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谈光合作用相关曲线题的解题策略

2016-07-04康珍陈兆亮

中学生物学 2016年6期
关键词:解题策略溶解氧光合作用

康珍+陈兆亮

摘 要 分析学生在解决这类问题时存在的缺乏自信、审题不自信等问题,并提出挖掘信息,理解并转换成等效概念是解决该类题目的重要环节。

关键词 光合作用 溶解氧 解题策略

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

文件编号: 1003 - 7586(2016)06 - 0061 - 03

曲线类题目看似较难实则简单,只要学生认真分析,结合已学相关基础概念,学生在光合作用中出现常见的问题就会迎刃而解。

1 学生的常见问题

1.1 缺乏自信

题目设置的背景紧跟科技前沿,冠以较大且新颖的帽子,学生对此类题目不熟悉,心中产生“恐惧感”,从而丧失自信心。比如采用气体(CO2或O2)传感器来测量气体体积的变化。

1.2 审题不仔细,武断作答

很多学生审题时,不注意关键信息,如,不注意曲线中横纵坐标的含义,就武断答题。

1.3 概念理解偏差大

曲线中常常出现CO2或O2浓度(含量)、CO2或O2释放速率、CO2的吸收量或同化量等名词,学生不理解其中的生物学涵义,凭感觉答题。

1.4 答题不规范

比如对光补偿的表述,有的学生描述为光合作用等于呼吸作用,表述不规范导致失分。

1.5 不能将光合作用和呼吸作用的知识整合

比如对光合作用和呼吸作用建立在方程式上的联系,学生不能很好地理解,造成CO2产生量和CO2释放量涵义的混淆。

2 曲线题的常见类型

(1) 夏季的一天中CO2吸收量和释放量变化曲线图(图1)。

(2) 有关有机物情况的分析曲线图(图2)。

(3) 在相对密闭的环境中,一昼夜CO2含量的变化曲线图(图3)。

3 解题策略

3.1 回忆基础,理解概念

该类题目中最常用的公式是总光合速率=净光合速率+呼吸速率,首先学生应该明白这些名词的概念,比如净光合速率是指真正的光合作用速率减去呼吸作用速率,体现了植物有机物的积累;总光合速率就是植物光合作用的量,包括植物积累的有机物和自身呼吸作用消耗的量。学生也应该懂得这些名词的表示量,比如总光合速率常用CO2的固定量或O2的产生量表示,净光合速率常用CO2的吸收量或O2的释放量表示,呼吸速率常用CO2的产生量或O2的消耗量来表示。

3.2 理清关系,明确涵义

理清叶绿体和线粒体的关系,对于解决此类题目有着至关重要的作用,如图4所示。

图4中A反映出细胞的呼吸强度>光合强度。

因为线粒体产生的CO2除了供给叶绿体作为原料以外,还有CO2释放到外界环境。结合总光合速率、净光合速率、呼吸速率的定义,学生了解:①过程释放的量代表净呼吸速率;②过程吸收的量代表总光合速率;①+②过程的总量代表呼吸速率。

图4B反映出在黑暗的条件下只进行呼吸作用。

图4C反映出呼吸强度=光合强度,与A图解释类似。

图4D反映出呼吸强度<光合强度。

③过程吸收的CO2的量=净光合速率。

3.3 看清坐标,概念转换

有些题目将相关概念“偷梁换柱”,以提高试题的解题难度,比如会以溶解氧、天平指针偏转格数等表示光合作用。对于这类题目需要进行概念转换。以溶解氧为例,溶解氧即为在溶液中的氧气含量,氧气从叶绿体产生供给线粒体呼吸消耗掉以后,有一部分释放到溶液中而形成溶解氧,概念转换后溶解氧量就等同于净光合速率。这样就将新鲜名词常态化,降低试题的难度。

3.4 理解题意,学会分析

对于曲线题,学生应该注意理解曲线上任何一个点的涵义,如图5、图6所示。

图5是CO2浓度变化曲线,曲线上的每个点代表着每一个时间点下的CO2的总量,每一个点的斜率代表着光合作用强度的大小,斜率越大光合作用强度越大。而图6是CO2吸收或释放速率的变化曲线,曲线上每点代表着某一时刻下光合作用强度的大小,纵轴数值越大,光合作用强度越大,两图曲线上点的涵义差异较大。比如表示光合作用强度等于呼吸作用强度的点,在图5中是C、F两点,图6中在d、h两点。

4 例题

为研究不同光照强度下水稻的光合作用,某实验室将水稻幼苗固定于无底反应瓶中进行实验,实验装置如图7所示。

实验原理:该装置中水稻苗光合作用产生的气体,可使浮力增大,使天平指针发生偏转。

实验步骤:① 调节天平平衡;② 用灯泡作为光源。先将灯泡置于距装置20 cm处,15 min后观察并记录指针偏转方向和数值;③ 加大灯泡与装置间的距离,过15 min再观察记录;④ 连续重复步骤③。

据图8回答问题。

① B点与C点比较,光合强度较大的是____________点;C点与D点相比积累有机物较多的点是________点。

② D点时光合作用强度________(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用强度。

③ 与B点相比较,D点指针向________偏转,此时指针位于天平原点0的________侧。

参考答案:① B C ② 小于 ③ 左 右

解析:① 题目设置的背景比较新颖,冠以物理知识的大帽子,实则考查光合作用和呼吸作用,所以应该帮助学生理清题意,树立信心。

② 图8纵轴涵义新颖,结合题意,指针偏转的原因是活的幼苗进行光合作用产生O2,且光合作用强度大于呼吸作用强度,O2释放到外界环境中使左侧浮力增大,天平右倾,指针向右偏转,偏转数值的多少与O2的释放量成正比,代表O2的累积浓度。因此,可以将纵轴进行概念等效转换,改为O2累积浓度(O2含量),从而将试题的难度降低,变成常见的生物学名词,问题迎刃而解。

③ 此类题目隐藏着以下关系:

④ 明确曲线上各段涵义:OC段O2浓度一直在增加,只是增加的速率在减小,到达C点是达到了O2浓度的最大值,此点斜率为零,光合作用强度等于呼吸作用强度,C点以后,光合作用强度小于呼吸作用强度,O2浓度逐渐降低。

综上述,这类曲线题万变不离其宗,只要弄清楚横纵坐标的涵义,找到等效概念,将新名词常态化,就可解决问题。

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