李永琴
光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用是整個(gè)高中生物的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是高考必考的內(nèi)容。縱觀各省近幾年的高考試題,不難發(fā)現(xiàn)這一部分是高頻考點(diǎn)且所占分值較大,且以各種形式在選擇題或大題甚至在選做題中進(jìn)行考察。為了培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)核心素養(yǎng)(其包括生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面),促進(jìn)基礎(chǔ)教育課堂改革,以及應(yīng)對(duì)我校高考提高高考成績(jī)。結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及本學(xué)科組討論和研究,我從以下幾方面淺談高三如何復(fù)習(xí)光合作用和呼吸作用的綜合應(yīng)用。
一.注重基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固。
萬(wàn)丈高樓平地起,學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,要遵循由量變到質(zhì)變這一規(guī)律。首先從細(xì)胞器水平、細(xì)胞水平、個(gè)體水平三個(gè)方面學(xué)好光合作用和呼吸作用的基礎(chǔ)知識(shí)。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,而細(xì)胞又是由多種多樣的細(xì)胞器分工合作從而達(dá)到一套完整的體系,因此,生物界的奧秘必須從細(xì)胞開始說起。我們從光合作用和呼吸作用的原理出發(fā),使學(xué)生深刻理解光合作用和呼吸作用是在細(xì)胞器水平上的兩種代謝形式,著重要探究理解其中聯(lián)系,從而更深層次地培養(yǎng)學(xué)生在個(gè)體水平上的理解與運(yùn)用能力,能通過現(xiàn)象看到本質(zhì),達(dá)到高三復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐過程中行之有效的立德樹人的目標(biāo)。例如在復(fù)習(xí)光合作用和呼吸作用相關(guān)細(xì)胞器葉綠體和線粒體的結(jié)構(gòu)時(shí),在掌握其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上理解識(shí)記光合作用和呼吸作用的場(chǎng)所、條件、物質(zhì)變化及能力變化等等,并比較二者的區(qū)別和聯(lián)系,在教學(xué)過程中加大檢查力度為后邊學(xué)習(xí)二者的綜合應(yīng)用奠定基礎(chǔ)??傊?,打好基礎(chǔ)能使學(xué)生輕松學(xué)懂。
二.理清光合作用和細(xì)胞呼吸的原理及其相互關(guān)系
這一部分主要從以下幾個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí):
1.弄清光合作用與細(xì)胞呼吸過程中[H]和ATP的來源和去路及的區(qū)別
光合作用中的[H]是還原型輔酶II 簡(jiǎn)稱 NADPH,而呼吸作用中的[H]是還原型輔酶 I簡(jiǎn)稱NADH,二者是有本質(zhì)區(qū)別的。
2.光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系
根據(jù)二者的反應(yīng)式推出C.H.O等元素及相關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移途徑。
如:C元素? 光合作用中二氧化碳中的碳到三碳化合物到糖類等有機(jī)物中,呼吸作用又轉(zhuǎn)移到 二氧化碳中。
光合作用和呼吸作用的能量轉(zhuǎn)化過程。
如:光合作用??? 光能——ATP中活躍的化學(xué)能———有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
細(xì)胞呼吸?? 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能——熱能和ATP中活躍的化學(xué)能
3.試分析改變條件后,C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量變化
其基本思路是:分析每一種物質(zhì)的來源和去路,當(dāng)光照強(qiáng)度或二氧化碳濃度突然改變后,C3、C5、[H]、ATP、ADP及(CH2O)的來源和去路只有一個(gè)變而另一個(gè)不變,這樣就能準(zhǔn)確無(wú)誤的分析每一種物質(zhì)的變化。其中C3、C5中的變化是正好相反,[H]、ATP的變化是相同的。
三.重點(diǎn)剖析影響光合作用和呼吸作用因素的曲線圖
這一部分高考題多以圖形的形式綜合考察學(xué)生分析問題和解決問題的能力,因此在備考復(fù)習(xí)過程中引導(dǎo)學(xué)生剖析圖至關(guān)重要,主要從以下幾方面談?wù)劇?/p>
1.影響光合作用因素曲線中“關(guān)鍵點(diǎn)”的分析
影響光合作用的環(huán)境因素很多,重點(diǎn)要求學(xué)生掌握光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度以及溫度對(duì)光合速率的影響,所以在分析各類曲線圖時(shí)一定要弄清各點(diǎn)的含義如細(xì)胞呼吸速率的大小、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)和二氧化碳的補(bǔ)償點(diǎn)、二氧化碳的飽和點(diǎn)以及各點(diǎn)在環(huán)境條件條件改變后的移動(dòng)情況的分析。如題中已給出最適溫度,通過曲線圖分析已超過了光飽和點(diǎn)那么限制光合作用的主要環(huán)境因素主要是二氧化碳的濃度。
2.氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸相關(guān)曲線分析
影響細(xì)胞呼吸的因素很多,重點(diǎn)要復(fù)習(xí)氧氣濃度對(duì)細(xì)胞呼吸的影響及實(shí)踐的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生分析關(guān)鍵點(diǎn)的含義及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感受到生物學(xué)科作為一門自然學(xué)科它的魅力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生熱愛生命熱愛科學(xué)造福于人類的生命觀念。
3.呼吸速率、總(真正)光合速率與凈光合速率的表示方法及判斷
各種速率表示方法:在有光條件下,單位時(shí)間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機(jī)物的積累量,都可代表凈光合速率;在黑暗的條件下,單位時(shí)間內(nèi)CO2釋放量、O2吸收量吸收或有機(jī)物的減少量,都可表示呼吸速率;而真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,其表示方法是O2產(chǎn)生量、CO2的固定(消耗量)量或有機(jī)物的制造量來表示。只有理清各種速率的表示方法,在審題做題時(shí)就能根據(jù)題圖中的關(guān)鍵信息加以判斷達(dá)到準(zhǔn)確無(wú)誤的效果。
四.深入光合作用與細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)探究分析
1.細(xì)胞呼吸類型判定
在理解識(shí)記細(xì)胞呼吸的場(chǎng)所及過程的基礎(chǔ)上根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物來判斷:若消耗O2,則一定包含有氧呼吸;若產(chǎn)物有水,則一定包含有氧呼吸;若產(chǎn)物中有酒精或乳酸,則一定包含無(wú)氧呼吸;若產(chǎn)物有CO2,則要分情況討論。做題時(shí)具體問題要具體分析,不要千篇一律要隨機(jī)應(yīng)變。
2.光合作用或細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究方法的歸類
最常見的是液滴移動(dòng)法,通過這種方法只能測(cè)凈光合速率和呼吸速率而不能測(cè)真正的光合速率,真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率,所以真正光合速率是計(jì)算出來的。在復(fù)習(xí)過程中分析各裝置設(shè)計(jì)的原理、各物質(zhì)的作用及限定條件,同時(shí)要注意誤差分析。光合作用或細(xì)胞呼吸相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究方法另外還有葉圓片上浮法、)半葉法、黑白瓶法,對(duì)基礎(chǔ)好的一定要掌握基礎(chǔ)差的不作要求。
五、精選習(xí)題,及時(shí)鞏固
精選具有代表性的習(xí)題進(jìn)行練習(xí)鞏固達(dá)到舉一反三的目的。課堂實(shí)踐后及時(shí)收集學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,根據(jù)反饋改進(jìn)教學(xué)策略。同時(shí)通過課后的習(xí)題訓(xùn)練的反饋情況與學(xué)生面對(duì)面交流溝通,了解學(xué)生知識(shí)的吸收與運(yùn)用情況,在研究小組內(nèi)進(jìn)行探討,尋找改進(jìn)方案,并在后來的教學(xué)實(shí)踐過程中不斷的摸索改進(jìn),取得進(jìn)步。。
總之光合作用和呼吸作用是細(xì)胞代謝的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在備考期間,我們著重整理歸納曲線圖、坐標(biāo)圖、相關(guān)計(jì)算、探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面的典型習(xí)題及考點(diǎn),做到“課前整理,課上理解,課后歸納”三步走的策略,取得了良好的教學(xué)效果。在高三生物備考的過程中,我們一直在探索,一直在尋找在光合作用和呼吸作用的綜合運(yùn)用方面的有效方法,通過系統(tǒng)的歸納和各類題型的深入探究,培養(yǎng)學(xué)生自主理解和運(yùn)用的能力。