一道“温室效应”原创试题的命制与分析
臧树理崔文德
（1.山东省淄博市淄川区教学研究室山东淄博255100）
（2.山东省淄博市临淄中学山东淄博255400）
大气中的CO2浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球气温升高，这就是“温室效应”。为探究温度和CO2浓度对植物生长的影响，某科研小组利用野生大豆做了3组对比实验：
实验a（温度28℃；CO2浓度为400μmol/mol）、实验b（温度29℃；CO2浓度为400μmol/mol）、实验c（温度29℃；CO2浓度为600μmol/mol）。
测量净光合速率和蒸腾速率结果见如图1所示。请回答下列问题：
图1实验结果曲线图
（1）温度通过影响____，进而影响植物的光合作用和呼吸作用。实验a与实验b相比，净光合速率却明显降低，说明温度升高能促进___________，抑制______________，其原因可能是________________。
（2）植物对水分的利用效率，可用净光合速率/蒸腾速率表示。实验b与实验c相比，水分利用效率更高是________________。高温环境下，CO2浓度升高可____（“增强”“降低”）植物的抗旱能力。
（3）实验c与实验b相比，CO2浓度提高了50%，而净光合速率没有成比例提高，其原因是___________。
（4）从物质循环的角度分析，大气CO2浓度升高的直接原因是______________。为减缓温室效应，国家倡导低碳出行具体做法是___________________。
参考答案：（1）酶活性呼吸作用（或细胞呼吸）光合作用光合、呼吸两类酶催化的最适温度不同（或光合作用相关酶比细胞呼吸相关酶对温度更敏感，或光合作用相关酶的最适温度比细胞呼吸相关酶的低）（2）实验c增强（3）CO2影响暗反应进程，其他因素如温度、光照、色素含量、酶的数量等也能影响光合作用，故净光合速率与CO2浓度不成正比例关系（4）化石燃料的使用（或化石燃料大量燃烧释放的CO2的量多于生产者或植物吸收的CO2的量）多乘坐公共汽车，合作乘车，或者步行、骑自行车、用新能源汽车替代化石燃料汽车等
本题素材主要来源研究野生大豆的科技论文：论文阐述了野生大豆更容易受到高温或干旱胁迫，造成气孔导度下降，净光合速率下降。未来气温和大气CO2浓度升高条件下，是否有利植物生长，通过本题，可以推测表明未来的气候变化将不利于植物的生长发育。题目选取了论文中野生大豆在气温升高1℃和气温升高1℃、大气CO2浓度升高200μmol/mol条件下野生大豆叶片光合生理参数的变化研究。其内容高度契合《必修1·分子与细胞》中光合作用、呼吸作用以及酶活性等核心考点。因此，结合教材和《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）中考试评价要求，选取论文的净光合速率和蒸腾速率数据柱状图编制试题前三问；结合“温室效应”形成的原因，编制试题第四问，渗透社会热点问题，促进学生理解“碳达峰就是二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后再慢慢减少”，使学生增强防止环境污染和保护环境的责任感和使命感。题目中用柱状图表示实验结果，有利于学生获取信息，运用学科知识分析和解决实际问题。
高三教学质量检测试题的命制应当遵循《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，评价学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。该题侧重考查生命观念素养、科学思维素养和社会责任素养。试题要求学生从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化，形成物质和能量观与科学思维，引导学生关注社会热点问题，增强保护环境的意识和责任，培养社会责任感和使命担当。
除参照《课程标准》外，教师还要依据《中国高考评价体系》对高考试题“一核”“四层”“四翼”评价体系的要求，努力达到以“一核”为指导思想，以“四层”为考查内容评价考生素质，以“四翼”为考查要求评价学生素质达成度。本题设计以真实科学实验为情境，考查学生在解决与生物学有关的真实情境中的实际问题时所表现出来的关键能力、必备品格与价值观，属于学业质量水平4-2的要求，即在面对生产、生活中与生物学相关的新问题情境时，能熟练运用科学思维方法展开探讨、审视或论证；在面对有争议的社会议题时，能利用生物学重要概念或原理，通过逻辑推理阐明个人立场，作出决策并解决问题。该题着重考查学生从图表中获取信息、分析实验结果、综合运用知识和专业语言表达等关键能力。科学探究和科学思维是高考生物学试题的重点考查内容。学生要通过分析、综合和批判性思维，判断气温升高1℃和气温升高1℃、大气CO2浓度升高200μmol/mol条件下野生大豆叶片光合作用的不同影响。试题引导学生关注“温室效应”