引言

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出了“命题应以课程标准中的内容要求、学业质量标准为依据，指向生物学学科核心素养的发展水平。”,建议“以真实问题情境组织命题”。在推动“双新”落实过程中，分析探讨等级考原创试题命制如何创设情境、如何建构问题来考查学生的核心素养，对提升核心素养培养策略、优化等级考备考策略等方面具有积极的指导意义。本文将通过对2025学年第二学期崇明区二模卷的原创模考试题“‘生态工程师’河狸”的分析，提出高三生物学等级考二轮复习备考建议，以期为一线教师的复习教学带来启示。

1 原题呈现

“生态工程师”河狸

资料1：河狸适应半水生生活，以树皮、嫩树叶和水生植物为食，偶尔食粪以维持肠道微生物平衡。它们利用树枝、泥土等材料建造堤坝，形成池塘以保护巢穴。尽管不同地区河狸巢穴结构有明显差异，但基本构造如图1所示。

资料2：由于人类的大量猎捕，曾使某地区河狸种群近乎消失。随着保护措施的推进，河狸重回此地繁衍。研究表明，河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量，其对当地生态系统的影响详见表1。

年份	面积（公顷）
	森林	湿草甸	润草甸	河狸塘
1927	2563	134	19	47
1988	102	880	457	1323

(1)根据资料1，河狸在生态系统中属于 。（编号选填）

①生产者 ②初级消费者 ③次级消费者 ④第一营养级 ⑤第二营养级 ⑥分解者

(2)根据资料1，有关河狸对环境适应性的分析合理的是 。（多选）

A．因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌 B．将巢穴入口建在水下是自然选择的结果 C．尾巴宽大扁平如舵利于水中生活 D．不同地区巢穴结构不同与环境差异有关

(3)表2为该生态系统能量流经河狸所在营养级及其下一营养级的情况（表中数值代表能量，单位为×10⁵ kJ），则两者间的营养级效率为 。

	用于生长发育 繁殖的能量	呼吸作用 散失的能量	流向分解者 的能量
河狸所在营养级	780	1220	400
下一营养级	150	210	100

(4)结合上述资料，河狸被誉为“生态工程师”的原因是其可以影响或改变该地区的 。（多选）

A．群落演替的方向 B．水循环、氮循环等物质循环 C．生态系统的营养结构 D．生态系统能量的根本来源

在河狸生活的地区，还生存着一种习性与河狸相近的植食性动物——海狸鼠。为探究河狸重新出现对海狸鼠产生的影响，研究人员测定了当地生态系统中河狸与海狸鼠的时间活动模式，研究结果见图2和图3。

(5)下列有关图2的说法正确的是 。（多选）

A．河狸与海狸鼠的生态位完全重叠 B．河狸与海狸鼠都主要在夜间活动 C．河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠 D．河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰

(6)据图3，河狸的存在影响了海狸鼠的时间活动模式，请从种间关系的角度分析该变化的生物学意义。

(7)结合所学知识与本题所有信息推测，若该地区的河狸种群数量持续增加，可能会对当地生态系统产生的影响有 。（编号选填）

①更多生物的时间活动模式改变 ②能量金字塔倒置 ③自我调节能力改变 ④种群的空间结构改变 ⑤增加生物多样性 ⑥降低生物多样性

参考答案：(1)②⑤ (2)BCD (3)18% 或 0.18 (4)ABC (5)BD (6)河狸与海狸鼠可能存在种间竞争，海狸鼠通过改变时间活动模式来获取更多食物，与河狸分别占据相对稳定的生态位，从而充分利用环境资源。 (7)①③⑤⑥

2 试题分析

2.1 以科研论文为素材创设真实的问题情境

依据《中国高考评价体系说明》将情境划分为“生活实践情境”和“学习探索情境”。“生活实践情境”与日常生活以及生产实践密切相关，考查学生运用所学知识解释生活中的现象、解决生产实践中的问题的能力；“学习探索情境”源于真实的研究过程或实际的探索过程，涵盖学习探索与科学探究过程中所涉及的问题。本题的情境素材来源于2022年12月发表于Animals的论文"Temporal Activity Patterns of the Eurasian Beaver and Coexisting Species in a Mediterranean Ecosystem"，集两种情境于一体，更多地侧重于生活实践情境劣构问题，触及生物学科不同模块的知识内容，综合考查《课程标准》选择性必修课程“概念2 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”和必修课程“概念4生物的多样性和适应性是进化的结果”，考查学生综合运用多种知识或技能解决问题的推理能力和创造性思维等学科素养。

基于具有探索价值的某一问题展开研究的科研论文，严密的思路、严谨的逻辑以及权威性的研究成果既能满足情境的真实性和试题的创新性要求，更能体现鲜明的学科特色。

2.2 以有效考查核心素养为目标设计劣构问题

2.2.1 试题的良构问题和劣构问题

问题可分为良构问题和劣构问题，最早是由美国建构主义教育心理学家戴维.H.乔纳森提出的。前者被认为是“定义完整的问题”，而后者为“定义不完整或结构不良问题”。例析第1题和第7题，可见两者在问题的起始状态、目标状态及其问题解决的障碍分析上存在显著差异，且劣构问题更能深度考查学生的问题解决能力。

问题	起始状态	目标状态	问题解决障碍分析	问题类型
1：河狸在生态系统中的地位？	清晰： 见资料1	准确判断河狸的地位及营养级	选项⑥障碍容易突破：教材有明确的分解者概念为学生提供了明确的问题解决思路，答案具有确定性。	良构问题
7：河狸对生态系统的影响？	模糊：结合所学知识和所有信息	不明确：河狸数量持续增加会怎样影响生态系统	⑤⑥全选的障碍较难突破：学生已有的相关基础知识不能解答全部问题，解决问题需要从多角度出发，结果具有不确定性。	劣构问题

2.2.2 巧妙设计劣构问题测评核心素养

《课程标准》要求“基于试题情境的设问要有清晰的层次和严谨的逻辑，指向核心素养的不同水平”。本题基于研究成果和生物学事实创设了以生态文明为主题的真实问题情境，解决本题学生必须具备生态系统的营养结构、生物对环境的适应性、生态系统的物质循环和能量流动、群落中不同生物的分布特点及其生物学意义以及生态系统稳定性的影响因素等核心概念知识。通过文字资料和图表信息呈现情境素材，将基础知识与情境有机融合，如第2和4题将基础知识与文字情境融合、第3题将基础知识与图表情境融合、第6和7题将基础知识与图片情境融合，通过巧妙设计劣构问题，考查学生应用所学基础知识解决问题的能力和素养。学生在解答第2问时，不仅要有效获取题干信息还要联系必修1概念4相关知识，基于结构与功能观、进化与适应观等生命观念来推测可能的原因；第4问则要求学生必需具备对多元信息的筛选和整合能力，对相关的生物学事实作出合理的判断；第3问不仅要具备营养级效率概念，还需厘清营养级间能量传递规律和数学学科思维能力；第6题则基于生物学事实和科学研究成果带来的证据，有效分析图文信息，考查学生用学科语言进行科学的归纳与概括、阐释复杂生命现象的学科思维能力；第7题不仅需要学生在开放性的综合情境中准确解读图表、文字表征的信息，还需要从生态系统具备有限的自我调节能力视角，结合生态系统的三大功能，预测河狸种群数量持续增加可能造成的对生态系统的干扰及其引发的多种潜在变化，关注人类活动对生物多样性的影响，不仅对学科综合素养要求高，也潜移默化地落实了社会责任。

基于上述分析，综合题“‘生态工程师’河狸”的设计，从第1题调动某一知识点就能解决的良构问题开始，逐渐走向复杂的情境活动劣构问题，学生除了需要必备的基础知识外，还需调动阅读理解、获取信息、图表分析、知识迁移和综合应用等多种分析问题的能力来创新思维，推理解决问题，从核心素养的不同层级有效考查学生综合应用知识和能力应对复杂问题的水平。

3 备考建议

例析综合题“‘生态工程师’河狸”，基于核心素养的生物学等级考劣构问题，强调综合性，指向现实情境中的意义创生和复杂问题解决。学生只有整合所学知识并将之形成知识网络，发展归纳与概括、演绎与推理和创新思维等能力，才能应对真实情境的挑战。

3.1 夯实基础，引领构建知识网络

知识的积累是解题的基础，也是学生能力提升的前提。等级考试题的劣构问题告诉我们，夯实基础不能依靠死记硬背。等级考二轮复习教学中，虽然教师一再强调要回归教材，深入理解教材内容，关注知识之间的联系，但绝大多数的学生不爱读教材。如何让读教材的价值真正发挥出来？教师可以引领学生通读目录，在此过程中提问整个模块最重要的概念是什么？此概念下位的、同一层及概念有哪些？这些概念间构成何种逻辑关系？通过引导学生构建知识网络，鼓励学生不断向自己提出挑战性的任务或问题，如用建模思维把握生命现象机制，训练用一句话概括整个模块的主旨等，进而凝练教材中的知识、方法逻辑；又如指导学生对教材进行跨模块的深度整合，帮助学生识别并串联起教材中的关键知识点，凝练复杂情境中生物学问题的知识、方法逻辑。通过这些过程，学生不仅能自主完成知识的重构，还能通过自省，查缺补漏，突破初次学习和一轮复习时的局限，显著提升对生物学知识的整体理解和应用能力。

3.2 挖掘情境，科学设计劣构问题

情境是调动思维的载体，问题是推动思维发展的动力。基于模考卷整体设计安排，综合题“‘生态工程师’河狸”的学习探索情境劣构问题相对比较薄弱，但生物学科的性质决定了等级考教学应更加注重科学思维和科学探究能力的培养。教师要关注并挖掘教材“思维训练”“生物学与社会”“前沿视窗”等栏目科学前沿与科学史重现等教学资源，筛选并积累各区模考卷中的试题情境资源，科学设计基于真实的复杂情境的劣构问题。以发展真实问题解决能力为目标，基于“情境-问题-活动与任务”的模式，从解决简单问题，到进阶问题，再到高阶问题，层层递进，有意识的让学生在平时的学习活动过程中，置身于科学家的探究环境，引领学生以不同的角度审视与解决问题，进而不断优化思维品质与能力素养，逐步完成综合性较强的生物学问题分析与解决，建立和完善科学思维和科学探究能力。

参考文献：

1. [1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订版）[M].北京:人民教育出版社,2020.
2. [2] 教育部考试中心.《中国高考评价体系说明》[M].北京:人民教育出版社,2019.
3. [3] 胡继飞.中学生物学的劣构问题及其教学建议[J].生物学教学,2021,46(09):34-36.