基于科技文献进行高三生物学原创试题的命制

李 杰 施茵茵

(广东省佛山市南海中学 528211)

生物学科是一门以实验为基础的学科，也是一门发展迅速、应用广泛的学科，与科学、技术、社会和环境(STSE)等方面紧密联系。高考中涉及STSE的试题屡见不鲜，这些题目均与科学技术、生产生活紧密联系，试题的鲜明特点在于贴近生活、贴近学生。笔者尝试此类型试题的命制，希望命制出题材新颖、紧扣考点、巧妙设问、开拓思维的原创试题，既可以缓解学生在高三考试中的学习压力，激发学生思维，又可以帮助教师诊断教学效果、完善教学方法。

例1 “稻鱼鸭”农业生态系统对贵州从江当地经济、社会、环境的和谐发展具有重要作用。在鱼苗较大时放养雏鸭，可以防止鸭吃鱼同时提高经济效益。该系统中的浮水植物(满江红等)和水稻害虫(稻飞虱等)是鱼和鸭的重要食物来源。请回答下列问题：

(1)该农业生态系统构建时要考虑鱼和鸭的数量，这体现了生态工程的________原理。

(2)稻田中放养鱼和鸭捕食害虫，属于________防治。鱼和鸭增加了生态系统________的________复杂程度，从而提高了________稳定性。

(3)请用文字和箭头补充完成该生态系统的能量流动图(不考虑人为因素)。

(4)从群落结构的角度分析，该系统的立体养殖可以充分利用________。从能量流动的角度分析，该生态系统可以________。

试题评析：发展生态农业是实现资源可持续发展的重要手段，对于环境保护、经济增长、社会稳定具有重要意义。本题是以生态农业为背景借助张琳杰等人的论文[1]设计出的，主要考查生态系统的结构和功能、构建生态农业的原理、与传统农业相比生态农业的优势等方面的知识内容；能力方面主要考查学生从题干获取、利用关键信息解决问题的能力，归纳总结(能量流动)的能力，知识迁移、准确表达等方面的能力。同时培养学生爱护环境、节约资源的习惯，树立可持续发展的观念。从反馈信息来看，该题难度梯度设置合理，具有较好的区分度和效度。

例2 桉树引入广东已有100多年的历史，其可用于造纸、炼油、药品、食品等方面。大面积种植也会导致土地沙化、肥力下降、地下水位下降等问题出现。也有研究表明速生桉树林与天然林相比，其无脊椎动物(例如小蚓类、螨类等)多样性降低。请回答相关问题：

(1)调查林地无脊椎动物多样性和密度的方法是________，林地中的所有动植物和微生物形成一个________。

(2)天然林结构上影响分层现象的主要因素是________，将天然林烧毁后种植桉树林属于________演替。同天然林相比，速生桉树林的恢复力稳定性________，其原因是________。

(3)桉树用于造纸、药品所体现的是生物多样性的________价值，保护生物多样性最有效的方法是________。

试题评析：本题是以外来物种桉树为研究对象，借助王军等的论文[2]，主要经过确立考点、遴选素材、推敲分布、打磨问题四个步骤编制。旨在考查学生对高中生物学基本核心知识(群落概念、种群密度调查方法、演替的类型、生态系统稳定性、生物多样性的价值等)内容的再现、运用的能力，引导学生利用学到知识解决社会、生活方面的实际问题，养成学以致用的习惯。培养学生从多角度看问题的发散思维和批判性思维。

例3 南美蟛蜞菊是广东主要的外来入侵植物之一，无性繁殖能力极强，其自然挥发物具有化感作用，会抑制周围植物的生长。

(1)经过繁殖所产生的子代南美蟛蜞菊________(会/不会)发生性状分离，这是因为没有经过雌雄配子的形成和随机结合，即没有发生可遗传变异中的________。

(2)一兴趣小组想探究南美蟛蜞菊的化感作用对萝卜和菜心种子萌发的影响，从而了解南美蟛蜞菊与这两种作物的种间关系。于是他们用DMSO作溶剂来提取南美蟛蜞菊的化感物质，制备了不同浓度的浸提液处理萝卜和菜心种子，每天观察发芽情况，得到图1。

A：南美蟛蜞菊—萝卜

B：南美蟛蜞菊—菜心 图1 南美蟛蜞菊浸提液对萝卜和菜心种子萌发的影响

据图分析，在无南美蟛蜞菊浸提液存在下，萝卜和菜心种子分别于第5天和第____天达到最大发芽率；随着南美蟛蜞菊浸提液质量浓度的升高，其最大发芽率逐渐________，这说明南美蟛蜞菊与萝卜或菜心的关系为________。

(3)有科学家提出，南美蟛蜞菊能通过化感作用抑制土壤中致病真菌的生长从而有益于其入侵。兴趣小组设计了实验来验证以上说法，操作步骤如下：①配置PDA培养基(培养真菌)，实验组加入南美蟛蜞菊浸提液，对照组加入________，各倒8个平板；②每个平板接种一个菌落直径、厚度和形态均相同活化后的立枯丝核致病真菌菌株，28℃ 恒温培养；③48 h后测量菌落面积。

请你预测实验结果及结论：__________________。

试题评析：南美蟛蜞菊在广东是极其常见的一种植物，但大多数人不知道其是外来物种入侵的典型代表。本题是借助孙见凡等[3]、黄泽文等[4]研究论文设计而成，主要涉及了生活、环境、技术等方面，综合考查了基因与性状的关系、基因重组、种间关系、微生物培养等内容，并着重考查实验过程分析、结果结论预测和表达的能力，对必修、选修内容均有涉及，覆盖面较广。本题中小题难度逐题提高，可较有效地区分各层次学生，具有较好的选拔功能。