甘肅 王軍喜
圖表類題型解法初探
甘肅 王軍喜
高考試題不斷推陳出新,但命題的指導(dǎo)思想始終是:以能力測(cè)試為主導(dǎo),考查學(xué)生對(duì)所學(xué)課程基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的掌握程度和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析、解決實(shí)際問(wèn)題能力。因此,高考生物題中,以能力立意為主的題型逐漸增多,旨在考查學(xué)生的理解、推理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、獲取信息和綜合分析等方面的能力。而圖表、曲線等題型是考查上述各項(xiàng)能力的良好載體。近幾年各地高考生物試題中圖表題型的比例都在增加,所以在復(fù)習(xí)中要針對(duì)性地對(duì)此類試題進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,提高解答能力。
高中生物試題中的圖表類題目通常有以下5種:
1.關(guān)系轉(zhuǎn)化圖。如生理功能(光合作用過(guò)程)圖解、遺傳圖解、進(jìn)化圖解、生態(tài)圖解、實(shí)驗(yàn)圖解等。
2.坐標(biāo)曲線圖。通常用來(lái)反映某一生理過(guò)程中物質(zhì)含量的變化。如密閉容器內(nèi)植物種子呼吸作用消耗O2的過(guò)程。
3.表格數(shù)據(jù)圖。通常有數(shù)據(jù)表格、過(guò)程表格、結(jié)果表格、材料表格等。如細(xì)胞外液化學(xué)成分含量表。
4.結(jié)構(gòu)模式圖。如細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、真(原)核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模式圖、細(xì)胞分裂模式圖等。
5.實(shí)驗(yàn)裝置圖。如探究酵母菌呼吸作用的實(shí)驗(yàn)裝置、植物光合作用和呼吸作用測(cè)定的實(shí)驗(yàn)裝置等。
1.創(chuàng)新情景。以圖像、圖形、流程或曲線變化來(lái)反映與社會(huì)和生活相關(guān)的資料,以此作為試題信息來(lái)源,創(chuàng)設(shè)一種新的情景。
2.聯(lián)系實(shí)際。因?yàn)樵囶}信息來(lái)自于社會(huì)生產(chǎn)生活,要求學(xué)生能將教材所學(xué)知識(shí)與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系起來(lái),學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。
3.重視能力。以圖解圖示或坐標(biāo)曲線等為橋梁,將生物學(xué)科的基本概念、基本理論和生活實(shí)際相聯(lián)系,主要考查學(xué)生提取信息、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力。
1.關(guān)系轉(zhuǎn)化圖
其解答方法通??煞譃椤叭阶摺?,即識(shí)圖→架橋→渡橋,如下圖。
示例1.物種形成過(guò)程圖解
2.坐標(biāo)曲線圖
此類型試題可將解答過(guò)程分為四步進(jìn)行,如下圖。
示例2.(2017年,全國(guó)卷Ⅱ,2題)將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢(shì)如圖所示,下列敘述正確的是 ( )
A.0~4 h內(nèi)物質(zhì)A沒(méi)有通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)
B.0~1 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等
C.2~3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓
D.0~1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
【解析】先識(shí)標(biāo),橫坐標(biāo)表示實(shí)驗(yàn)時(shí)間,共測(cè)量4小時(shí),縱坐標(biāo)表示原生質(zhì)體的相對(duì)體積,用百分比來(lái)表示,即該坐標(biāo)曲線反映了某植物成熟細(xì)胞原生質(zhì)體的相對(duì)體積隨時(shí)間的變化關(guān)系;后明點(diǎn),起點(diǎn)將細(xì)胞原生質(zhì)體的相對(duì)體積定義為100%,1~2 h內(nèi)原生質(zhì)體的相對(duì)體積最小,實(shí)驗(yàn)4小時(shí)后,相對(duì)體積小于實(shí)驗(yàn)開始時(shí);再析線并作答,細(xì)胞原生質(zhì)體的相對(duì)體積隨實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行先減小,后增加,說(shuō)明細(xì)胞先失水,后吸水,細(xì)胞液的滲透壓由小變大,物質(zhì)A能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),A項(xiàng)、D項(xiàng)錯(cuò)誤;由于植物原生質(zhì)體的伸縮性大于細(xì)胞壁,故0~1 h內(nèi)原生質(zhì)體體積的變化量大于細(xì)胞體積的變化量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;2~3 h內(nèi)原生質(zhì)體的相對(duì)體積逐漸增大,細(xì)胞開始吸水,說(shuō)明細(xì)胞液的滲透壓大于物質(zhì)A溶液的滲透壓,C項(xiàng)正確。
【答案】C
3.表格數(shù)據(jù)類
表格數(shù)據(jù)題的解答過(guò)程一般分為三步:
示例3.(2017年,北京卷,31節(jié)選)臨床應(yīng)用青蒿素治療瘧疾取得了巨大成功,但其抗瘧機(jī)制尚未完全明了。我國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
組別 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(線粒體膜電位是相對(duì)值)1 瘧原蟲的線粒體不加入青蒿素 100 2加入青蒿素 60 3 倉(cāng)鼠的線粒體不加入青蒿素 100 4加入青蒿素 97
①1、2組結(jié)果表明 ______________ ;由3、4組結(jié)果可知青蒿素對(duì)倉(cāng)鼠細(xì)胞線粒體膜電位無(wú)明顯影響,據(jù)此可以得出的結(jié)論是_____________ 。
②將實(shí)驗(yàn)中倉(cāng)鼠細(xì)胞的線粒體替換為______________,能為臨床應(yīng)用青蒿素治療瘧疾提供直接的細(xì)胞生物學(xué)證據(jù)。
【解析】先進(jìn)行識(shí)表,該表格反映了科學(xué)家探究青蒿素作用機(jī)理的部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,所選材料為瘧原蟲和倉(cāng)鼠細(xì)胞的線粒體,實(shí)驗(yàn)自變量為是否添加青蒿素,測(cè)量指標(biāo)為線粒體的膜電位。再進(jìn)行析表,觀察表格數(shù)據(jù),在不加青蒿素的條件下,兩種細(xì)胞的線粒體膜電位均為100%,無(wú)差異,作為空白對(duì)照,加入青蒿素后,瘧原蟲線粒體膜電位降為60%,變化顯著,而倉(cāng)鼠的線粒體膜電位降為97%,變化較小。說(shuō)明青蒿素可以通過(guò)顯著降低瘧原蟲線粒體膜電位的方式影響瘧原蟲的生命活動(dòng),從而起到抗瘧的作用。要為臨床提供直接證據(jù),就可以選擇人的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料;最后作答。
【答案】①青蒿素能顯著降低瘧原蟲線粒體膜電位的相對(duì)值 青蒿素對(duì)細(xì)胞線粒體膜電位的影響具有特異性,青蒿素通過(guò)降低瘧原蟲線粒體膜電位的相對(duì)值,從而影響瘧原蟲的呼吸作用,最終抑制瘧原蟲的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖
②人類細(xì)胞的線粒體
圖表是高中生物教材的重要組成部分,是教材內(nèi)容形象化、直觀化的體現(xiàn)。因此,在復(fù)習(xí)備考過(guò)程中,可以把教材上分散的圖表進(jìn)行集中整理,形成體系。通過(guò)圖文轉(zhuǎn)換、圖圖轉(zhuǎn)換、圖圖組合等方式,將圖表與教材內(nèi)容緊密聯(lián)系,更好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和轉(zhuǎn)換,以期在考試中靈活應(yīng)用。在整合過(guò)程中,逐漸培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、繪圖、析表、制表的能力,增強(qiáng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
人教版高中生物必修模塊教材中涉及的部分圖形圖示類型匯總?cè)缦拢?/p>
1.模式圖和示意圖
(1)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模式圖。包括細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、分子分布方式與功能等方面。
(2)物質(zhì)運(yùn)輸模式圖。涉及大分子和小分子通過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式和過(guò)程。
(3)酶專一性模式圖。涉及底物與酶的結(jié)構(gòu)專一性。
(4)膜蛋白功能模式圖。涉及膜蛋白的運(yùn)輸、信息識(shí)別、催化等功能。
(5)光合作用“三率”模式圖。涉及總光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者關(guān)系的模式圖整合。
(6)細(xì)胞周期模式圖??梢砸陨刃螆D、線段圖等形式呈現(xiàn),涉及細(xì)胞周期變化中各方面的變化規(guī)律。
(7)基因表達(dá)過(guò)程模式圖??膳c中心法則相結(jié)合,涉及DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程的諸多生理過(guò)程。
(8)動(dòng)物激素相關(guān)示意圖。涉及動(dòng)物激素的合成、分泌、運(yùn)輸及作用特點(diǎn)等過(guò)程,如血糖調(diào)節(jié)模型。
2.流程圖與關(guān)系圖
(1)光合作用與呼吸作用圖解。涉及兩大反應(yīng)的具體過(guò)程,以及相應(yīng)的物質(zhì)變化。
(2)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)圖解。用流程圖的形式體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)能量的來(lái)源和去向。
(3)物種形成過(guò)程圖解。將物種形成的三個(gè)關(guān)節(jié)即突變和重組、自然選擇、隔離與基因頻率、基因庫(kù)等概念相聯(lián)系。
(4)生物多樣性三個(gè)層次的關(guān)系圖解。將基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性聯(lián)系起來(lái)。
(5)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制圖解。將神經(jīng)-體液-免疫三種調(diào)節(jié)方式結(jié)合起來(lái)。
高考生物圖表題的類型千變?nèi)f化,解題方法也多種多樣。以上從三個(gè)方面舉例說(shuō)明關(guān)系轉(zhuǎn)化圖、坐標(biāo)曲線圖和表格題型的解題思路和步驟。一般而言,細(xì)胞分裂圖像、曲線的分析從觀察染色體行為變化或染色體、DNA數(shù)量變化規(guī)律入手;生態(tài)圖表的解答要從觀察各條曲線的走勢(shì)、相互間的關(guān)系,或者從分析生態(tài)系統(tǒng)各成分的功能入手;遺傳系譜圖的解答要從準(zhǔn)確判斷該遺傳病的類型著手;光合作用、呼吸作用通常從影響這些生理作用的內(nèi)、外因素方面去考慮等。
總之,不論是哪種題型,用什么方法,都要求學(xué)生能將概念、原理與圖形、曲線之間實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換,完成知識(shí)遷移。綜上所述,具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)是解答圖表題的最基本要求。
甘肅省定西市隴西縣文峰中學(xué))