tài)學(xué)試題中，命題者結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和科研人員研究成果，通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，考查生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和保護(hù)措施的相關(guān)知識(shí)，滲透保護(hù)環(huán)境和資源的意識(shí)，考查了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)，如北京卷第5 題以不同類型植物對(duì)自然水體中N、P 含量過(guò)高引起富營(yíng)養(yǎng)化的凈化能力為情境，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提取表格信息并進(jìn)行推理判斷，了解生物科技與環(huán)境保護(hù)的聯(lián)系；天津卷第7 題以北方農(nóng)牧區(qū)交錯(cuò)帶不同處理措施對(duì)棄耕農(nóng)田次生演替的影響為情境，考查合理保護(hù)措施對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的影響，滲透人與自然和諧統(tǒng)一的意義。

（4）重視生物學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)

語(yǔ)言表達(dá)能力是對(duì)生物學(xué)概念、原理、定律的運(yùn)用，是抽象思維的結(jié)果。運(yùn)用生物學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)分析生命現(xiàn)象，解釋形成生命現(xiàn)象的原因，推理生命活動(dòng)的規(guī)律，領(lǐng)悟科學(xué)研究的過(guò)程和思維方法，是學(xué)生形成重要概念、原理和解釋生物學(xué)規(guī)律的重要途徑，也是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)形成的必備能力，具體體現(xiàn)在解決考查學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的問(wèn)題中。通過(guò)分析生命現(xiàn)象或規(guī)律，準(zhǔn)確運(yùn)用專業(yè)術(shù)語(yǔ)，表達(dá)自己的分析結(jié)果或闡述原因，是近幾年高考命題的主導(dǎo)思路，如2019 年生態(tài)學(xué)知識(shí)中，全國(guó)卷Ⅰ第31 題考查種間競(jìng)爭(zhēng)概念的描述，生態(tài)系統(tǒng)信息種類及種群特征中涉及的專用名詞書寫；全國(guó)卷Ⅱ第31 題考查生產(chǎn)者的光合總量和凈光合量的表示；全國(guó)卷Ⅲ第31 題（2）問(wèn)要求學(xué)生分析5 mL 培養(yǎng)基M 中接種菌量增加一倍，與之前比較K 值變化并分析原因，以及高考理綜卷生物命題中其他題目在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、生命活動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因或規(guī)律分析解答等，無(wú)不體現(xiàn)高考試題運(yùn)用專業(yè)術(shù)語(yǔ)規(guī)范表達(dá)在考查學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的幾個(gè)維度的命題導(dǎo)向，進(jìn)而體現(xiàn)生物學(xué)科特點(diǎn)，引導(dǎo)高中生物教學(xué)的育人導(dǎo)向。

3.復(fù)習(xí)備考建議

（1）以生物大概念為主線，通過(guò)理解概念構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，構(gòu)建生命觀念

概念是反映對(duì)象本質(zhì)屬性的思維形式。生物學(xué)概念是生物學(xué)科的基礎(chǔ)，是生物學(xué)領(lǐng)域最基本的語(yǔ)言表達(dá)單位。在生物高考命題中，為體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)，考查主干知識(shí)，一般以生物學(xué)大概念為命題思路，讓學(xué)生在大概念的引領(lǐng)下進(jìn)行問(wèn)題分析，進(jìn)而解決問(wèn)題，考查學(xué)生生命觀念某一方面的內(nèi)容。分析2019 年高考理綜卷生態(tài)學(xué)知識(shí)命題情況可知，考查生物大概念下重要概念的試題的目的是檢測(cè)學(xué)生對(duì)生物主干知識(shí)的理解和掌握程度，體現(xiàn)對(duì)穩(wěn)態(tài)與平衡觀、結(jié)構(gòu)和功能觀等生命觀念的檢測(cè)。在復(fù)習(xí)中教師應(yīng)該在大概念的統(tǒng)領(lǐng)下，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，逐個(gè)對(duì)相關(guān)大概念下的核心概念和次位概念進(jìn)行理解性復(fù)習(xí)，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，如構(gòu)建圖1 所示知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生運(yùn)用歸納與概括、推理及批判性思維等科學(xué)思維方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力，理解生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)關(guān)系的重要性，進(jìn)而初步構(gòu)建穩(wěn)態(tài)與平衡觀等生命觀念。

圖1 生物大概念下生態(tài)學(xué)重要概念的網(wǎng)絡(luò)

（2）注重模型的構(gòu)建與運(yùn)用，提升分析問(wèn)題、探究性解決問(wèn)題的能力

《課程標(biāo)準(zhǔn)》提出將模型與建模方法運(yùn)用到課程學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生在基于生物學(xué)證據(jù)和事實(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行分析和解決的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。從近幾年高考命題來(lái)看，有較多題目命題要求從模型和建模角度分析解題，考查學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維，探究解決生產(chǎn)生活中問(wèn)題的能力。在復(fù)習(xí)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型并通過(guò)具體實(shí)例分析運(yùn)用模型，解決實(shí)踐中的問(wèn)題，以提升解題能力,如在復(fù)習(xí)種群數(shù)量變化時(shí)，以某養(yǎng)魚場(chǎng)鯽魚繁殖設(shè)計(jì)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表2 種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建步驟，完成“J”型曲線模型構(gòu)建〔結(jié)果如圖2（1）所示〕，并分析得出該模型條件下其種群增長(zhǎng)率和種群增長(zhǎng)速率模型〔結(jié)果如圖2（3）（4）所示〕，然后再讓學(xué)生思考在培養(yǎng)過(guò)程中鯽魚種群實(shí)際的增長(zhǎng)情況，進(jìn)而構(gòu)建“S”型曲線模型及種群增長(zhǎng)率和種群增長(zhǎng)速率曲線〔結(jié)果如圖2（2）（5）（6）所示〕，并結(jié)合圖2 中（2）和（6）提出如下問(wèn)題串引發(fā)學(xué)生思考探究：（1）設(shè)乙曲線為Nt+1=Nt，則圖2（2）曲線甲中A、B 的含義分別是什么？（2）如果需要持續(xù)盡可能多地收獲該種鯽魚，則應(yīng)在圖2（6）曲線的甲、乙、丙哪點(diǎn)捕撈最合適，理由是什么？如果是防止像草地貪夜蛾這樣的有害昆蟲，則應(yīng)控制在哪點(diǎn)，理由是什么？

表2 鯽魚種群增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建步驟

圖2 種群增長(zhǎng)規(guī)律數(shù)學(xué)模型

教師通過(guò)以上教學(xué)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中分析問(wèn)題，構(gòu)建模型并利用模型解決生產(chǎn)生活中的問(wèn)題，既讓學(xué)生獲取了知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生歸納、推理、分析、解決問(wèn)題的能力，發(fā)展其學(xué)科核心素養(yǎng)。在本專題中，類似過(guò)程還有構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的概念模型，進(jìn)而為學(xué)生理解選修中生態(tài)工程模型奠定基礎(chǔ)。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐和近幾年高考命題分析，模型的構(gòu)建和利用有利于提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐解決問(wèn)題的能力，讓科學(xué)思維和科學(xué)探究能力在教學(xué)中真正落實(shí)，提升復(fù)習(xí)的針對(duì)性和有效性。

（3）充分挖掘教材資源，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，注重學(xué)生社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)

從近幾年高考生物命題看，社會(huì)責(zé)任的考查體現(xiàn)在健康生活方式、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、科學(xué)研究新成果等多種情境中，在復(fù)習(xí)中，教師要多角度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生分析掌握知識(shí)的同時(shí)，加大社會(huì)責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)。從教材資源看，編者為教師教學(xué)設(shè)計(jì)了多種欄目，滲透社會(huì)責(zé)任，如人教版教材必修3 第62 頁(yè)、66 頁(yè)設(shè)計(jì)了“與社會(huì)的聯(lián)系”，第64 頁(yè)“科學(xué)家的故事”等欄目，讓學(xué)生關(guān)注我國(guó)人口問(wèn)題、對(duì)野生資源保護(hù)和利用及有害動(dòng)物的防治；在第77 頁(yè)、99 頁(yè)、113 頁(yè)“科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”欄目，就我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)工程及對(duì)已破壞的生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，關(guān)注現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)發(fā)展問(wèn)題。從社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題上，教師要時(shí)刻關(guān)注與教育教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的熱點(diǎn)事件及最新的科學(xué)技術(shù)研究成果等，并及時(shí)引入到教學(xué)實(shí)踐中，讓“綠水青山就是金山銀山”理念在學(xué)生思想中扎根，形成關(guān)愛(ài)生命健康和生態(tài)意識(shí)，參與環(huán)境保護(hù)，真正落實(shí)在教學(xué)中逐步實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”的教育根本目的。

高考是教學(xué)的“指揮棒”，教師在教學(xué)中，要多角度、多層次研究高考題。可通過(guò)高考題，深度挖掘其命題價(jià)值和內(nèi)涵，結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求及教學(xué)實(shí)際，設(shè)計(jì)真實(shí)情境引導(dǎo)學(xué)生探究分析，提升學(xué)生利用科學(xué)思維方法解決實(shí)踐問(wèn)題的能力，讓學(xué)生做到理論用于實(shí)踐，達(dá)成生命觀念，體會(huì)學(xué)習(xí)的目的和樂(lè)趣，在家國(guó)情懷中落實(shí)社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教育的根本目標(biāo)。