


田奇林,生物特級教師,全國中小學名師,國家實驗教學名師工作室核心組成員,教育部基礎教育教研優秀論文終評專家,奧林匹克競賽命題專家,“百家講堂”主講專家。
近年來“能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容”和“能從課外材料中獲取相關的生物學信息,并能運用這些信息,結合所學知識解決相關的生物學問題”的能力要求類試題在生物高考試題中已經占據半壁江山,成為高考的重中之重。現就高考復習時破解表格、概念圖與坐標曲線類試題的策略作一探討。
一、破解表格類試題的策略
表格類試題在高考中常以數據表格、過程表格、結果表格、材料表格及實驗設計表格等形式出現,重點考查學生的識表、知識遷移、收集和整理數據資料等能力。
1.數據表格題
【例1】(2013浙江卷·30)為研究某植物對鹽的耐受性,進行了不同鹽濃度對其最大光合速率、呼吸速率及根相對電導率影響的實驗,結果見下表。請據表分析回答:
鹽濃度
(mmol·L-1) 最大光合速率
(μmol CO2·m-2·s-1) 呼吸速率
(μmol CO2·m-2·s-1) 根相對電導率(% )
0(對照) 31.65 1.44 27.2
100 36.59 1.37 26.9
500 31.75 1.59 33.1
900 14.45 2.63 71.3
(注:相對電導率表示處理細胞與正常細胞滲出液體中的電解質含量之比,可反映細胞膜受損程度)
(1)表中最大光合速率所對應的最小光強度稱為
。與低鹽和對照相比,高鹽濃度條件下,該植物積累有機物的量 ,原因是CO2被還原成 的量減少,最大光合速率下降;而且有機物分解增加, 上升。
(2)與低鹽和對照相比,高鹽濃度條件下,根細胞膜受損,電解質外滲,使測定的 升高。同時,根細胞周圍鹽濃度增高,細胞會因 作用失水,造成植物萎蔫。
(3)高鹽濃度條件下,細胞失水導致葉片中的 增加,使氣孔關閉,從而減少水分的散失。
【答案】(1)光飽和點 減少 三碳糖 呼吸速率 (2)根相對電導率 滲透 (3)脫落酸
【突破策略】破解數據表格類試題時要做到:
(1)審準題意。一要準確確定表格設置的目的,行標題、列標題和數據標題的含義、單位以及圍繞表格所作的各種文字說明及表后的備注性說明;二要弄清需要解決的問題。
(2)信息整合轉換。圍繞問題重新審閱表格信息(弄清數據變化規律,如上升或下降;關注特殊數據,如最多、最少、平均、轉折和“0”值;比較總結不同表格之間的異同),分析各行、各列、行內、行間、列內、列間的數據變化特點及原因,盡可能結合具體問題列出變量的關系式,將表格信息轉換成文字信息并聯系相關知識點,最終回扣設問。
(3)組織答案。依據以上分析使用規范語言準確表達,學會借用教材中的經典語句,使用相關的生物學專業術語,切忌出現口語化語言和錯別字。
2.實驗表格設計題
【例2】(2013廣東卷·29)某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后,安裝的酒精發酵裝置、采用的發酵條件如圖所示。
(1)向發酵瓶中加入5 g酵母菌開始實驗。發酵初期,通氣閥①需要偶爾短時間打開,并在A通氣口處打氣,以利于 ;實驗過程中,通氣閥②需要偶爾短時間打開,目的是 。
(2)第3天,取出少量發酵液,滴加含有 的濃硫酸溶液來檢測酒精。
(3)檢測后發現,盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發酵溫度和pH適宜,但酒精含量(+)比預期低,他們展開了討論,認為還有其他影響因素,如 ,請設計實驗對此因素進行探究并預測實驗結果(用表格形式呈現;用“+”表示酒精量,最高含量為“+++++”)。
(4)請對預測的結果進行分析,并得出結論。
【答案】(1)酵母菌生長和繁殖 釋放CO2 (2)重鉻酸鉀 (3)發酵時間(酵母菌的量、通氣時間/量/次數或含O2量或O2濃度)
實驗組 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
發酵天數 3 4 5 6 7 8 9
預測結果 + ++ +++ ++++ +++++ +++++ +++++
(注:酵母菌加量為5 g,其他條件與圖中所給條件相同)
(4)預測結果中,發酵7天(或一定的時間)的產量已達到最高,大于7天(或一定的時間)酒精含量不再增加,可能原因是高濃度酒精抑制酵母菌活性或淀粉酶解物已被完全利用,因此在此裝置和酵母菌加量為5 g時,最好的發酵時間是7天(或一定的時間)。
【突破策略】生物學實驗表格給學生呈現情境變化的問題材料,讓學生把預設在新情境中的相關知識準確地表述出來,是一種適合對較高能力目標層次進行測試評價的題型。解題時要明確高中生物學實驗表格的基本形式,表格通常包括:標題(表格名稱)、表頭、列標、行標、數據格。①②③合稱為表頭,⑤⑥分別為列標和行標、④為數據格。其中①是⑤區域的內容,通常表示實驗組別或實驗自變量的具體內容,②是④區域的內容,通常表示因變量測量指標的名稱。③是⑥區域的內容,通常表示每個實驗組內測量的次數或為同一實驗組內不同個體或不同測量時間。④是②的具體化,為實驗測量的具體數據。⑤是①的具體化,如A組、B組等。⑥是③的具體化,如第一次測量、第二次測量等。
(1)確定表格標題。表格標題通常包含三個要素:自變量、實驗對象、因變量,其表示方式為自變量對實驗對象因變量的影響記錄表。而變量可以從實驗目的中提取,確定的方法是:實驗要驗證什么、要證明什么、要探究什么,什么就是自變量,什么后面所描述的就是因變量。
(2)確定表格表頭、填寫行標和列標。確定了相關變量后,把自變量具體體現或組別填寫在圖中的①處;根據試題確定表格列標。特別注意考慮對照實驗的形式,是自身對照、條件對照、相互對照還是空白對照。若為自身對照,通常分為兩組,即為變量控制前(對照組)和變量控制后(實驗組);若為空白對照,其中一組為空白對照組;另一組為實驗組。
(3)弄清測量指標,完善表格表頭。因變量的測量指標往往在實驗步驟的最后一步有所提示,有的試題則需要從題干中加以提煉。
(4)確定實驗類型,填寫預期結果。若為驗證性實驗,那么預期結果是唯一的且與實驗目的是一致的,只需在圖中④對應的單元格填入一種情況即可;若為探究性實驗,那么預期結果不是唯一的,需要在圖中④對應的單元格填入多種情況。預期結果并不是所有實驗表格的設計都要求填寫的。
(5)如果同時研究兩個自變量必須將兩個自變量綜合交叉在一個表中,切忌繪制成兩個單表。如繪制探究酶保護劑濃度(0.02—0.06 mol/L)和提取液的pH(6.0—8.0)對木瓜蛋白酶提取效果的影響實驗結果的記錄表如下:
酶活力(單位:U) 酶保護劑(mol/L)
0.02 0.04 0.06
提取液PH 6.0
7.0
8.0
值得注意的是:無論是一種生命過程,還是一個實驗流程,其結果都可以用表格的形式表示。表格信息就是相關試題中最重要的信息,分析結果時,首先要弄清表格的由來,然后根據生命過程的原理或實驗的目的和原理,正確分析題中的設問。在解答材料表格題時必須通過閱讀表格,理解表格中所表達的生物學內涵,簡化轉化有效信息為可利用的信息,并將其遷移到新情景中去解答問題。
二、破解概念圖與坐標曲線類試題的策略
正確理解、分析生物學中以概念圖與坐標曲線圖等表達的內容和意義,并能用圖表等多種表達形式準確地描述生物學現象和實驗結果是當今高考生物學科中的一項重要能力要求。概念圖與坐標曲線圖不僅直觀形象,且信息量大,覆蓋面廣,對學生能力的考查層次高,能很好地體現生物科學的學科特點,能較好反映學生的綜合分析水平和靈活應變的能力。近幾年生物高考中命題以圖表曲線形式出現有逐年增多的趨勢,應引起高度重視。
1.概念圖試題
【例3】小楊同學將部分生物學知識歸納如下,其中正確的是
物質流動 激素分泌調節
A B
血糖調節 能量流動
C D
【答案】AB
【突破策略】(1)常見的概念圖類試題有“節點連線型”和“集合層級型”。前者常用節點表示概念,連線表示兩概念間存在某種關系;后者往往借助數學集合知識,考查對基本概念間某種關系(如并列或從屬)的判定。
(2)解答此類概念圖試題,首先要從基本概念出發,準確把握概念的內涵和外延,并根據試題所反映的內容,提煉出與概念有關的信息,分析找出知識點間的內在聯系,最后根據選項作出合理的判斷。把握好概念及概念與概念間的關系是解答此類試題的關鍵。
2.坐標曲線類試題
【例4】(2013福建卷·26)為研究淹水時KNO3對甜櫻桃根呼吸的影響,設四組盆栽甜櫻桃,其中一組淹入清水,其余三組分別淹入不同濃度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定時測定甜櫻桃根有氧呼吸速率,結果如圖。請回答:
(1)細胞有氧呼吸生成CO2的場所是 ,分析圖中A、B、C三點,可知在 點單位時間內與氧結合的[H]最多。
(2)圖中結果顯示,淹水時KNO3對甜櫻桃根有氧呼吸速率降低有 作用,其中 mmol·L-1 的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生長均受到阻礙,地上部分葉色變黃,葉綠素含量減少,使光反應為暗反應提供的[H]和 減少;根系缺氧會導致根細胞無氧呼吸增強,實驗過程中能否改用 CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標?請分析說明 。
【答案】(1)線粒體基質 A (2)減慢 30
(3)ATP 不能,因為無氧呼吸也可產生CO2
【突破策略】正確破解曲線坐標題的析題原則可分為識標、明點、析線三個步驟。
(1)識標:弄清縱、橫坐標的含義及它們之間的聯系,這是解答此類習題的基礎。
(2)明點:坐標圖上的曲線有些特殊點,如曲線的起點、轉折點、曲線與縱橫坐標以及其他曲線的交叉點等,它們隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學含義,明確這些特殊點的含義是解答此類習題的關鍵。若為多重變化曲線坐標圖,則應以行或列為單位進行對比、分析,揭示其變化趨勢。
(3)析線:根據縱、橫坐標的含義可以得出:在一定范圍內,隨“橫坐標的量”的增加,“縱坐標的量”逐漸增加或減小。超過一定范圍后,隨“橫坐標的量”的增加,“縱坐標的量”減少或增加,或者達到某種平衡狀態。從而揭示出各段曲線的變化趨勢及其含義。若為多重變化曲線坐標圖,則可先分析每一條曲線隨橫坐標變量的變化規律,再分析不同曲線變化的因果關系、先后關系,分別揭示其變化趨勢,然后對比分析,找出符合題意的曲線、結論或者是教材中的結論性語言。
值得一提的是:生物坐標曲線分析題主要考查學生對生物之間、生物與環境或某一生理活動中某種物質量的變化等有關的數值變量函數關系的理解和掌握情況。生物坐標曲線題可分為定性曲線和定量曲線,這些曲線都可分為單曲線和雙曲線、多曲線。單曲線常表示某種生物的數量或某一生理過程與某一相關因素之間的關系,常有升曲線、降曲線、先升后降、先降后升和升降不斷變化5大類。雙曲線和多曲線指在一個坐標系中,有兩條或兩條以上的曲線,通常表示不同生物現象與多個因素之間的關系。解答此類試題時,首先要用分析單曲線的方法對每一條曲線進行分析,然后將多個曲線進行比較,找出它們的異同并分析原因。定量曲線在定性曲線的基礎上,通過具體的數量更為準確表示生命活動與相關因素之間的關系,常伴隨著一些生物量的計算,此類題難度較大。最常見的是光合作用和呼吸作用之間,無氧呼吸與有氧呼吸之間的生物量關系,細胞分裂過程中染色體與DNA的數量關系。
3.多個變量的柱形圖
【例5】龍蝦是極受歡迎的海鮮,在世界各地都有過度撈捕的危險。兩位生物學家在加勒比海的安歸拉島調查龍蝦種群和捕撈的情形時,量取龍蝦的背甲長度(龍蝦的大小)作分析,依照所得的資料做出四個圖(a1、a2、b1、b2)。請根據調查結果,回答以下問題:
(1)通過圖 可以看出,龍蝦的種群密度與棲息地質量 (有關或無關)。
(2)通過圖 可以看出,棲息地質量對龍蝦生長的影響 (大或小)。
(3)圖b1和b2是根據甲地和乙地所采得的龍蝦的背甲長度所做出的百分比分布圖。甲地和乙地最多的“背甲長度值”分別是 。
(4)根據圖b1和b2可以看出, 地點的捕撈情形比較嚴重。判斷的理由是 。
【答案】(1)a1 有關 (2)a2 小 (3)50 mm、40 mm (4)乙 因為分布的曲線和甲地比較,數量高峰偏向左邊,說明乙地點的大龍蝦都被捕走了,導致平均背甲長度低于甲地
【突破策略】柱形圖相對復雜,解題的核心是要學會讀圖,讀圖時要深刻理解:自變量為橫坐標,即隨著橫坐標的改變,每一種柱形圖的走勢如何,從而得出相關的結論;自變量為不同的觀測指標,即當橫坐標為某一定值時,看不同的柱形圖之間有無差異,從而得出相關的結論。
解題的關鍵:弄清縱橫坐標的含義及坐標系中直方圖所代表的意義,分析直方圖所蘊藏的生物學信息;認真分析各變量之間的變化關系,找出各變量之間的內在聯系;結合相關的生物學知識作更進一步的推理分析,善于進行圖文轉換和直方圖與坐標圖之間的轉換。
能否破解表格、概念圖與坐標曲線類試題事關高考的成敗,因此,一方面要通讀教材,學會用教材中的語言組織答案;另一方面要學會緊扣背景材料中的信息建構不同的圖表模型或數學模型。