在現(xiàn)行的高中生物課本中,“光與光合作用”一節(jié)是整個(gè)高中學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一,歷年的省級(jí)考試,全國(guó)高考也作為??純?nèi)容。但由于此知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系較廣,有一定難度,加之農(nóng)村普通高中學(xué)生底子較差,學(xué)習(xí)起來(lái)有困難。在多年教學(xué)工作中,通過(guò)總結(jié)思考,就此節(jié)課教學(xué)工作提幾點(diǎn)建議。
一、理清經(jīng)典實(shí)驗(yàn),了解發(fā)現(xiàn)歷程
在光合作用發(fā)現(xiàn)的歷程中,有許多科學(xué)家做了大量實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)了解歷史,可以從中領(lǐng)略前人的思維和方法。例如,普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只是證明了空氣可以被植物更新,不知道更換了什么氣體。而且該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn):放綠色植物與沒(méi)放綠色植物對(duì)照,結(jié)論可信度不高。教師在教學(xué)活動(dòng)中,一定要闡明普里斯特利的實(shí)驗(yàn)只是第一步,后來(lái)還有許多科學(xué)家,例如,薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門等,他們前仆后繼,共同努力,才發(fā)現(xiàn)了這一偉大的生理過(guò)程。從中體現(xiàn)出前人幾十年努力得出的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)之不易,要讓學(xué)生知道大科學(xué)家的結(jié)論都有可能被修改和補(bǔ)充。作為學(xué)生,更應(yīng)該總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn),刻苦學(xué)習(xí),不怕挫折。
二、突破難點(diǎn),注重考點(diǎn)
1.關(guān)于反應(yīng)式的理解
本節(jié)課難點(diǎn)之一,是光與光合作用過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變,課本給出的反應(yīng)式:H2O+CO2→(CH2O)+O2只表明了光合作用的場(chǎng)所、條件、原料和產(chǎn)物,較為籠統(tǒng),并未表示出反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系。利用同位素示蹤法標(biāo)記水和二氧化碳,先用氧的同位素標(biāo)記水,產(chǎn)生的氧氣全部有放射性。若標(biāo)記二氧化碳,除了糖類有放射性外,部分水也有放射性,釋放的氧氣全部無(wú)放射性。因此,反應(yīng)式又可以寫成:CO2+2H2O→(CH2O)+O2+H2O。此外,光合作用其實(shí)是一個(gè)非常復(fù)雜的生理過(guò)程,中間包括許多化學(xué)反應(yīng),但在許多試題中,總考到有關(guān)物質(zhì)數(shù)量關(guān)系的計(jì)算,我們知道如果把產(chǎn)物寫成最初的產(chǎn)物——葡萄糖,那么,總反應(yīng)式又可以寫成:6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O。所以對(duì)反應(yīng)的理解應(yīng)該更加靈活。
2.關(guān)于各類因素對(duì)光合作用的影響
對(duì)光合作用有影響的主要因素有光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、水、礦質(zhì)元素、溫度等。難點(diǎn)在于多種因素對(duì)光合作用的影響。如下圖所示:
以上三圖綜合分析,P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的主要因素應(yīng)該為橫坐標(biāo)所示的因素,隨該因素的一直加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí),自變量所表示的因素不再影響光合速率,要想提高光合速率,可以提高其他因素的強(qiáng)度。各種辦法相結(jié)合,可在學(xué)習(xí)過(guò)程中起到很大的作用。
3.關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸之間的關(guān)系
呼吸作用這一生理過(guò)程和光合作用一樣,同樣在高中生物課本中占有極為重要的地位。以往的高考試題中,也是重要考點(diǎn),其中實(shí)際光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系尤為重要,真正光合速率等于凈光合速率與呼吸速率之和。要讓學(xué)生理解三者的表示方法,如凈光合速率可以用氧氣的釋放量、二氧化碳的吸收量、有機(jī)物的積累量等不同方法來(lái)表示等。
三、對(duì)光合作用重要意義的理解
教師在教學(xué)活動(dòng)中,要強(qiáng)調(diào)光合作用的重要之處,甚至偉大之處在于它對(duì)整個(gè)生物圈,整個(gè)地球的意義,具體表現(xiàn)如下:
1.提供有機(jī)物給整個(gè)生物界
地球上的植物每年約合成5×1011噸有機(jī)物,能直接或間接作為人類和動(dòng)物的食物,地球上的自養(yǎng)植物,一年中通過(guò)光合作用約制造2×1011噸碳素,其中40%是由浮游植物制造的,另外60%是由陸生植物制造的。
2.為整個(gè)地球提供氧氣
整個(gè)地球上,生物呼吸和燃燒的作用,每年使3.15×1011噸氧氣被消耗,通過(guò)計(jì)算,可知大氣層中包含的氧氣將在3000年左右耗盡。但是,植物在吸收二氧化碳的同時(shí)也釋放出5.3×1011噸氧氣,所以,大氣中的氧仍然維持在21%。
3.給人類社會(huì)的發(fā)展提供能量
植物進(jìn)行光合作用,可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。植物在固定二氧化碳的過(guò)程中,把能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)化合物中。我們所利用的能源,如煤炭、石油、天然氣等都是現(xiàn)在和以前的植物通過(guò)光合作用形成的。
總之,作為教師要講清楚,目前人類的食物、能源等問(wèn)題的解決都和光合作用有密切聯(lián)系,所以,探討光合作用的規(guī)律,搞清楚有機(jī)物運(yùn)輸和分配規(guī)律,對(duì)于有效利用太陽(yáng)能,使之更好地為人類服務(wù),具有重要的理論和實(shí)際意義。
編輯 王團(tuán)蘭