摘 要：光合作用和呼吸作用是生物学习中的关键章节，也是高考中的重难点。这一部分知识涉及的内容较多，旨在考查学生的综合学习能力。这一类题常以图表的形式出现，因此要求学生对该章节知识有系统的认识和了解，准确把握变量之间的关系。通过光合作用和呼吸作用的图表学习，可以使学生准确把握相关知识，培养学生的观察分析能力，而且使学生在做题过程中实现图形结合，从而提高生物学习成绩和生物学习能力。文章主要论述了教学过程中图表学习出现的问题以及针对性解决方法。

关键词：中学生物;光合作用;呼吸作用;图表分析

生物是一门文理交叉学科，它与人们的日常生活息息相关，主要研究人们接触的生物圈，旨在培养学生的生命观念和理性思维等能力。传统的生物教学将生物作为一门文科性质的学科，注重课本背诵。然而近年来，新课标要求通过生物学科学习培养学生的实践能力和发散思维，因此图表学习受到教师的重视，光合作用和呼吸作用的图表问题也成为近年来考试的重点。因此，教师应该在课堂上引导学生对该章节知识点进行梳理总结，从而增强学生对这一部分知识的理解。

一、 教学光合作用和呼吸作用图表问题所面临的困难

（一）相关变量复杂繁多

生物体内部循环是一个复杂的过程，虽然光合作用和呼吸作用涉及的物质变量不多，但是不同于一般的化学反应，光合作用和呼吸作用涉及的变量都具有特定的含义，而这些变量的影响因素也比较多，所以学生很容易将变量混淆，难以分析出正确的循环过程。在光合作用和呼吸作用过程中，光照和二氧化碳浓度是影响光合作用的关键因素，而氧气浓度是影响呼吸作用的关键因素，如果学生对于光合作用和呼吸作用的过程没有清楚地理解，很容易混淆这些关键因素的变化原因，难以掌握二者的区别和联系。

（二）图表问题晦涩难懂

图表类问题是高中生物光合作用和呼吸作用部分的常见题型，也是高考中的重难点，因此学生必须掌握好此类问题的解题方法。但是，图表问题较为晦涩难懂，通常只给出一个或多个图表而无其他条件，并且在一个图表中既有光合作用又有呼吸作用，学生必须通过自己的分析，从图表中找出光合作用和呼吸作用之间的联系，掌握题目中的隐含信息和解题关键信息，因此此类问题对学生的逻辑分析能力要求较高。另外，图表问题中经常考查顶点和零点的含义，这些生物含义是解题的关键，也是新课标要求学生必须掌握的知识，然而学生对于光合作用和呼吸作用部分的学习往往是背诵，很难形成对知识的深刻理解和认识，学习效果不是很理想。

二、 生物教学中光合作用和呼吸作用的图表问题解决策略

（一）借助多媒体，动态演示光合作用和呼吸作用过程

随着信息技术的不断发展，多媒体技术逐渐运用到学生的学习生活中。生物学科中包含着许多生命循环过程，对于教师来说，将这些过程展示出来是一个复杂的过程。因此对于生物教学来说，多媒体是必不可少的辅助教学工具，教师借助多媒体形象、直观、生动的特点，可以将复杂的生物循环活动演示出来，加深学生的理解，使学生能以动态的视角看待光合作用和呼吸作用中复杂的化学反应。教师可以利用PPT或者制作小视频等方式，演示光合作用和呼吸作用的过程，以及相关物质变化和能量变化，帮助学生理解光合作用和呼吸作用的全过程，为解决图表问题打下坚实的基础。

以光合作用的教学为例，教师可以制作PPT动画，在课堂上向学生演示光合作用的动态过程，分别演示光反应阶段水的光解和ATP的形成过程，以及暗反应阶段CO2的固定和C3的还原过程。光合作用的过程如下图1所示，通过多媒体展示，让学生真正理解其中的化学反应过程，学生才能准确抓取图表题中隐含的关键条件，从而吸引学生注意力，调动学生学习热情。

（二）找准图表中的关键点，提取题目隐含信息

光合作用和呼吸作用部分图表以曲线图呈现，较为常见的有二氧化碳含量曲线图或氧气含量曲线图，在解决这部分题目时，关键在于找准图中的关键点，比如，起始点、曲线与横坐标轴交点、顶点、拐点、终点等，从这些关键点中提取隐含的光合作用或者呼吸作用速率信息，并以此为突破口，分析整个动态过程。运用找关键点的方法，可以让学生在做题的时候对于复杂的题目进行关键点分析，改变传统学习中学生全面分析的方法，提高了学生做题效率。

例如，图2：

若题中关键点为A、B、C三点，在A点时光照强度为0，此时只进行呼吸作用，其对应的CO2释放量表示的是呼吸作用的强度。B点为光补偿点，此时CO2的吸收量和释放量为0，这表示呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，说明呼吸作用速率等于光合作用速率。C点为光饱和点，自该点往后，光合作用不再增强，说明光照这一因素对光合作用的影响是有限的，當光照强度到达一定界限后，再增加光照强度时，光合作用不会再增强。教师在图表教学中，要引导学生看题目时先找出关键点，找到解题关键。通过图表中的这些关键点，可以清楚地看到单个变量对光合作用和呼吸作用强度的影响关系，进而分析出隐含的信息，帮助学生进一步理解题目，在此过程中让学生进一步对该部分知识有一个更深刻的理解，遇到相似问题时，有明确的解题思路，激发学生学习生物的兴趣。

（三）通过曲线变化趋势，分析生物循环过程

在解决光合作用和呼吸作用的图表题目时，除了上文提到的抓取关键点信息外，学生还要学会通过曲线的变化趋势，分析判断生物所处的循环过程，曲线变化判断是学生在学习光合作用和呼吸作用时的一大重难点，通过观察曲线变化，可以清楚地了解光合作用和呼吸作用过程，对光合作用、呼吸作用的强弱有一个明确的认知。通过表中曲线的升高或降低，来分析光合作用和呼吸作用强度的变化，从而在整体上对生物体中的化学变化有一个全面的把握。学生只有将关键点和曲线的变化趋势结合起来进行分析，才能真正清楚光合作用和呼吸作用的动态过程。

仍以上题为例，如题目中AB段所示，CO2释放量在逐渐减少，这说明随着光照强度的增强，光合作用在逐渐增强，呼吸作用释放出的一部分CO2被用于光合作用，因而CO2的释放量逐渐减少。但由于此时光合作用速率仍小于呼吸作用速率，所以仍有一部分CO2被释放出来。在BC段时，CO2吸收量逐渐增加，这说明在此期间，随着光照强度不断增强，光合作用强度也在不断增强，并且此时光合作用速率大于呼吸作用速率，故CO2吸收量不断增加。C点为光补偿点，C点后光合作用强度不再随光照强度增强而增强。

另外，BC段表示的为净光合作用，是这段时间内植物体内光合作用的量减去呼吸作用的量，与此阶段对应的常见题目表达有：CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量等。AC段表示的为总光合作用，是这段时间内植物体进行光合作用的总量，与此阶段对应的常见题目表达有：CO2的固定量、有机物的生成量等。曲线图表问题是近年来考试的重点，教师通过曲线问题的归纳总结，让学生对曲线问题有一个更深刻的理解和认识，只有让学生学会分析曲线的变化趋势，懂得每段曲线的实際含义，才能使学生真正理解光合作用和呼吸作用的动态过程，提高生物成绩。

（四）运用控制变量法，找到关键影响因素

生物进行光合作用和呼吸作用时的影响因素众多，光照、二氧化碳、氧气、温度、水等都是其重要的影响因素，无论是在现实生活中，还是在解决题目时，这些因素都是综合起来对光合作用和呼吸作用强度产生影响的，这更加大了这一部分题目的难度，让学生学习起来更加困难，对于学生的知识综合运用能力和逻辑分析能力都是极大的考验。因此，在解决多因子外界因素对光合作用和呼吸作用强度的影响问题时，必须注意控制变量法的运用，设置多个对照组，通过控制变量，分析各外界因素对光合作用和呼吸作用的强度产生了何种影响。

例如，图3：

在P点前，无论在哪个温度下，光合作用速率均随着光照强度的增加而同幅度增加，这说明在P点前，影响光合作用速率的主要为横坐标轴因素，即光照强度这一因素。在P点后，随着光照强度的增加，在给予相同光照强度的条件下，不同温度下的实验组光合作用速率增加的幅度出现不同，根据图中信息可知，P点后影响光合作用速率的主要因素为温度，而不再是横坐标轴的光照强度，并且可知在一定范围内，光合作用速率随着温度的升高而加快。同理可得，在Q点前，影响光合作用速率的主要因素为温度，而在Q点后，在温度相同的条件下，不同光照强度下的实验组光合作用速率不同。低光照强度组的光合速率低，高光照强度组的光合速率高，由此可知，在一定条件下，光合作用速率随着光照强度的升高而加快。

在S点前，影响光合作用速率的主要因素为光照强度，而在S点后，在给予相同光照强度的条件下，CO2浓度的不同会影响光合作用的速率，低CO2浓度下光合作用速率低，高CO2浓度下光合作用速率高，由此可知，在一定条件下，光合作用速率随着CO2浓度的升高而加快。高中生对控制变量法已经有了一定的了解，他们通过运用控制变量法来进行对照实验，分析各个实验组的光合作用速率，以此来判断多因子外界因素对光合作用速率分别产生何种影响。如此可培养学生分析对比图表、独立解决问题的能力，对学生以后的生物和其他学科的学习有很大的益处。

（五）充分考虑各个因素，综合分析其影响作用

生物的光合作用和呼吸作用关系密切、过程复杂，涉及的物质变化众多又相互关联，其强度又受多种因素影响，除了常见的光照、二氧化碳浓度、温度等因素外，还受生物体生活习性和特征、水和矿物质等因素的影响。各个因素与光合作用和呼吸作用的发生以及强弱都有很大的关系。因此学生在学习该部分内容时，应该准确把握光合作用和呼吸作用的关系以及其影响因素，做题时应充分考虑各种影响因素。因此，在解决这一部分图表问题时，如果遇到曲线异常升高或者降低的情况，要能够从多因素角度综合分析其原因，开阔思维，充分思考各种可能性。

以光合作用为例，教师可以引导学生观察绿叶植物的生理特征，比如，在中午十二点至下午两点光照强烈时，为了避免植物蒸腾作用水分蒸发过多，绿叶植物的气孔会自动关闭，这就会影响二氧化碳的吸收量和氧气的释放量，表现在图表上，即为曲线有小幅下降;阴生植物和阳生植物的遗传物质不同，其细胞内酶和色素的含量不同，这就导致二者具有不同的生活习性，同样的光照强度对二者光合作用速率的影响也不同;此外钾、氮等矿物质的缺乏，会影响光合作用产物的运输与积累，对于光合作用的速率也会产生限制作用，其表现在图表中也会造成曲线的异常下降。通过对植物认真地观察，学生不但了解了光合作用和呼吸作用的运行规律，而且还可以对影响光合作用和呼吸作用的各类影响因素有一个进一步的分析，了解了植物的运行过程，让学生感受到生物学科与日常生活的密切相关，培养学生的观察能力和发散思维，激发了学生学习热情，提高了学生解决综合性问题的能力。

三、 结语

文章主要分析了生物教学中光合作用和呼吸作用图表问题面临的困难，针对图表问题复杂多变、晦涩难懂的特点，从教学手段创新、在关键点处提取信息、曲线趋势分析、控制变量法、多因素综合考虑五个方面提出了针对性的策略，希望能够使学生对于生物中光合作用和呼吸作用这一部分的图表题有深刻的认识，掌握常用的解题方法，真正理解光合作用和呼吸作用的动态过程以及其中发生的化学变化和物质转化关系，让学生真正掌握好这一重难点的内容。

参考文献：

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[3]张花.如何打造高中生物高效课堂：以光合作用和呼吸作用的教学内容为案例[J].科普童话，2018（16）：17.

[4]赵芳芳，万大伟.典例图解题在光合作用与呼吸作用中的综合应用[J].中学生物教学，2018（20）：68-69.

作者简介：

马婷，甘肃省兰州市，兰州市第九中学。