由知识理解到问题解决——浅谈“种群和群落”的复习策略

安徽 苏维维 侯勤堂

为落实立德育人的根本任务，促进人的全面发展，高考生物试题在命题立意上重点考查学生的必备知识、关键能力、核心素养，既体现基础性又体现综合性、实践性。每一年的高考试题必然催生出新的课堂，所以高三复习教学也要做出相应的改变，下面笔者以“种群和群落”的内容为例，结合近两年高考全国卷命题立意浅谈对高三复习教学的思考。

1.研究高考试题命题立意，明确高考怎么考

1.1 重视对重要概念的理解

表1 2018、2019 年全国卷对“种群和群落”的考查情况

从表1 可以看出在全国卷中对“种群和群落”的考查频率非常高，在6 套高考试题中除了2019 年全国卷Ⅱ外，其余5 套试题都有不同程度的考查，特别是全国卷Ⅰ连续两年在选择题和非选择题中都对此知识点进行了考查。选择题集中考查学生对种群密度、种群“S”型增长曲线和环境容纳量等概念的理解，非选择题重点考查种群特征、捕食和竞争等概念以及它们与种群数量变化的关系。不难看出高考试题主要围绕种群密度、环境容纳量、种间关系等生态学核心概念考查学生的理解能力和综合运用能力，同时也能发现对这些概念的考查都围绕种群数量变化进行叙述和设问，考查学生的稳态和平衡观。

1.2 重视对科学方法和实践应用的考查

“种群”和“群落”是生态学中的两个重要组成部分，蕴含研究生态学的一般科学方法，如实验法、调查法、数学建模法等。这些方法在高考试题中也被重点考查，如 2018 年全国卷Ⅲ考查了黑光灯诱捕法；2019 年全国卷Ⅰ考查了影响细菌甲种群数量增长因素的探究实验；2017 年全国卷Ⅰ第5 题和2019 年全国卷Ⅰ第6 题则考查了利用数学曲线模型分析问题，该部分内容也包含了大量实践应用的内容，如农业生产、水产养殖、生态保护等；2019 年全国卷Ⅰ第31 题就是以果园为例考查学生利用生态学原理解决生产应用的问题。

2.回归教材，明确学生怎么学

“种群和群落”的相关考点既是以个体的生长发育、新陈代谢为基础，又是进一步学习生态系统的基础，起着至关重要的承上启下作用，但由于此部分知识不像细胞、生理、遗传的内容那么微观和抽象，而是相对直观形象，所以容易在学生心中产生简单易学的认知。例如生长率、死亡率、性别比例、年龄组成、丰富度等概念好像一学就会，实际上由于自认为简单而不去深度领悟导致很多学生对这些概念的理解尚处于前概念认知阶段，或者处于浅层的记忆概念阶段。缺乏对概念的深度理解，无法做到有效整合、融会贯通，从而达不到《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》（以下简称《课程标准》）和高考试题对本章内容的考查要求，另外本章内容的学习还能帮助学生树立正确的生态观、稳态与平衡观。所以笔者认为对本内容的复习应该强调从概念的理解到实现问题解决的一个完整过程（如图1 所示）。

图1 知识理解到问题解决过程示意图

2.1 分层次理解概念，建立概念间的深度联系并用于生产实践

教师在组织学生复习时要重点围绕种群密度、环境容纳量、种间关系、群落结构等概念，寻找概念间的内在联系，把握概念的本质。可以从以下几方面进行复习：（1）分清种群、群落和生态系统三者间的包含关系；（2）确定各个概念分属的层次，避免概念混淆，例如稳定型属于种群层次而稳定性属于生态系统层次；（3）分别建立种群和群落单个系统内概念之间的联系；（4）以种群的数量变化为主线建立系统间的概念联系。教师在上课时由于概念较多要避免罗列概念而造成教学的支离破碎和枯燥乏味，可以农田生态系统为例，以此贯穿所有概念，突出重点概念，结合“问题串”引导学生思考，这样可以直接在一个生态系统内分析种群问题和群落问题，有助于学生系统及整体地把握概念，也实现了把生态学相关原理用于生产实践的目的。可以设置如下“问题串”：（1）请说出农田中包含哪些主要种群？如果想了解农田中某害虫的发展情况，你最关心该种群的哪些方面？（通过分析让学生理解研究种群主要是关心种群的数量变化）（2）反映害虫数量多少的最基本特征是什么？能反映害虫种群变化趋势吗?种群还有哪些特征？（通过构建这些特征之间的联系让学生理解种群密度是最基本的数量特征，其他特征通过直接或者间接的方式影响种群密度来影响种群数量变化）（3）害虫的增长符合哪一种种群增长曲线？什么是环境容纳量？环境容纳量对种群数量增长有什么影响？环境容纳量受哪些因素影响？如何根据环境容纳量控制害虫的种群数量？（通过分析让学生理解环境容纳量对种群数量变化的调控作用）（4）农田群落的结构指什么？蛇和田鼠是什么关系？杂草和农作物是什么关系？它们在数量上如何相互影响？各种群分布是杂乱的还是有序的？农田的空间结构指什么，对资源利用有何意义？立体农业的生态学原理是什么？如果农田失去管理会怎样变化？属于哪种演替类型？说明退耕还林还草的意义。（通过构建群落相关概念的关系让学生理解群落是通过合理的空间布局来分配资源、调整种间关系和各个种群的数量变化，从而使群落稳定或者发生演替，树立人和环境和谐发展的生态观）（5）在农作物、田鼠、蛇构成的食物链中各个种群的数量变化如何相互影响，对生态系统的自我调节能力有何影响？（以此使学生理解食物链中种群之间数量的相互制约关系是形成生态系统自我调节能力的基础，对于维持生态系统的稳定性具有重要意义）

环境容纳量调节种群数量变化，群落又通过空间结构使各种群占有相应的资源和空间进而调节各种群的数量变化，各种群的数量变化又是生态系统自我调节能力形成的基础（如图2 所示）。从而建构以种群数量变化为主线，以种群密度、环境容纳量、群落结构、生态系统的自我调节能力等概念为关键点的种群、群落和生态系统三者之间关系的概念图，也有利于学生形成稳态和平衡观。而且通过以农田生态系统的具体事例进行分析，训练了学生知识迁移、学以致用的能力。

图2 种群、群落和生态系统的关系

【例1】某兴趣小组通过培养酵母菌来探究酵母菌种群数量变化和时间的关系，下列说法正确的是（ ）

A.酵母菌种群密度的大小体现了酵母菌数量的变化趋势

B.酵母菌的环境容纳量受酵母菌种群密度的制约

C.酵母菌的数量越多其种群的丰富度越大

D.用血细胞计数板对酵母菌的计数属于抽样调查法

【答案】D

【分析】本题以重要概念为载体综合考查学生对概念的理解能力。种群密度的大小体现出种群的大小，不能体现出种群数量的变化趋势，A 项错误；环境容纳量与环境的资源空间有关，与种群自身无关，B 项错误；丰富度是群落范畴的概念，C 项错误；血细胞计数板的计数是抽样检测，D 项正确。

2.2 重视一般科学方法的学习，提升学科核心素养

2019 年全国卷高考生物试题在整体的命题立意上凸显了对实验探究过程和实验探究方法的考查。这就要求教师在教学过程中要利用教材中的相关内容强化对学生科学思维和科学探究这两个学科核心素养的培养。本内容中的一般科学方法主要有三个：（1）调查法，教师在教学中可以以某一个生态系统为例来串讲用样方法、标志重捕法调查动植物的种群密度或者用取样器取样法来调查土壤中小动物的丰富度，让学生掌握抽样调查法的取样原则、取样方法、数据记录和分析、表达与交流；（2）实验法，通过酵母菌的培养和计数的实验要求学生掌握完整的实验探究要素和实验设计原则，加强科学探究和科学思维的训练；（3）数学建模，让学生通过教材中细菌繁殖和引入环颈雉的例子指导学生完成种群增长模型的建模过程以及利用模型描述、解释、预测种群数量变化，比较“J”型和“S”型种群增长模型的差异，理解K 值和K/2 的生态学意义以及在生产实践中的应用。展示竞争、捕食、互利共生的种间关系的数学模型，体会两个种群数量之间的影响关系。

【例2】某城市大力治理被工业污水污染的河道，在河道中央建造狭长的生态浮床，在浮床上种植菖蒲、芦苇等挺水植物吸收污染物来改善水质，对河道进行修复。

（1）工作人员要定期了解浮床各类植物的种群密度，那么较适宜的取样方法为_____。

（2）工作人员对某种植物某次取样结果如表2 所示（样方为1 m2）：

表2

根据表2 中的数据可计算出该植物种群密度为______。

（3）河道修复过程属于群落的______演替，说明人类活动能改变群落演替的_______。

（4）该浮床上的植物易遭受一种具有趋光性的蛾类害虫捕食，那么请提供两种无污染的捕杀该类害虫的方法____________________________________________。

【答案】（1）等距取样法（2）7 棵/m2（3）次生 速度和方向（4）黑光灯诱捕法、性引诱剂、天敌防治等（任答两点即可）

【分析】本题考查生态学方法和原理的应用，意在考查科学探究和社会责任素养。（1）由题干信息可知浮床呈狭长型分布，所以应采用等距取样法；（2）由表2 中数据计算平均值为7 棵/ m2，注意作答时要带单位；（3）河道在修复之前存在一些原有生物，属于次生演替，人类活动可以改变群落演替的速度和方向；（4）利用趋光性进行黑光灯诱捕或用性引诱剂破坏性别比例或利用相应的天敌防治均能达到目的。

2.3 精选习题，总结解题对策

一轮复习过程中，教师可精选本考点对应的习题，并基于对习题的作答，引导学生总结相应的解题策略。首先，思想重视。忌不读完题就轻下结论，忌不明问题指向乱下结论；其次，信息加工、逻辑推理、合理“搭桥”。该部分内容通常考查概念间的逻辑关系，概念较多、需要一些文字表达为其“搭桥”，从而建立逻辑关系，所以很多时候让人感觉不那么“理性”而很“感性”。做题时需要像学习语文一样去找“关键词”，去分析句子“主干”，去联系“上下文”，即进行信息的加工，然后思维才能由“感性”变得“理性”起来，通过信息中给出了什么条件，出现了什么结果进行抽象概括、分析综合、归纳演译等科学思维方式在“条件”和“结果”之间搭建桥梁关系，再组织语言进行相关逻辑表达。

综上，教师在课堂上要通过有序地组织教学，让学生深度理解概念，掌握科学方法，并能够学以致用地解决问题，这不仅可以培养学生的学科核心素养，还可以从容应对高考。