變式訓練在坐標曲線中的應用

摘要: 在生物教學中，適當的變式訓練，不僅能使學生較為全面掌握生物概念、提高審題能力，而且能使學生的思維能力、分析問題、總結問題的能力得到多方面得到訓練，提高練習的效率，做到“精通一道題，會做一類題”，從“知識型”向“智力型”轉換。

關鍵詞: 生物教學變式訓練正負坐標曲線

伽利略曾說:“科學是在不斷改變思維角度的探索中前進的。”故而課堂教學可以通過變式訓練延伸出更多相關性、相似性、相反性的新問題，深刻挖掘例題的功能，坐標曲線題要求學生不僅能對曲線含義正確理解，而且能通過生物學語言準確描述;不僅考查學生對基本知識和理論的掌握，而且考查學生的分析能力，具有情景新、重能力、區分度高的特點，所以一直是高考命題的重點和熱點。學生往往不會分析、解答這類題，感到無從下手，而失分率最高的是正負坐標曲線題。本文結合高考題簡略談一談變式訓練在正負坐標曲線題中的應用。例如:江蘇省2009高考學業水平測試36題:圖1表示該植物在不同光強度下光合作用速率(用CO₂吸收速率表示)的變化。據圖回答:

(3)圖1中，影響曲線AB段光合作用速率的環境因素主要是_____，而可能限制曲線BC段光合作用速率的兩種環境因素主要是______。

(4)如果植物白天始終處于圖1中A點狀態，則在較長時間內該植物_____(填“能”或“不能”)正常生長，原因是______。

解析:拿到坐標曲線題可以按照下列過程來解題:

1.學會識圖。識圖的關鍵是兩看，一看橫縱坐標所表示的生物學含義，橫縱坐標表示的是光照強度與吸收和放出CO₂的關系，光合作用吸收CO₂，細胞呼吸放出CO₂，故考查了光合作用和細胞呼吸兩個知識點，其中光照強度是自變量，CO₂吸收速率是因變量。二看曲線中的特殊點(頂點、起點、終點、交叉點)。A點縱坐標表示吸收和釋放的CO₂的量相等，說明此時光合作用吸收CO₂=細胞呼吸放出CO₂，A點橫坐標對應的光照強度稱為光補償點;當光照強度為E時，此時CO₂吸收量達到量大值，且不再隨光照強度增加而增加，E點為光合作用強度達到了最大值時所對應的最小的光照強度，E點稱為光飽和點;B點表示在光飽和點光合作用強度達到了最大值;C點表示當光照強度超過光飽和點后，光合作用強度不再隨光照強度增加而增加，將維持不變;D點的光照強度為0，說明此時只進行細胞呼吸，即D點為該植物的細胞呼吸強度。變式訓練1:請分析圖1中所標各段含義及曲線與橫坐標圍成的面積的含義。DA段:光合作用<細胞呼吸，有機物的量減少;AC段:光合作用>細胞呼吸，有有機物的積累。三角形OAD為負面積代表有機物的量減少，三角形ABE為正面積代表有有機物的積累。

2.學會分析圖。圖中為什么會出現這些特殊點，曲線為什么有這樣的變化趨勢，通過聯想再現與圖像曲線相關的知識點。此曲線中單因子變量是光照強度，光照強度對光合作用的影響曲線走勢和圖中曲線相似，而光照強度對細胞呼吸沒有影響，其它無關變量保持不變，因此細胞呼吸強度不變，有光時植物既進行光合作用又進行細胞呼吸，圖中曲線為光合作用和細胞呼吸的差值曲線，植物白天處于圖1中A點狀態，沒有有機物積累，夜間細胞呼吸還要消耗有機物，有機物的消耗大于合成量，植物不能正常生長。

3.學會畫圖。①畫出橫縱坐標，②標出橫縱坐標的單位及刻度，③準確定位“點”——起點、轉折點、終點，④抓住“形”——曲線圖形。將相關的生物學知識與曲線緊密結合，在頭腦中構建新的曲線。變式訓練2:若正縱坐標為CO₂放出量，負坐標為CO₂吸收量，橫坐標為光照強度，則曲線為圖2。變式訓練3:若正縱坐標為O₂吸收量，負坐標為O₂放出量，橫坐標為光照強度，則曲線為圖2。變式訓練4:若正縱坐標為O₂放出量，負坐標為O₂吸收量，橫坐標為光照強度，則曲線為圖1中②。變式訓練5:假設其它條件均不變且都是植物生長適宜條件，畫出植物呼吸作用變化曲線，解析:呼吸作用保持不變，在坐標中為一條直線。①若正縱坐標為CO₂放出量，負坐標為CO₂吸收量，則曲線為圖3中①;②若正縱坐標為CO₂吸收量，負坐標為CO₂放出量，則曲線為圖3中②。變式訓練6:在圖1中畫出陰生植物光合作用強度與光照強度關系的曲線圖。解析:根據陰生植物與陽生植物的特點，陰生植物光合作用需要的光照強度較弱，因此陰生植物光補償點和光飽和點都要比陽生植物小，A點E點向左移，陰生植物細胞呼吸強度小，D點向上移(圖1中①)。

變式訓練7:2008年高考上海卷36題第(3)小題:(圖4)表示A、B兩種植物的光合速度與光照強度的關系。當在_______千勒克司光照強度條件下，A、B兩種植物的光合速度相同。解析:因為A、B兩條曲線相交點對應的光照強度為7，此時A、B兩種植物表觀(凈)CO₂吸收量相等，但A植物細胞呼吸強度=4，B植物細胞呼吸強度=2，因此光照強度為7時A植物的實際(真正)光合速度CO₂吸收量=4+6=10，B植物的實際(真正)光合速度CO₂吸收量=2+6=8，光照強度為7時不對，如何找到這一點呢?由于A植物細胞呼吸強度比B植物大2，所以我們只要在曲線找到B植物表觀(凈)CO₂吸收量比A植物大2時所對應的光照強度即可，此光照強度=6。

變式訓練8:中學生物習題中常見的正負坐標曲線還有:生長素作用與其濃度關系圖(圖5)。

教師通過上述變式訓練，可使“死”題變活，常見類型有:①一題多變，通過一個問題解決一類問題，開拓學生解題思路，實現“以少勝多”;②一題多解，培養學生發散思維的能力;③多題一解，培養學生求同存異的思維能力。教師對學生進行變式訓練過程中，要注意知識的基礎性，基礎知識是綜合能力的載體，各種能力的提高是建立在基礎知識之上的，所以落實和鞏固課本上的基本概念和原理是非常重要的。變式訓練要讓學生主動參與，在變式教學中，教師要讓學生主動參與，不要總是教師“變”，學生“練”，要鼓勵學生大膽地“變”，有意識地引導學生從“變”的現象中發現“不變”的本質，培養學生的創新意識及舉一反三的能力。在生物教學中，適當的變式訓練，不僅能使學生較為全面掌握生物概念、提高審題能力，而且能使學生的思維能力、分析問題、總結問題的能力得到多方面得到訓練，提高練習的效率，做到“精通一道題，會做一類題”，使學生從“知識型”向“智力型”轉換。

參考文獻:

[1]江蘇省09高考學業水平測試卷.

[2]2008年高考上海卷.