高中生物光合作用和呼吸作用常見題型解題指導

張 麗

(江蘇省興化楚水實驗學校,江蘇 興化 225775)

在高中階段的生物課程當中,光合作用以及呼吸作用是教學難點,同時也是期末考查的重要知識點,題目類型非常多,一般情況下題目涉及的信息量也較大.高中生物教師圍繞光合作用與呼吸作用常見題型進行解題指導至關重要,能夠幫助學生更加精準地尋找文字背后的生物學信息,總結正確的解題方法,形成科學的解題思維,進而減少學生在解題過程中可能會出現的錯誤[1].

1 圖表類題目解題策略

圖表能夠將相關數據進行更為直觀簡潔的表達.因此,高中生物光合作用和呼吸作用部分的圖表題較多,考查學生數據分析利用能力.學生在進行圖表的閱讀時,要仔細觀察,再結合已學知識,挖掘出圖表中隱含的條件關系以及相關現象,有時候還需要進行一些簡單的計算,之后進一步挖掘題目中隱藏的具體內容.所以在進行圖表類題目的解答時,學生應當對于圖表中的文字和注釋進行重點閱讀和思考,進而挖掘出與其相關的生物學規律以及具體現象.在題干閱讀的時候,學生也要注意對于重點內容進行標注,幫助自己在接下來的解題過程中注意結合標注內容進行思考,防止對于關鍵內容有所遺漏,繼而耽誤自己對題目的解答[2].

例題1表1是對于某種綠色植物在黑暗條件下以及光照條件下相關數據的記錄.判斷經過12小時的光照和12小時的黑暗條件下,多少攝氏度條件下植物所積累的有機物最多?判斷35℃時,植物在得到持續的光照條件下,是否能夠正常生長?

表1 某綠色植物不同溫度下黑暗釋放量及光照吸收量 mg/h

表1的實質就是在不同溫度的條件下,對于該綠色植物的光合作用與呼吸作用的具體影響的表示.結合所學知識就可以發現,本題考查內容就是影響光合的速率以及呼吸速率的環境條件.根據圖表分析,本題中所謂的環境條件就是溫度,溫度也是本實驗所研究的自變量因素.所以,根據題目列表里面的數據內容,首先想到題目中提到的有機物積累量就是在光照下積累的有機物含量減去黑暗條件下消耗的有機物的量.學生明白這一信息后,結合表1所提供的內容,就可以快速判斷出20 ℃時有機物積累量最多.而在判斷“35 ℃時植物在得到持續的光照條件下是否能夠正常生長”時,學生根據表1所提供的內容,想到光照條件下,吸收的二氧化碳就代表了凈光合速率,也就是植物所產生的有機物的積累量.由表1可知,35 ℃的時候,植物的凈光合速率為正數,因此在35 ℃的時候植物能夠正常地生長.而在日常的生物實驗課堂上,學生需要積極進行一系列實驗操作,并對相應的實驗數據進行認真記錄與表格繪制,則能夠深刻了解每一個數據背后所蘊含的生物學原理,因而再遇到圖表類題目的時候,學生就能夠更快地理解出題目考查內容以及出題人想要通過圖表傳遞或提示的內容,保障學生能夠對表格內容進行快速科學的信息提取和內容分析.

2 實驗類題目解題策略

高中生物的實驗類題目通常內容較為復雜,對學生綜合分析、操作步驟的掌握能力要求較高,因而難度也較大.因此,在進行生物實驗的學習時就應當注意理解每一個生物實驗步驟,對于實驗的現象、原理等內容都要進行深刻記憶和理解,進而在解答相關生物實驗題目的時候,能夠盡快聯系到課本上相類似的生物實驗以及相應的生物學基本原理[3].

例題2如圖1所示有三套實驗裝置,要探究綠色植物的呼吸作用,該如何選擇?再添加什么樣子的裝置能夠使實驗更科學?如果對照組裝置中,紅色液滴沒有移動,而此時植物的有氧呼吸和無氧呼吸都在同時進行,那么此時的實驗現象是怎樣的?選取最適合的實驗裝置探究二氧化碳是否是植物進行光合作用所消耗的物質.

圖1 探究綠色植物的呼吸作用實驗裝置

要探究該植物的呼吸作用的類型,可選取裝置一和裝置二,兩個裝置形成對照能夠提升該實驗的科學性.根據生物實驗的對照原則,很容易完成對于裝置的選取.題目中要求學生思考,再添加什么樣子的裝置能夠使實驗更科學時,學生需要對實驗過程中裝置本身的影響因素進行考慮,進而能夠快速想到可以增加沒有植物的實驗裝置,實現對于物理因素的有效排除.針對“如果對照組裝置中,紅色液滴沒有移動,而此時植物的有氧呼吸和無氧呼吸都在同時進行,那么此時的實驗現象是怎樣的”,學生需要對課本上的知識進行聯想.在之前的學習時,課本上的實驗就已經使用了氫氧化鈉溶液,且該溶液的作用就是用來吸收二氧化碳的.因此,結合本次題目,學生可以想到裝置一中的氫氧化鈉溶液會吸收植物通過呼吸作用產生的二氧化碳,同時有氧呼吸又會消耗氧氣,因而紅色液滴會向左進行移動.而裝置二與裝置一明顯的區別就在于,裝置二并沒有放置氫氧化鈉溶液,取而代之的是水,而水并不能像氫氧化鈉溶液一樣吸收大量的二氧化碳,因此裝置二內的植物呼吸所產生的二氧化碳仍然存在于裝置中,且由課本中所學知識可以知道,植物進行有氧呼吸所吸收的氧氣量比呼吸產生的二氧化碳含量要少,因此學生便可以快速推斷出裝置二中紅色液滴會向右移.而在探究二氧化碳是否是植物進行光合作用所消耗的物質時,題目要求學生選取最適合的實驗裝置,通過所學的氫氧化鈉溶液以及二氧化碳緩沖液相關知識,可以分析出裝置一通過燒杯中盛放的氫氧化鈉溶液吸收植物通過呼吸作用產生的二氧化碳,而裝置三則是通過燒杯中盛放的二氧化碳緩沖液為植物的光合作用提供充足的二氧化碳.所以想要驗證二氧化碳是光合作用過程中必須消耗的原料,應當選取裝置一和裝置三.

3 綜合類題型解決思路

綜合類題目所涉及的信息量較大,很多學生面對綜合類題目的時候常常無從下手.因此,在解答綜合類題目的時候,首先應當靜下心來,完成審題.只有細心審題,才能夠真正理解題目所要表達的確切含義,進而盡可能減少解答過程中因為誤解題意或者遺漏關鍵信息產生的解答錯誤.因此,通過認真審題進而正確掌握題目含義以及要求.其次,生物學與實際生活聯系較為緊密,因而學生需要準確對題目內容進行解讀和分析,并根據已給知識,對已學知識點進行緊密聯系,套用教材中的生物學原理對題目進行理解和把握,這樣才能夠保證自己盡可能維持正確的解題思路,大幅度提升自己的題目解答的正確率以及做題質量.

例題3表2中是實驗人員利用透光瓶與不透光瓶,完成對于池塘群落的多種深度日代謝的平均氧濃度變化情況的測定結果.則該池塘一晝夜生產氧多少?

表2 池塘群落的多種深度日代謝的平均氧濃度變化情況

在解答本題時,學生要結合生物學模型進行思考,例如,學生需要考慮不透光瓶處理情況下屬于哪種生物學解題模型,不同水深條件下的透光瓶又屬于哪種生物學解題模型,通過與已經總結過的生物學模型,完成題目的解答,實現生物學模型的形象化處理.根據表格,在4 m以下白瓶、黑瓶變化一樣,故而應只是呼吸作用消耗氧氣;在4 m以上,產生的氧氣是2+3,同時消耗的是-1、-1、-1,所以一晝夜應當產生氧2+3+1+1+1=8.高中生想要建立成熟的生物學解題模型,就需要不斷的進行思考與總結,在經歷無數疑問與領悟,才能夠真正把握生物學解題模型的關鍵.

4 文字描述類題型解題技巧

對于純文字的生物題型解答,如果涉及植物,則需要首先明確該植物的種類,進而根據植物種類的特點進行解答.下一步需要結合題目的內容,根據題目中所給予的條件,并對所學知識進行聯系完成相關題目的解答.

例題4一種綠色植物被存放在一個密封的玻璃容器中,當該該玻璃容器與綠色植物處于無光照的環境,一段時間后會發現容器內的二氧化碳含量每一個小時會增加8 mg.當該綠色植物得到一定的光照后,就會發現此玻璃容器內二氧化碳含量每小時將會減少36 mg,與此同時,還會以每小時30 mg的速度產生葡萄糖.問有光照與無光照條件下的呼吸作用的強度差是多少毫克.

在解答根據題目已知信息,判斷該綠色植物在沒有光照和有光照兩種環境下的呼吸強度是否有區別,并計算該綠色植物進行光合作用的時候產生的葡萄糖凈含量為多少.在解答該題目的時候,題目中已經點明進行實驗的植物為綠色植物,這就代表了植物在進行呼吸的同時還會進行光合作用.因此想要解出該題,學生需要結合生物的光合作用與呼吸作用相關知識,根據題目中所給的具體情況,列出相應的方程式,進而完成對于二氧化碳具體含量與葡萄糖的產量的計算.在列相關方程式的時候,應當對未知量進行假設,并結合具體方程式代入具體數據,分別完成二氧化碳和葡萄糖的含量的計算.由此可見,列方程和假設法是解答該類題型的重要做題思路與做題方法.