2019 年高考理综卷生态学知识命题分析

河北 尹利军 邵国典

生态学知识是高中生物学核心内容之一，与人们日常生产生活实践紧密联系，是培养学生树立和践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要内容，更是检测学生生命观念、科学思维和社会责任等核心素养水平的良好命题素材，是历年高考命题的热点内容和高频考点。本文统计了2019 年全国卷、北京卷、天津卷中对生态学知识的考查情况，并结合近几年高考命题情况进行分析，依据《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》（以下简称《课程标准》）要求，结合教学实践提出复习备考建议，以期提升复习备考的针对性和实效性。

1.2019 年高考生态学知识命题特点及核心素养考查水平统计分析

人教版高中生物教材必修3 中涉及的生态学知识包括种群的特征和数量变化、群落的结构和演替、生态系统的结构和功能、生态系统的稳定性及保护等内容。笔者对2019 年高考理综卷中有关生态学部分的命题内容及核心素养考查情况进行统计，结果如表1 所示。

表1 2019 年高考理综卷生物部分生态学知识考查情况统计

从表1 可以看出，在2019 年高考试题中对生态学知识的考查分值多数情况下占必修3 的主导地位，考查内容主要集中在种群数量变化、群落的结构和生态系统的功能等方面，这与近几年生态学知识的高考命题情况基本保持一致，但就生物类型而言，2019 年高考试题由往年的植物种群数量分析改变为微生物种群数量分析，且多数为考生提供了真实情境，让其进行分析、归纳，得出结论或预期结果。从考查学生学科核心素养的角度来看，多数题目要求学生“能够从不同的生命现象中，运用归纳总结的方法概括出生物学规律，并在某一给定情境中，运用生物学规律和原理，对可能的结果或发展趋势作出预测”，这样的考查属于学业质量中的“三级”或“四级”水平，对应《普通高等学校招生全国统一考试大纲》的理解能力和综合运用能力。这些试题主要考查学生学科核心素养中的生命观念和科学思维等维度，同时渗透生命观念和社会责任意识。

2.试题分析

（1）通过重要概念考查基础知识，渗透生命观念

生物学是由一系列重要事实、概念（包括原理、定律、规律）组成的认知结构和认知过程。学生学习生物学的主要任务之一是建构重要概念，形成一系列的生命观念。在生态学部分，涉及的核心概念为“生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态”，下设的重要概念有种群（含种群密度、种群特征等）、群落（含群落结构、丰富度、演替等）、生态系统（含物质循环、能量流动及信息传递等）、生态系统的稳定性（含抵抗力稳定性和恢复力稳定性等）。在高考试题中，命题者经常以生态学大概念或重要概念为载体，考查学生的结构和功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质和能量观等生命观念，如2019 年全国卷Ⅰ第31 题考查食物链（网）、种间竞争、生态系统的信息传递等概念；全国卷Ⅱ第6 题考查生态金字塔中数量金字塔的含义，第31 题考查生态系统能量流动及生产者的光合作用量、净光合量的测量等次位概念；全国卷Ⅲ第31 题考查环境容纳量的含义，这些概念都是理解生态学大概念中种群、群落及生态系统的功能等知识的重要概念，能让学生深入理解和树立生态学中的结构与功能相适应及物质和能量相伴随等生命观念。

（2）通过实验分析，重视科学探究和科学思维的考查

科学探究和科学思维是构建概念、形成生命观念的重要方式。“科学探究”要求学生能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。“科学思维”要求学生要有能尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。在生物高考命题中，通过特定情境的实验设计或分析，能考查学生对特定生物学现象进行观察、探究设计及解决实践问题的能力，考查学生能否在解决问题过程中科学、准确地运用归纳与分析、假说与演绎推理及批判性思维等科学思维方法。在2019 年高考理综卷生态学命题中，命题专家利用真实情境，以实验探究分析为主基调，考查学生科学探究和科学思维能力，如2019 年全国卷Ⅰ第6 题和全国卷Ⅲ第31 题都以细菌培养实验为情境，探究分析不同条件对细菌种群数量的影响，要求根据所学知识或模型推理在不同环境容纳量条件下细菌数量变化，并用科学的语言进行描述；天津卷第5 题以植物和烟粉虱相互作用关系为情境，要求学生运用归纳与概括、演绎推理等方法分析化学信息作用、共同进化特点及有害生物防治方法等问题；全国卷Ⅱ第31 题以根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）实验为情境，考查学生分析实验，运用模型与建模、归纳与概括等方法解决问题的能力。

（3）设置真实情境,考查生态系统的稳定性和保护，体现社会责任

社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。具有指导学生以造福人类的态度和价值观，关注涉及生物学的社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学，形成生态意识，参与环境保护，最终实现立德树人的教育根本目标。在2019 年高考理综卷生物部分的生态学试题中，命题者结合生产实践和科研人员研究成果，通过创设真实情境，考查生态系统的稳定性和保护措施的相关知识，渗透保护环境和资源的意识，考查了学生的社会责任意识，如北京卷第5 题以不同类型植物对自然水体中N、P 含量过高引起富营养化的净化能力为情境，让学生运用所学知识，提取表格信息并进行推理判断，了解生物科技与环境保护的联系；天津卷第7 题以北方农牧区交错带不同处理措施对弃耕农田次生演替的影响为情境，考查合理保护措施对生态系统生物多样性的影响，渗透人与自然和谐统一的意义。

（4）重视生物学专业术语的应用，引导学生发展学科核心素养

语言表达能力是对生物学概念、原理、定律的运用，是抽象思维的结果。运用生物学专业术语来分析生命现象，解释形成生命现象的原因，推理生命活动的规律，领悟科学研究的过程和思维方法，是学生形成重要概念、原理和解释生物学规律的重要途径，也是学生学科核心素养形成的必备能力，具体体现在解决考查学生科学思维和科学探究能力的问题中。通过分析生命现象或规律，准确运用专业术语，表达自己的分析结果或阐述原因，是近几年高考命题的主导思路，如2019 年生态学知识中，全国卷Ⅰ第31 题考查种间竞争概念的描述，生态系统信息种类及种群特征中涉及的专用名词书写；全国卷Ⅱ第31 题考查生产者的光合总量和净光合量的表示；全国卷Ⅲ第31 题（2）问要求学生分析5 mL 培养基M 中接种菌量增加一倍，与之前比较K 值变化并分析原因，以及高考理综卷生物命题中其他题目在实验设计思路、生命活动现象产生的原因或规律分析解答等，无不体现高考试题运用专业术语规范表达在考查学生学科核心素养的几个维度的命题导向，进而体现生物学科特点，引导高中生物教学的育人导向。

3.复习备考建议

（1）以生物大概念为主线，通过理解概念构建知识网络，培养科学思维能力，构建生命观念

概念是反映对象本质属性的思维形式。生物学概念是生物学科的基础，是生物学领域最基本的语言表达单位。在生物高考命题中，为体现学科特点，考查主干知识，一般以生物学大概念为命题思路，让学生在大概念的引领下进行问题分析，进而解决问题，考查学生生命观念某一方面的内容。分析2019 年高考理综卷生态学知识命题情况可知，考查生物大概念下重要概念的试题的目的是检测学生对生物主干知识的理解和掌握程度，体现对稳态与平衡观、结构和功能观等生命观念的检测。在复习中教师应该在大概念的统领下，创设真实的教学情境，逐个对相关大概念下的核心概念和次位概念进行理解性复习，构建知识网络，如构建图1 所示知识网络，让学生运用归纳与概括、推理及批判性思维等科学思维方法分析问题、解决问题，以加深对所学知识的理解和运用能力，理解生态系统结构与功能协调关系的重要性，进而初步构建稳态与平衡观等生命观念。

图1 生物大概念下生态学重要概念的网络

（2）注重模型的构建与运用，提升分析问题、探究性解决问题的能力

《课程标准》提出将模型与建模方法运用到课程学习中，培养学生在基于生物学证据和事实的基础上对生物学现象或问题进行分析和解决的能力，培养学生学科核心素养。从近几年高考命题来看，有较多题目命题要求从模型和建模角度分析解题，考查学生运用科学思维，探究解决生产生活中问题的能力。在复习中，教师要引导学生构建模型并通过具体实例分析运用模型，解决实践中的问题，以提升解题能力,如在复习种群数量变化时，以某养鱼场鲫鱼繁殖设计教学情境，引导学生根据表2 种群增长数学模型构建步骤，完成“J”型曲线模型构建〔结果如图2（1）所示〕，并分析得出该模型条件下其种群增长率和种群增长速率模型〔结果如图2（3）（4）所示〕，然后再让学生思考在培养过程中鲫鱼种群实际的增长情况，进而构建“S”型曲线模型及种群增长率和种群增长速率曲线〔结果如图2（2）（5）（6）所示〕，并结合图2 中（2）和（6）提出如下问题串引发学生思考探究：（1）设乙曲线为Nt+1=Nt，则图2（2）曲线甲中A、B 的含义分别是什么？（2）如果需要持续尽可能多地收获该种鲫鱼，则应在图2（6）曲线的甲、乙、丙哪点捕捞最合适，理由是什么？如果是防止像草地贪夜蛾这样的有害昆虫，则应控制在哪点，理由是什么？

表2 鲫鱼种群增长数学模型构建步骤

图2 种群增长规律数学模型

教师通过以上教学过程，引导学生在真实情境中分析问题，构建模型并利用模型解决生产生活中的问题，既让学生获取了知识，又培养了学生归纳、推理、分析、解决问题的能力，发展其学科核心素养。在本专题中，类似过程还有构建生态系统物质循环和能量流动的概念模型，进而为学生理解选修中生态工程模型奠定基础。通过教学实践和近几年高考命题分析，模型的构建和利用有利于提升学生理论联系实践解决问题的能力，让科学思维和科学探究能力在教学中真正落实，提升复习的针对性和有效性。

（3）充分挖掘教材资源，关注社会热点问题，注重学生社会责任的培养

从近几年高考生物命题看，社会责任的考查体现在健康生活方式、环境保护、农业生产实践、科学研究新成果等多种情境中，在复习中，教师要多角度为学生创设情境，引导学生分析掌握知识的同时，加大社会责任意识的培养。从教材资源看，编者为教师教学设计了多种栏目，渗透社会责任，如人教版教材必修3 第62 页、66 页设计了“与社会的联系”，第64 页“科学家的故事”等栏目，让学生关注我国人口问题、对野生资源保护和利用及有害动物的防治；在第77 页、99 页、113 页“科学•技术•社会”栏目，就我国生态农业、生态工程及对已破坏的生态环境的修复，关注现代环境科学发展问题。从社会热点问题上，教师要时刻关注与教育教学内容相关的热点事件及最新的科学技术研究成果等，并及时引入到教学实践中，让“绿水青山就是金山银山”理念在学生思想中扎根，形成关爱生命健康和生态意识，参与环境保护，真正落实在教学中逐步实现“立德树人”的教育根本目的。

高考是教学的“指挥棒”，教师在教学中，要多角度、多层次研究高考题。可通过高考题，深度挖掘其命题价值和内涵，结合《课程标准》的要求及教学实际，设计真实情境引导学生探究分析，提升学生利用科学思维方法解决实践问题的能力，让学生做到理论用于实践，达成生命观念，体会学习的目的和乐趣，在家国情怀中落实社会责任的培养，实现教育的根本目标。