巧用圖形復習“能量之源—光及光合作用”

高國麗

摘 要： 高中生物學的很多知識都是運用圖形的方法研究和展示的，巧用圖形可以解決很多生物學問題。本文介紹了生物課堂教學中如何巧用圖形化解教學難點，旨在培養學生的繪圖、分析、歸納總結能力，提高學習生物學知識的時效性，同時適應高考的考查需求。

關鍵詞： 圖形 光合作用 色素 葉綠體 光照強度

1.教材分析

“能量之源——光及光合作用”是人教版高中生物教材必修1第5章“細胞的能量供應和利用”的第4節內容，本節知識主要講述了“捕獲光能的色素和結構”、“光合作用的原理和應用”。本節內容不僅與初中教材中有關光合作用的基礎知識密切相關，而且在高中生物教材中起著承上啟下的作用：通過學習本節內容，加深對第三章中為何把葉綠體比作“養料制造車間”和“能量轉換站”理解；同時為必修3中生態系統的物質循環和能量流動、選修3中生態工程等內容的學習打下堅實基礎。筆者在分析歷年高考試題的基礎上，巧用圖形復習本節內容，旨在取得更好的教學效果。

2.教學目標

2.1知識目標。

簡述綠葉中色素的種類和作用、葉綠體的結構和功能；概述光合作用及對它的認識過程；嘗試探究影響光合作用強度的環境因素；說出光合作用原理的應用；簡述化能合成作用。

2.2能力目標。

通過圖形分析，培養學生的繪圖能力、分析、歸納總結、理論聯系實際等能力。

2.3情感態度與價值觀。

通過圖形分析，培養學生形成結構與功能相適應的觀點；培養學生對生物現象探究的欲望和興趣；培養學生實事求是的科學態度，能夠獨立完成一份描述準確、過程科學的實驗方案。

3.教學過程

3.1展示色素層析圖及其吸收光譜圖，分析各色素的特性。

上課時，教師首先展示四種色素在濾紙條上的層析圖，見圖1，并提問：⑴綠葉中的色素有哪些種類？（2）分別呈現出什么顏色？⑶各種色素在綠葉中的含量是否相同？⑷為何濾紙條的一端要減去兩角？⑸為何層析液不能觸及濾液細線？然后展示色素的吸收光譜圖，見圖2，并讓學生結合物理知識思考討論，這四種色素對光的吸收有何差別呢？

由于是復習課，學生已有一定的知識基礎，通過閱讀教材、分組討論、相互完善，在此基礎上教師進行點評，修正錯誤答案，最后形成知識網絡圖，見圖3。

3.2識別葉綠體結構圖，形成結構與功能相適應的觀點。

展示葉綠體立體結構示意圖，見圖4，讓學生閱讀教材，思考并討論以下問題：（1）葉綠體由哪些結構組成？（2）葉綠體有哪些結構特點是與功能相適應的？

通過閱讀教材，學生討論，共同總結得出葉綠體的基本結構。在回答時，讓學生在黑板上畫出葉綠體的結構并回答出各結構及其相應功能。這樣有利于幫助學生樹立結構與功能相統一的生物學觀點。

3.3分析過程圖，理解光合作用的過程。

通過學習，學生了解到葉綠體是光合作用的場所，那么，什么是光合作用？光合作用的具體過程又是怎么樣的呢？為了讓學生更好地弄清楚此過程，教師向學生展示光合作用過程的圖解，見圖5。首先引導學生觀察光反應階段的圖解，并組織小組討論：（1）光反應的場所在何處？（2）光反應的條件是什么？（3）色素吸收的光能有哪兩方面的用途？（4）光反應中物質變化和能量變化是怎樣的？試用方程式寫出物質變化。（5）光反應中產生的[H]和ATP去向怎樣？其次，再向學生展示暗反應階段的過程圖釋，引導學生討論：（1）暗反應的場所在何處？（2）暗反應的條件是什么？是否一定需要光？（3）CO2發生的變化過程是怎樣的？（4）暗反應中物質變化和能量變化是怎樣的？試用方程式寫出物質變化。

學生通過分析與討論，總結出光合作用的過程。可讓學生在回答的同時，在黑板上畫出光合作用的過程圖，最后教師查缺補漏，修改并完善答案。這樣，通過簡單的圖解，增加學生的感知認識，有利于學生掌握光合作用的過程，同時培養學生觀察、繪圖、表達和分析歸納的能力。

在此基礎上，還可以通過學生列表比較光合作用的光反應階段與暗反應階段的異同，見表1，加深對光合作用過程的理解。

3.4繪制曲線圖，掌握影響光合作用的因素。

該知識可由教師先展示出光照強度對光合作用影響的曲線圖，見圖6，并分析說明原因。在掌握呼吸作用與光合作用的基礎上，可讓學生進一步思考以下問題：⑴A、B、C三點分別代表什么？⑵分別解釋AB段、BC段曲線變化的原因；⑶請用公式表示總光合作用、凈光合作用與呼吸作用之間的關系；⑷欲使植物生長，光照強度與光補償點之間存在什么關系？然后教師歸納總結。最后讓學生嘗試依照上述思路，分別繪制出其他因素（如CO2的濃度、溫度、水分等）對光合作用影響的曲線圖（圖略），并說明原因。這樣做不僅能加深學生對曲線圖中各點及各段曲線變化原因的理解，而且能訓練學生繪圖繪制曲線及歸納總結的能力。

4.教學反思

巧用圖形復習“能量之源——光及光合作用”，可以將抽象的內容具體化，使知識的難度降低，從而激發學生學習興趣，加深對本節知識的理解，提高課堂教學效率，也適應高考對本節知識的考查要求。

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