光合作用和呼吸作用是高中生物教材中的重點和難點。在教學過
程中,教師往往花費大量的時間進行評講和練習,但效果卻不甚理想。
我認為原因可能有2個,一是學生雖掌握基礎知識,但還不能熟練運
用。二是缺少實題感悟,不知如何運用所學知識去解題。以上問題的解
決都需要教師精選例題,利用典型例題對學生進行訓練,并及時選擇配
套的練習進行變式訓練,及時進行鞏固,深化。下面就以光合作用和呼
吸作用中的一些難點為例講講例題的選擇。
一、曲線中各點所代表的光合速率和呼吸速率的大小關系的分析
在解題時經常遇到分析光合速率和呼吸速率的大小,且大都都是在
曲線圖上。如下圖:哪些點表示光合速率與呼吸速率相等?
大多數學生都能說出是c,g點。這源于教師對這部分內容的反復強
調。如學生能真正弄懂原因,那教師立即進行變式訓練:如下圖:
光合速率與呼吸速率相等的是D,H。但很多學生可能都會說是E
點。這時教師就要幫助學生分析:比較兩個圖的縱坐標的含義有什么不
同?CD段上升的原因?DE段下降的原因?
從“CD段時光合速率小于呼吸速率,罩內二氧化碳濃度增加。DE
段光合速率大于呼吸速率,罩內二氧化碳濃度下降”可知,D點時應該
是光合速率增大至與呼吸速率相等。
這時,還可進行再次變式訓練,如下圖:
該圖中光合速率與呼吸速率相等的點是哪些?該題中縱坐標與上圖的
區別是由二氧化碳改為氧氣。上圖弄懂的學生能很輕松的得出是B,C
點。
這樣通過3個圖形的分析,學生應該對這個問題有較好的掌握。
二、光合作用中午休現象的分析
學生常會遇到下圖:e點的形成原因?教師對這一問題強調較多,大
多數學生都能答出“氣孔關閉”。這時,教師可再繼續研究:
是否是所有植物都有午休現象?什么情況下會沒有?
出示下圖:
春季的某一晴天 盛夏的某一晴天
由上圖可知,盛夏季節有午休現象。由此進一步深入分析,午休的
原因是由于溫度過高,植物防止丟失大量水分,從而關閉氣孔。進而分
析氣孔的關閉,影響二氧化碳的吸收,影響光合作用。這時,教師可以選
擇例題進行這一知識點運用的訓練。如下題:
(2011·廣東理綜,26)觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變C02吸收方式以適
應環境變化。長期干旱條件下。蝴蝶蘭在夜間吸收C02并貯存在細胞
中。
1.依圖1分析,長期干旱條件下的蝴蝶蘭在0~4時_____(填“有”或“無”)
ATP和[H]的合成,原因是_____;此時段_____(填“有”
或“無”)光合作用的暗反應發生,原因是_____
2.10—16時無明顯C02吸收的直接原因是_____。
該題中可以看出蝴蝶蘭在干旱時有午休現象,原因由于缺水。缺水
時氣孔關閉,二氧化碳的吸收量為0,但由于夜間吸收了二氧化碳,所以
在10~16時是有光合作用的。
三、一段時間內,植物有機物的合成及消耗分析
在題目中,除了比較光合速率和呼吸速率的大小,還會讓學生分析
有機物的變化量。如下圖:
一晝夜后,該植物有機物的量的變化?這對于學生而言較難。教師
需分析到位,先比較24時與0時的二氧化碳濃度的變化,得出24時二
氧化碳濃度下降,說明光合作用消耗的二氧化碳多于呼吸作用產生的
二氧化碳。從而得出答案:增加。分析完這條題目后,教師應立即進行變
式訓練:
一晝夜,植物有機物量的變化?教師可指導學生分析縱坐標含義的
變化。在弄懂上題后,能輕松得到該題的答案:減少。
四、光合速率和呼吸速率的測定實驗
在光合作用和呼吸作用中還有一類題目較為常見,就是光合速率
和呼吸速率的測定實驗。該實驗需學生始終記住植物時刻都進行呼吸
作用,而光合作用只在光下才進行。所以,若用植物研究呼吸作用,裝置
需放在黑暗條件下。而在光下,由于植物進行光合作用又進行呼吸作
用,所以學生一定要理解并牢記實驗測得的數據應表示的是凈光合速
率。在理論分析后,一定要及時進行例題訓練:
(2010·揚州市第一次調研)某轉基因作物有很強的光合作用強度。某中
學生物興趣小組在暑假開展了對該轉基因作物光合強度測試的研究課
題。設計了如下裝置。請你利用下列裝置完成光合作用強度的測試實
驗。并分析回答有關問題。
I.實驗步驟
(1)先測定植物的呼吸作用強度,方法步驟是:
①_____;
②_____;
③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。
(2)測定植物的凈光合作用強度,方法步驟是:
①_____;
②_____;
③30分鐘后分別記錄甲、乙兩裝置紅墨水滴移動的方向和刻度。
(3)實驗操作30分鐘后,記錄甲、乙裝置紅墨水滴移動情況
Ⅱ.實驗分析:假設紅墨水滴每移動1 cm,植物體內的葡萄糖增加或減
少1 g。那么該植物的呼吸作用速率是_____g/小時。白天光照15
小時,一晝夜葡萄糖的積累量是_____g。(不考慮晝夜溫差影響)
本題較全面的考查了學生對該知識點的掌握情況。如(1),(2)兩小
題考查學生基礎的實驗操作。第(3)題則較難,需學生能理解乙裝置的
作用:用于校正由于氣體膨脹而造成的誤差。第Ⅱ題則更難,需要學生
會處理校正的數據,并還考查學生關于“光合作用和呼吸作用中有機物
的計算”的能力。
這樣,教師通過精選例題,并設計變式訓練,讓學生在學中練,在練
中學,有效幫助學生突破難點。