呂偉英

摘 要 將美國教材中“坐標(biāo)——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(xiàn)學(xué)生對曲線題解題由表面現(xiàn)象的分析過渡到對信息的提取、處理和轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)和提升學(xué)生邏輯推論的能力。

關(guān)鍵詞 分析模式 光合作用 曲線題

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

章君果在“中美生物學(xué)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(gòu)建。美國教材中提出曲線分析按照一定的分析模式，從“坐標(biāo)——曲線——運用”的順序展開，可以讓學(xué)生快速找到分析切入點，讓學(xué)生掌握曲線圖分析的大致步驟及需要關(guān)注的關(guān)鍵信息，更注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，避免學(xué)生拿到曲線圖無從下手。

1 “坐標(biāo)——曲線——運用”模式（圖1）分析

對坐標(biāo)分析，要先要建立坐標(biāo)指數(shù)和生物學(xué)過程之間的聯(lián)系。坐標(biāo)中y軸通常是觀測指標(biāo)，x軸通常是自變量，自變量的變化和生物學(xué)過程的變化之間的聯(lián)系，需要學(xué)生通過一定的推理進(jìn)行構(gòu)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(guī)律及變化幅度，比較同一曲線不同點之間的關(guān)系。不同曲線的對比，可從趨勢、規(guī)律和變化幅度上進(jìn)行對比，也可以對一些特殊點進(jìn)行比較，如起點、轉(zhuǎn)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(xué)知識，對現(xiàn)象進(jìn)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(huán)境因素之間的關(guān)系，請據(jù)圖回答：

① 由圖2中甲圖可知，光合作用速率和光照強(qiáng)度的關(guān)系是： ? ? ? ? ? ? ?。

② 圖2中乙圖的C點表示光照強(qiáng)度為B時，是植物生長的 ? ，出現(xiàn)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(jù)圖2甲圖，在圖乙中繪制光照強(qiáng)度為A時，不同溫度下光合作用速率變化曲線。

解析：（1） 坐標(biāo)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(qiáng)度和溫度。

（2） 曲線分析。甲圖出現(xiàn)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(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合速率增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度下（光飽和點），繼續(xù)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，光合速率不變。三條曲線對比來看，如以10℃曲線為例，當(dāng)達(dá)到光飽和點后，光照強(qiáng)度不再是光合速率的影響因素，而當(dāng)提高溫度后，如20℃，光合速率可繼續(xù)增強(qiáng)，直至達(dá)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(qiáng)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(qiáng)度無關(guān)。乙圖表示在一定范圍內(nèi)隨溫度增強(qiáng)，光合速率增強(qiáng)，達(dá)到C點光合速率達(dá)最大，C點之后隨溫度繼續(xù)增強(qiáng)，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(xué)生是無法下手找出突破口，而要把圖2中的甲、乙兩圖結(jié)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(xiàn)，由此進(jìn)行推論圖乙中溫度變化也可在圖甲中體現(xiàn)。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(qiáng)度為A時，不同溫度下光合作用速率變化。由圖乙曲線體現(xiàn)了溫度對光合速率的影響，推測此時光照強(qiáng)度應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)度，而與溫度無關(guān)。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(nèi)，隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，之后，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng) 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(yīng)注重曲線分析過程中學(xué)生對信息的提取、處理和轉(zhuǎn)化能力及依據(jù)信息去做出推論的能力。通過對“坐標(biāo)——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(biāo)（橫、縱坐標(biāo)的含義、因果關(guān)系）、明點（特殊點：起點、頂點、轉(zhuǎn)折點、終點、交叉點、平衡點的生物學(xué)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(xué)生只停留在對表面現(xiàn)象的理解上，而缺乏一定的邏輯推理的分析過程。當(dāng)出現(xiàn)新的圖形或新的研究數(shù)據(jù)，學(xué)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(xiàn)象的分析，更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生對知識轉(zhuǎn)化和邏輯推論的能力。

其次，教師要引導(dǎo)學(xué)生自主嘗試構(gòu)建模型，通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，學(xué)會總結(jié)知識點的聯(lián)系和規(guī)律，學(xué)會從表面推論本質(zhì)，深挖潛在的知識點，使學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣從“不會”到“學(xué)會”到“會學(xué)”完成學(xué)習(xí)思維模式轉(zhuǎn)變。

然而，模型的構(gòu)建不是一朝一夕就能解決，需要教師在平常教學(xué)工作中，關(guān)注教材中潛在的模型資源，并有目的地滲透和引導(dǎo)學(xué)生，從而使教學(xué)過程從一種簡單的傳輸、傳遞和接受過程轉(zhuǎn)變成學(xué)生是信息加工的主體，實現(xiàn)學(xué)習(xí)共同體角色的互換。

參考文獻(xiàn)：

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

[2] 李希明.建構(gòu)生物模型，突破教學(xué)難點[J].中學(xué)生物教學(xué)， 2011.

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