康珍+陳兆亮
摘 要 分析學(xué)生在解決這類問(wèn)題時(shí)存在的缺乏自信、審題不自信等問(wèn)題,并提出挖掘信息,理解并轉(zhuǎn)換成等效概念是解決該類題目的重要環(huán)節(jié)。
關(guān)鍵詞 光合作用 溶解氧 解題策略
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
文件編號(hào): 1003 - 7586(2016)06 - 0061 - 03
曲線類題目看似較難實(shí)則簡(jiǎn)單,只要學(xué)生認(rèn)真分析,結(jié)合已學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)概念,學(xué)生在光合作用中出現(xiàn)常見(jiàn)的問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。
1 學(xué)生的常見(jiàn)問(wèn)題
1.1 缺乏自信
題目設(shè)置的背景緊跟科技前沿,冠以較大且新穎的帽子,學(xué)生對(duì)此類題目不熟悉,心中產(chǎn)生“恐懼感”,從而喪失自信心。比如采用氣體(CO2或O2)傳感器來(lái)測(cè)量氣體體積的變化。
1.2 審題不仔細(xì),武斷作答
很多學(xué)生審題時(shí),不注意關(guān)鍵信息,如,不注意曲線中橫縱坐標(biāo)的含義,就武斷答題。
1.3 概念理解偏差大
曲線中常常出現(xiàn)CO2或O2濃度(含量)、CO2或O2釋放速率、CO2的吸收量或同化量等名詞,學(xué)生不理解其中的生物學(xué)涵義,憑感覺(jué)答題。
1.4 答題不規(guī)范
比如對(duì)光補(bǔ)償?shù)谋硎?,有的學(xué)生描述為光合作用等于呼吸作用,表述不規(guī)范導(dǎo)致失分。
1.5 不能將光合作用和呼吸作用的知識(shí)整合
比如對(duì)光合作用和呼吸作用建立在方程式上的聯(lián)系,學(xué)生不能很好地理解,造成CO2產(chǎn)生量和CO2釋放量涵義的混淆。
2 曲線題的常見(jiàn)類型
(1) 夏季的一天中CO2吸收量和釋放量變化曲線圖(圖1)。
(2) 有關(guān)有機(jī)物情況的分析曲線圖(圖2)。
(3) 在相對(duì)密閉的環(huán)境中,一晝夜CO2含量的變化曲線圖(圖3)。
3 解題策略
3.1 回憶基礎(chǔ),理解概念
該類題目中最常用的公式是總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,首先學(xué)生應(yīng)該明白這些名詞的概念,比如凈光合速率是指真正的光合作用速率減去呼吸作用速率,體現(xiàn)了植物有機(jī)物的積累;總光合速率就是植物光合作用的量,包括植物積累的有機(jī)物和自身呼吸作用消耗的量。學(xué)生也應(yīng)該懂得這些名詞的表示量,比如總光合速率常用CO2的固定量或O2的產(chǎn)生量表示,凈光合速率常用CO2的吸收量或O2的釋放量表示,呼吸速率常用CO2的產(chǎn)生量或O2的消耗量來(lái)表示。
3.2 理清關(guān)系,明確涵義
理清葉綠體和線粒體的關(guān)系,對(duì)于解決此類題目有著至關(guān)重要的作用,如圖4所示。
圖4中A反映出細(xì)胞的呼吸強(qiáng)度>光合強(qiáng)度。
因?yàn)榫€粒體產(chǎn)生的CO2除了供給葉綠體作為原料以外,還有CO2釋放到外界環(huán)境。結(jié)合總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的定義,學(xué)生了解:①過(guò)程釋放的量代表凈呼吸速率;②過(guò)程吸收的量代表總光合速率;①+②過(guò)程的總量代表呼吸速率。
圖4B反映出在黑暗的條件下只進(jìn)行呼吸作用。
圖4C反映出呼吸強(qiáng)度=光合強(qiáng)度,與A圖解釋類似。
圖4D反映出呼吸強(qiáng)度<光合強(qiáng)度。
③過(guò)程吸收的CO2的量=凈光合速率。
3.3 看清坐標(biāo),概念轉(zhuǎn)換
有些題目將相關(guān)概念“偷梁換柱”,以提高試題的解題難度,比如會(huì)以溶解氧、天平指針偏轉(zhuǎn)格數(shù)等表示光合作用。對(duì)于這類題目需要進(jìn)行概念轉(zhuǎn)換。以溶解氧為例,溶解氧即為在溶液中的氧氣含量,氧氣從葉綠體產(chǎn)生供給線粒體呼吸消耗掉以后,有一部分釋放到溶液中而形成溶解氧,概念轉(zhuǎn)換后溶解氧量就等同于凈光合速率。這樣就將新鮮名詞常態(tài)化,降低試題的難度。
3.4 理解題意,學(xué)會(huì)分析
對(duì)于曲線題,學(xué)生應(yīng)該注意理解曲線上任何一個(gè)點(diǎn)的涵義,如圖5、圖6所示。
圖5是CO2濃度變化曲線,曲線上的每個(gè)點(diǎn)代表著每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)下的CO2的總量,每一個(gè)點(diǎn)的斜率代表著光合作用強(qiáng)度的大小,斜率越大光合作用強(qiáng)度越大。而圖6是CO2吸收或釋放速率的變化曲線,曲線上每點(diǎn)代表著某一時(shí)刻下光合作用強(qiáng)度的大小,縱軸數(shù)值越大,光合作用強(qiáng)度越大,兩圖曲線上點(diǎn)的涵義差異較大。比如表示光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度的點(diǎn),在圖5中是C、F兩點(diǎn),圖6中在d、h兩點(diǎn)。
4 例題
為研究不同光照強(qiáng)度下水稻的光合作用,某實(shí)驗(yàn)室將水稻幼苗固定于無(wú)底反應(yīng)瓶中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示。
實(shí)驗(yàn)原理:該裝置中水稻苗光合作用產(chǎn)生的氣體,可使浮力增大,使天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
實(shí)驗(yàn)步驟:① 調(diào)節(jié)天平平衡;② 用燈泡作為光源。先將燈泡置于距裝置20 cm處,15 min后觀察并記錄指針偏轉(zhuǎn)方向和數(shù)值;③ 加大燈泡與裝置間的距離,過(guò)15 min再觀察記錄;④ 連續(xù)重復(fù)步驟③。
據(jù)圖8回答問(wèn)題。
① B點(diǎn)與C點(diǎn)比較,光合強(qiáng)度較大的是____________點(diǎn);C點(diǎn)與D點(diǎn)相比積累有機(jī)物較多的點(diǎn)是________點(diǎn)。
② D點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度________(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用強(qiáng)度。
③ 與B點(diǎn)相比較,D點(diǎn)指針向________偏轉(zhuǎn),此時(shí)指針位于天平原點(diǎn)0的________側(cè)。
參考答案:① B C ② 小于 ③ 左 右
解析:① 題目設(shè)置的背景比較新穎,冠以物理知識(shí)的大帽子,實(shí)則考查光合作用和呼吸作用,所以應(yīng)該幫助學(xué)生理清題意,樹(shù)立信心。
② 圖8縱軸涵義新穎,結(jié)合題意,指針偏轉(zhuǎn)的原因是活的幼苗進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2,且光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度,O2釋放到外界環(huán)境中使左側(cè)浮力增大,天平右傾,指針向右偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)數(shù)值的多少與O2的釋放量成正比,代表O2的累積濃度。因此,可以將縱軸進(jìn)行概念等效轉(zhuǎn)換,改為O2累積濃度(O2含量),從而將試題的難度降低,變成常見(jiàn)的生物學(xué)名詞,問(wèn)題迎刃而解。
③ 此類題目隱藏著以下關(guān)系:
④ 明確曲線上各段涵義:OC段O2濃度一直在增加,只是增加的速率在減小,到達(dá)C點(diǎn)是達(dá)到了O2濃度的最大值,此點(diǎn)斜率為零,光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度,C點(diǎn)以后,光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度,O2濃度逐漸降低。
綜上述,這類曲線題萬(wàn)變不離其宗,只要弄清楚橫縱坐標(biāo)的涵義,找到等效概念,將新名詞常態(tài)化,就可解決問(wèn)題。