高考评价体系“四层”视域下的试题评析

［摘 要］文章从高考评价体系中提炼出的核心价值、学科素养、关键能力和必备知识等四个维度，对2024年1月浙江省生物学选考第24题（生态学试题）进行剖析，并结合学生的答题情况，从聚焦概念、深挖情境、立足实验等方面为生态学模块的学习提供借鉴。

［关键词］高考评价体系；“四层”；试题评析

［中图分类号］    G633.91                ［文献标识码］    A                ［文章编号］    1674-6058（2025）05-0075-05

一、试题呈现

[例题]（2024年1月浙江省生物学选考第24题）不经意间观察到一些自然现象，细究之下，其实有内在的逻辑。回答下列问题：

（1）随着春天的来临，内蒙古草原绿意渐浓，久违的动物们纷纷现身，这种场景的出现体现了生态系统的______功能；成群的牛、羊一起在草原上觅食，它们之间虽然食性相似但是竞争不明显，可以用______来解释；草原群落的演替结果在几年内并不容易观察到，其原因是：植物每年的生长季短，且常遭食草动物啃食，导致______不易。

（2）近年来，随着生物多样性保护理念的不断深入，人们不再主动猎狼，但狼也只是偶见于内蒙古草原的牧区。从狼在食物链中所处营养级的角度分析，它无法在牧区立足的原因有______。为了畜牧业的兴旺，牧民们会对草原生态系统进行一定的干预，例如对牛、羊取食之余的牧草及时收割、打包，从生态系统功能的角度分析，这项干预措施的意义有______。

（3）学者在野外考察中发现了一种现象：生活在寒冷地带的木本植物，多数体表颜色较深，如叶为墨绿色，茎或枝条为黑褐色；而生活在炎热地带的木本植物，往往体表颜色较浅，如叶为浅绿色，茎或枝条为浅绿色。有些学者对此现象的解释是：在寒冷环境下，深色体表的植物能吸收较多的太阳能，有利于维持细胞内酶的活性[1]。

Ⅰ.某同学设计了实验方案以验证学者们的解释是否正确。在①②④各环节的选项中，分别选择1～2项，填入方案中的空格，完善一套实验方案，使之简单、可行。

①实验材料或器材的选择、预处理：______。

A.两组等容量的烧杯，烧杯内盛满水

B.两种生长状态类似且体表颜色深浅有明显差异的灌木

C.一组烧杯的外壁均涂上油漆，另一组不涂

D.所选植物根植于相同条件的土壤中

②选定正确的监测指标：______。

A.植物生物量的增加值

B.温度

C.植物根长的增加值

D.植物高度的增加值

③实验处理和过程：仿照寒冷地带的自然光照条件，将两组材料置于低温条件下（4 ℃），每次光照5小时。记录处理前后指标的量值。实验重复3次。

④预测实验结果和得出实验结论。若______，则学者们的说法成立；否则无法成立。

A.深色组水体的温度值高于浅色组

B.深色组植物体表的温度值高于浅色组

C.深色组植物高度的增加值大于浅色组

D.深色组与浅色组测得的指标差异显著

Ⅱ.上述实验环节②中，选定此监测指标的理由是：ⅰ______，ⅱ监测便捷。

Ⅲ.结合本实验的研究结果，植物吸收的太阳能既能用于______，又能用于______。

Ⅳ.基于本实验，为了让耐寒性较弱的行道树安全越冬，可采取的合理有效措施有______。（答出一点即可）。

[答案]（1）信息传递；生态位分化；物种（或优势种）替代。（2）在牧区能捕获的食物不足；狼所处营养级较高，不易捕获到第二营养级的生物。及时收获初级生产量，使收获的能量尽可能流向家畜。（3）Ⅰ.①AC或BD；②B；④AD或BD。Ⅱ.温度值能反映植物吸收能量值的高低。Ⅲ.维持体温;光合作用。Ⅳ.包裹深色的保暖材料，增加热量的吸收，减少热量的散失，维持植物体温。

二、试题评析

基于高考评价体系提出的“四层”考查内容，本题对应的考查情况如下。

（一）核心价值考查

核心价值是学生的政治素养、道德品质及思维方式的集中展现，它体现在学生在应对实际挑战时所展现出的情感倾向、态度立场与价值观念中[2]。在“四层”考查体系中，其他三个方面的考查均以核心价值为引领。本题旨在引导学生运用生物学知识，深入剖析不经意间观察到的自然现象，及其内在的逻辑关系，通过系统分析法来认识生物之间、生物与环境之间错综复杂、相互依存的密切关系。同时，本题积极倡导人与自然和谐共生的理念，强化生态文明意识，提倡对自然资源的保护与合理利用，遵循自然法则，共同推动可持续发展的实现[2]。

（二）学科素养考查

生物学学科核心素养涵盖生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。课程标准中的学业质量标准将素养水平划分为四级，并指出“学业水平等级考试难度不超过学业质量四级水平”。

第（1）题要求用生态位分化理论解释“牛、羊食性相似但竞争不明显”的现象，这需要达到进化与适应观二级水平；用物种替代不易的观点来解释“群落的演替结果不易观察到”的现象，这需要达到结构与功能观二级水平。

第（2）题要求解释“狼偶见于内蒙古草原的牧区”的原因，这需要达到物质与能量观三级水平；而阐明“对牛、羊取食之余的牧草及时收割、打包”这一措施的意义，则需要达到稳态与平衡观四级水平。

第（3）题第Ⅰ小题要求从实验材料或器材的选择、预处理、监测指标的选定等方面完善实验方案，这需要达到科学探究二级水平；该题第三问要求预测实验结果和得出实验结论，这需要达到科学探究三级水平。第Ⅱ小题要求阐明选定温度为监测指标的理由，这需要达到科学思维二级水平。第Ⅲ小题要求通过分析得出“植物吸收的太阳能既能用于维持体温，又能用于光合作用”这一结论，这需要达到科学思维三级水平。第Ⅳ小题要求在“提出耐寒性较弱的行道树安全越冬的措施”这一新的问题情境中，基于实验结果与结论作出决策，这需要达到科学思维四级水平。

此外，本题还针对真实情境“木本植物体表颜色有深有浅”，给出了清晰的解释，并要求学生基于实验结论，提出合理的措施来解决“让耐寒性较弱的行道树安全越冬”这一社会性问题，这需要达到社会责任三级水平。纵观整道题，通过阐释生态系统结构和功能之间的关系，引导学生形成人与自然和谐共处以及可持续发展的观念，养成保护环境、维护生态平衡的行为习惯，提高社会责任意识。

（三）关键能力考查

在生物学科中，关键能力指的是学生通过学习生物学知识，在处理与之相关的日常生活、生产活动和科学研究问题时，所必备的认识问题、剖析问题和解决问题的能力［3］。其学科表现维度包括理解能力、探究能力、应用能力和创新能力，这些能力的水平划分如图1所示。

第（1）题主要考查理解能力，第一个空要求识别生态系统的信息传递功能，这需要达到理解能力一级水平；第二个空要求用生态位分化理论解释“牛、羊食性相似但竞争不明显”的现象，这需要达到理解能力二级水平；第三个空以及第（3）题第Ⅱ小题要求对相关自然现象进行归因或说明理由，这需要达到理解能力三级水平。

第（2）题和第（3）题第Ⅳ小题均考查应用能力。解释“狼偶见于内蒙古草原的牧区”的原因，以及阐明“对牛、羊取食之余的牧草及时收割、打包”的意义，均需要达到应用能力二级水平；而解决“让耐寒性较弱的行道树安全越冬”这一问题，则需要达到应用能力三级水平。

第（3）题第I小题主要考查探究能力。该题考查实验选材、预处理、选定监测指标以及预测结果和结论等，是对学生探究能力三级水平的考查。此外，本题还是一个开放性试题，考查学生采用新思路解决问题的能力，是对学生创新能力二级水平的考查。

总之，本题对学科关键能力考查全面、水平恰当，符合发展学科素养、践行立德树人目标的基本要求。

（四）必备知识考查

在面对与学科相关的生活实践或学习探索时，学生能够敏锐地发现问题、分析问题和解决问题。在此过程中，他们必须熟练掌握相关的学科概念，并将这些概念灵活运用于实践之中，这是掌握必备知识的重要体现[4]。

本题考查的必备知识对应于选择性必修2《生物与环境》模块中的大概念及其下属的重要概念与次位概念，具体如图2所示。

自然群落中，当两个物种的生态位发生重叠时，自然选择作用往往促使它们的生态位发生变化，从而减少或排除竞争，使得它们能够共存。这种现象被称为生态位分化。例如，草原上食性相似的牛和羊之间的竞争并不明显，这可以用生态位分化理论来解释。群落中的一些物种替代另一些物种，或一个群落替代另一个群落的自然演变过程被称为群落演替。其实质是优势物种的取代过程。草原植物每年的生长季较短，且常遭受食草动物啃食，导致物种替代过程缓慢，因此草原群落的演替结果在短期内并不容易观察到。

信息传递是生态系统的基本功能之一。例如，“草原绿意渐浓”这一景象给动物们传递了一种物理信息，动物们接收到这一信息后纷纷现身草原，这是生态系统信息传递功能的具体体现。生态系统的能量在各营养级间流动，某个营养级生物个体的数量与该营养级所能捕获的生物量有关。草原上的牛、羊等第二营养级生物受到牧民的保护，使得肉食动物狼很难捕获到它们。因此，狼在该地区能利用的生物量不足，从而导致其数量极少。初级生产量是生态系统的基石。牧民及时收割牛、羊取食之余的牧草，是为了最大限度地收获初级生产量，使能量持续高效地流向对人类有益的方向。生态系统的能量主要来源于太阳能。太阳能既用于生产者的光合作用，又可以维持动物的体温，从而有利于维持酶的活性。

三、学情分析

（一）科学概念没有内化

本题围绕草原生态系统，从种群、群落和生态系统三个层面探讨生物间及生物与环境间的相互关系，旨在探索生态系统的奥秘。尽管学生对信息传递、生态位分化、优势种替代等概念并不陌生，但他们对这些概念的理解尚不够深入，未能达到“知其然且知其所以然”的程度，也未能进行有效的概念意义建构。因此，当需要将这些概念应用到真实情境中进行分析和解决问题时，不少学生就会遇到困难，无法给出准确的答案。具体表现为：一些学生在回答时混淆了生态系统的不同功能，如将“信息传递”错答成“能量流动”或“物质循环”，将“生态位分化”错答成“生态位”或“自然选择”，将“优势种替代”错答成“物种组成改变”或“优势种形成”等。

（二）关键能力有所欠缺

本题材料内容丰富，试题元素灵活多变，解题路径多样，对关键能力和学科素养的考查具有高度的开放性。许多学生在审题时不够细致，无法全面或准确地获取答题信息。例如，在面对“从营养级角度分析”的题目要求时，学生只是简单地回答“狼的营养级高，因此数量少”，并没有深入解释营养级高导致数量少的根本原因，即“狼难以捕获到第二营养级的动物”；同时，学生还忽略了题目中“狼偶见于内蒙古草原的牧区”的重要信息“牧区”，因此未能分析出“狼在牧区可捕获的食物资源不足”的情况。另外，对于“牧民们会对牛、羊取食之余的牧草及时收割、打包”的做法，学生缺少常识性的认识，他们虽然能够联想到“及时收获初级生产量，减少能量消耗”，但未能进一步延伸思考，无法认识到这一做法还能“使收获的能量尽可能地流向家畜”。总的来说，学生在面对真实情境中的复杂问题时，往往缺乏足够的认识，并且在分析和解决问题的能力上也有所欠缺。