汪璽
摘 要:高考命題注重基礎(chǔ)知識,關(guān)注學科素養(yǎng)和學習能力,強調(diào)深度理解和獨立思考,突出知識體系和聯(lián)系實際,要求創(chuàng)新、重點突出。所以在高三生物一輪復習中,教師的主要任務是指導學生進行知識點的復習和知識網(wǎng)絡的構(gòu)建,幫助學生梳理知識,掌握各考點的內(nèi)在聯(lián)系,從而提高學生對知識的應用能力、遷移能力。特別是在一些難點上幫助學生分析生物現(xiàn)象,找到事物的本質(zhì)而有所突破。
關(guān)鍵詞:細胞代謝;光合作用;呼吸作用
一、一輪復習中細胞代謝的幾個問題
細胞代謝中的光合作用、呼吸作用是必修一的重點內(nèi)容,也是每年高考的必考內(nèi)容,學生在一輪復習時單獨掌握光合作用、呼吸作用的相關(guān)知識點往往感覺較容易,認為不難。但在應用時丟分較多,理解知識上也存在偏差。學生困惑在哪,出了什么問題?是知識上掌握不夠、還是應用上有不足?我在實際教學中發(fā)現(xiàn)學生在代謝這部分內(nèi)容上丟分,究其原因不外乎這么幾點:
1.復習光合作用、呼吸作用時,對兩個生化反應獨自的原料、條件、產(chǎn)物較容易記憶,理解也相對容易。但綜合起來就容易忽略兩種代謝在發(fā)生時間、條件上的相同點和區(qū)別。呼吸對生命而言是絕對要進行的,24小時晝夜發(fā)生,而光合作用是需要光照條件的。兩者酶的最適溫度也不相同,呼吸酶最適溫度所需要的溫度更高。
2.審題不準,總光合、凈光合的描述指標沒有搞清楚,所以在做題時丟分較多。如CO2利用還是吸收、O2產(chǎn)生還是釋放、有機物的生成還是積累等。
3.不注意答題時的邏輯關(guān)系,不知道該怎么回答設(shè)問才能滿足題目要求,非常容易丟分。如夏天正午光合產(chǎn)量下降的原因?或溫度降低,變溫動物細胞膜運輸物質(zhì)的速率下降原因?學生在回答此類問題時不會層層遞進,在各環(huán)節(jié)上不能推理得出信服的結(jié)論。而是跨越式的回答,造成與參考答案不符。
4.光反應、暗反應進行時的條件是什么?光反應、暗反應的制約因素是什么?為什么光合作用中隨光照強度增加,光合強度不再增加,光照條件不是制約因素時CO2是制約因素,而不是溫度?
5.光合作用吸收光譜、作用光譜有相同的方面,但也有自己的特點?各自強弱的觀察指標是否一致?兩者之間是否完全相吻合?也就是吸收光譜多于作用光譜是否一定強?
二、我通過課堂教學,發(fā)現(xiàn)學生在學習細胞代謝時容易犯這些錯誤,有針對性地采取了一些方法,進行舉例講解
1.思維轉(zhuǎn)換,抓住事物本質(zhì)
在許多的生物學問題中,由于學生受認知水平的限制,往往被表面現(xiàn)象所蒙蔽,忽略了事實真相,抓不住事物的本質(zhì),回答問題時學生極容易犯錯。如:植物在土壤中生活,在一定范圍內(nèi)其光合作用強度會隨土壤含水量下降而下降,或隨土壤無機鹽濃度增加光合作用強度下降。試分析原因:? ? ? 。學生遇到這樣的問題容易想到,缺水影響光合作用的光反應,進而造成還原性氫、ATP供應不足,造成暗反應速率下降,光合產(chǎn)量下降。學生忽略了植物體內(nèi)的水用于代謝只占了很少一部分,水不是植物光合作用的制約因素。所以教師要強調(diào)制約光合作用的環(huán)境因素是光照強度、CO2濃度、溫度而一般不是水。所以土壤缺水造成光合產(chǎn)量下降的原因是植物吸水減少,為了保水導致葉子氣孔關(guān)閉,引起葉肉細胞的胞間CO2濃度下降,暗反應速率下降所致。指導學生將植物看成個體水平的生命系統(tǒng),整體看待表現(xiàn)出的生命現(xiàn)象,要透過現(xiàn)象看事物的本質(zhì)。
又如將打孔的葉小圓片放在不同濃度的NaHCO3溶液中,在適宜光照強度的作用下,葉片上浮所需時間,繪制成圖型。學生對隨CO2濃度增加光合速率增加,葉片上浮所需時間縮短,較容易理解。為什么之后CO2濃度增加,光合作用不再增加,CO2濃度不是光合作用的制約因素了,那什么是光合作用的制約因素?教師就要轉(zhuǎn)換學生的思維,換成常見的圖型啟發(fā)學生的思維。這樣學生對光照條件制約、缺乏還原性氫、ATP等就有了較清楚的認識。而學生容易犯的制約因素等錯誤就容易避免。
2.注意總光合、凈光合的區(qū)別
高三復習中除了復習知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡外,進行適當?shù)脑囶}訓練提高應用能力是非常有必要的。在講題時針對學生易錯知識點、易錯試題等,指導學生要特別注意題目的用語,如描述總光合作用強度時往往用單位時間內(nèi)CO2的利用量、O2的產(chǎn)生量、有機物的生成量來表示,而凈光合速率往往用單位時間內(nèi)CO2的吸收量、O2的釋放量、有機物的積累量來表示。凈光合是總光合與呼吸作用消耗的有機物的差值,在答題時一定注意它們之間的區(qū)別、聯(lián)系,答題時的兩者相互轉(zhuǎn)換。如高考題給了植物隨土壤無機鹽濃度增加,凈光合速率變化的柱狀圖,要求學生在坐標中畫出總光合速率的曲線圖,學生容易把高考題想容易了,認為只是柱狀圖變成曲線圖,起點畫在6上,這樣學生描述的是凈光合速率的變化,與題目不符造成丟分。正確答案要求學生起點一定大于6,最好明顯一些,加上呼吸數(shù)值形成曲線呈現(xiàn)在坐標上。
3.細胞代謝中物質(zhì)變化的分析
光合作用的試題中有一類設(shè)問,要學生討論分析光合作用的暗反應中C3、C5含量隨光照或CO2濃度變化而變化,學生掌握起來較為困難。在一輪復習時教師要特別注意幫助學生分析光合速率穩(wěn)定時,C3是C5含量的二倍,含量都不發(fā)生變化。不發(fā)生含量變化原因是光照條件、CO2濃度穩(wěn)定不變的情況下,C3、C5化合物都是生成速率等于消耗的速率,所以其含量穩(wěn)定而不發(fā)生變化。只有當光照強度、CO2濃度變化時,C3、C5含量才會發(fā)生改變。如光照強度增加就會引起C3化合物含量暫時下降,而原因是光照強度導致還原性氫、ATP供應增加,C3還原成碳水化合物加快,而C3的生成速率幾乎不變,造成瞬時含量下降。本質(zhì)是C3消耗增大,生成不變所致。答題時切記不能只答C3還原成碳水化合物加快,而不答C3生成的情況,容易丟分。
又如凈光合速率受外界因素影響而發(fā)生了增加的原因分析,幫助學生分析凈光合速率是總光合速率減呼吸速率得到的,所以凈光合速率增加是光合、呼吸兩方面的原因造成的,出現(xiàn)這種情況可能原因非常復雜,不同的題目情景所造成凈光合產(chǎn)量發(fā)生變化原因很多,要根據(jù)題目回答相關(guān)問題。凈光合速率變化的主要原因有這幾種情況:光合作用的速率增加,呼吸作用速率下降;光合作用的速率增加,呼吸作用不變;光合作用的速率增加,呼吸作用增加,但幅度不如光合作用;光合作用不變而呼吸作用下降等情況,不同的引發(fā)原因回答就不同。
如植物在實驗條件下,凈光合產(chǎn)量隨光照強度增加而增大的主要原因是:光合作用隨光照強度增加而增大,由于溫度不變,呼吸不變所致;如果植物在一定范圍內(nèi)隨溫度升高,如15℃升高到25℃時,凈光合產(chǎn)量增加的原因就要回答兩個代謝活動都增加,但光合作用在此溫度變化區(qū)間增加幅度大于呼吸作用的增加幅度,導致凈光合產(chǎn)量增加。
4.光合色素提取、分離實驗及其應用上的難點
在復習中,學生在光合色素提取、分離實驗中特別喜歡關(guān)注實驗的兩個原理、加入的藥品及作用、步驟等,這很好也很重要。但容易忽略實驗的指標及意義。如各色素帶的不同位置代表什么?寬度代表的意義又是什么。光合色素的吸收光譜,教材有呈現(xiàn),但是通過什么實驗得來的?指標是什么?光合色素的作用光譜,教材課后題也有呈現(xiàn),又是通過什么實驗得來的?指標是什么?教師要幫助學生分析教材上的光合色素的吸收光譜是將提取色素通過細光束穿過后,三棱鏡分光處理,與空白對照組比對得到實驗組色帶中有暗區(qū),說明是被色素吸收所致并以此繪制出吸收光譜。比如葉綠素a暗區(qū)主要在紅光區(qū)域、藍紫光區(qū)域,所以主要吸收紅光、藍紫光。而作用光譜是以植物在不同波長的光下,光合作用的強度變化,觀察指標就是氧氣生成、二氧化碳消耗等指標來測定。如恩格爾曼的第二個水綿實驗。
5.答題時的邏輯性
植物在夏天正午,光合作用強度反而較10點有所下降,稱為午休現(xiàn)象,學生分析原因進行回答時,往往不注意邏輯關(guān)系,跨越式回答。如這樣的答案:氣孔關(guān)閉引起光合速率下降,這樣的回答是無效的。教師要幫助學生分析,一般情況下,植物光合作用速率下降的原因:氣溫升高→氣孔關(guān)閉→CO2吸收速率下降→胞間CO2濃度降低→暗反應速率降低→光合速率降低。這樣的回答才是有效的回答,才能踩上得分點。但在題目中給了特殊條件就要另行分析原因,如正午光合作用強度下降,但胞間CO2濃度較高,那就不是氣孔因素導致光合速率下降,而可能是其他因素,如溫度過高,影響酶的活性或光照過強引起的。
如高考題目:長葉刺葵是棕櫚科熱帶植物。為了解其引種到重慶某地后的生理狀況,某研究小組在水分充足、晴朗無風的夏日,觀測得到了該植物光合速率等生理指標日變化趨勢圖(題20圖)。
(1)據(jù)圖分析:
推測導致12∶00時光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是______________(填“光照”或“CO2”)。
引導學生關(guān)注氣孔導度與光合速率的相關(guān)性,回答光照而非CO2。
又如在低溫或低氧因素影響物質(zhì)的跨膜運輸速率,分析原因,回答相關(guān)問題時注意這樣的秩序、層次:低溫→呼吸酶活性較低→影響主動運輸能量的供應→跨膜運輸速率下降。而不能只回答低溫影響主動運輸?shù)乃俾省?/p>
除此之外還有晝夜光合、呼吸進行的時間有所差異,增加晝夜溫差、補光、施加氣肥等增產(chǎn)原因的分析??傊探o學生如何利用已知條件分析問題,在回答時要層層遞進,抓住得分點。
教師要多和自己帶的學生交流,及時發(fā)現(xiàn)在重點、難點上出現(xiàn)的問題,要及時幫助學生分析易錯問題,全面理解有關(guān)知識及其應用,指導其正確回答相關(guān)問題才能在高考中立于不敗之地。
編輯 李沂蓉