例析構建“坐標——曲線——運用”分析模式在光合作用曲線題中的運用

呂偉英

摘 要 將美國教材中“坐標——曲線——運用”曲線的分析模式，運用于光合作用曲線題解題中，以期實現學生對曲線題解題由表面現象的分析過渡到對信息的提取、處理和轉化，培養和提升學生邏輯推論的能力。

關鍵詞 分析模式 光合作用 曲線題

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

章君果在“中美生物學教材中‘光合作用速率曲線分析’的比較與評析”一文中，提到美國教材對曲線圖注重分析過程的模式化構建。美國教材中提出曲線分析按照一定的分析模式，從“坐標——曲線——運用”的順序展開，可以讓學生快速找到分析切入點，讓學生掌握曲線圖分析的大致步驟及需要關注的關鍵信息，更注重培養學生的邏輯思維能力，避免學生拿到曲線圖無從下手。

1 “坐標——曲線——運用”模式（圖1）分析

對坐標分析，要先要建立坐標指數和生物學過程之間的聯系。坐標中y軸通常是觀測指標，x軸通常是自變量，自變量的變化和生物學過程的變化之間的聯系，需要學生通過一定的推理進行構建。

曲線分析包括某一曲線的分析及不同曲線的對比。某一曲線分析主要從曲線隨著自變量的變化趨勢、規律及變化幅度，比較同一曲線不同點之間的關系。不同曲線的對比，可從趨勢、規律和變化幅度上進行對比，也可以對一些特殊點進行比較，如起點、轉折點等。

運用這一部分主要是運用題干中的信息或已知的生物學知識，對現象進行解釋及推斷。

2 典例分析

圖2為某植物光合作用速率與環境因素之間的關系，請據圖回答：

① 由圖2中甲圖可知，光合作用速率和光照強度的關系是： ? ? ? ? ? ? ?。

② 圖2中乙圖的C點表示光照強度為B時，是植物生長的 ? ，出現CD段的原因是 ? ?。

③ 請在圖2甲圖中繪制50℃時植物光合作用速率變化的曲線。

④ 根據圖2甲圖，在圖乙中繪制光照強度為A時，不同溫度下光合作用速率變化曲線。

解析：（1） 坐標分析。甲乙兩圖中因變量均是光合作用速率，自變量分別是光照強度和溫度。

（2） 曲線分析。甲圖出現了3條曲線，單獨看每一條曲線變化趨勢相同，即表示在各自溫度下，在一定范圍內，隨光照強度的增強，光合速率增強，當達到某一光照強度下（光飽和點），繼續增強光照強度，光合速率不變。三條曲線對比來看，如以10℃曲線為例，當達到光飽和點后，光照強度不再是光合速率的影響因素，而當提高溫度后，如20℃，光合速率可繼續增強，直至達到該溫度下的光飽和點。依次類推可分析另外兩條曲線。

在此分析中有兩個特殊點A點和B點，A點表示此時光合速率的影響因素主要是光照強度，溫度不是主要影響因素;B點表示此時光合速率的影響因素主要是溫度，而與光照強度無關。乙圖表示在一定范圍內隨溫度增強，光合速率增強，達到C點光合速率達最大，C點之后隨溫度繼續增強，光合速率下降。

（3） 運用。本題難點在③、④問中。第③問中要在甲圖中繪制50℃時植物光合作用速率變化，此時僅分析圖甲學生是無法下手找出突破口，而要把圖2中的甲、乙兩圖結合起來分析。圖甲中的溫度變化對光合速率的影響，實際就在圖乙中體現，由此進行推論圖乙中溫度變化也可在圖甲中體現。由圖乙中要50℃溫度下的光合速率，介于20℃和30℃，可推知圖甲中50℃時，植物光合作用速率介于20℃和30℃。第④問在圖乙中繪制光照強度為A時，不同溫度下光合作用速率變化。由圖乙曲線體現了溫度對光合速率的影響，推測此時光照強度應不是主要的影響因素。即可看成圖甲中的B點時，再參考圖甲中光照強度為A時，三個不同溫度下光合速率均相同，故推測此時光合速率的主要影響因素是光照強度，而與溫度無關。故推測該曲線是一條直線，而此時圖甲中A點時的光合速率低于10℃光飽和點時的光合速率，因此圖乙中作圖的起點在低于10℃任何位置都行。

答案：①在一定范圍內，隨光照強度增強而增強，之后，光合作用強度不再增強 ②最適溫度 酶活性降低，光合作用速率降低 ③如圖3 ④如圖4

3 反思

在解答曲線題時，既要讀懂曲線，更應注重曲線分析過程中學生對信息的提取、處理和轉化能力及依據信息去做出推論的能力。通過對“坐標——曲線——運用”分析模式的具體運用，可見如果只是從簡單的識標（橫、縱坐標的含義、因果關系）、明點（特殊點：起點、頂點、轉折點、終點、交叉點、平衡點的生物學意義）、述線（通順表述曲線升、平、降變化趨勢）的角度分析問題，學生只停留在對表面現象的理解上，而缺乏一定的邏輯推理的分析過程。當出現新的圖形或新的研究數據，學生往往無從作答。因此對曲線的分析，教師不僅僅要注重對點、線、面的表面現象的分析，更應注重培養學生對知識轉化和邏輯推論的能力。

其次，教師要引導學生自主嘗試構建模型，通過自主學習、合作學習、探究學習，學會總結知識點的聯系和規律，學會從表面推論本質，深挖潛在的知識點，使學生學習習慣從“不會”到“學會”到“會學”完成學習思維模式轉變。

然而，模型的構建不是一朝一夕就能解決，需要教師在平常教學工作中，關注教材中潛在的模型資源，并有目的地滲透和引導學生，從而使教學過程從一種簡單的傳輸、傳遞和接受過程轉變成學生是信息加工的主體，實現學習共同體角色的互換。

參考文獻：

[1] 章君果，張海銀.中美生物學教材中“光合作用速率曲線分析”的比較與評析[J]中學生物學，2015，31（6）：60-62.

[2] 李希明.建構生物模型，突破教學難點[J].中學生物教學， 2011.

[3] 朱正威，趙占良.普通高中課程標準實驗教科書生物[M].北京：人民教育出版社，2004.