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一、根据教学目标和媒体的功能选择、应用多媒体
生物教学过程就是教师根据教学目标借助媒体传递知识信息的过程。因此,在生物教学中设计多媒体必须根据教学目标和媒体的功能来选择。如高中植物的《光合作用》一节的教学目标是使学生掌握一个概念(光合作用)、发展一个能力(分析问题和解决问题)、学会一个写法(光合作用公式)。根据这个目标和媒体的功能。我选择的逻辑思路是(1)在教学中首先演示普里斯特利、萨克斯、恩吉尔曼三位科学家所做的实验。验证光合作用的原料(二氧化碳和水)、产物(淀粉和氧气)、条件(光和叶绿体)。从而,引出光合作用的概念。(2)为了帮助学生理解光合作用的概念,观看光合作用的录像片,将感性认识上升到理性认识,进而分析出光合作用包括物质转化过程和能量转化过程两个方面,得出光合作用的实质。从而提高了学生的分析问题和解决问题的能力。(3)运用投影片醒目地打出光合作用的公式,使学生熟练地写出光合作用的公式。这样由实验提供“现象”,录像深化“概念”,投影示范“公式”。在课堂上我将多媒体在目标导向下协调配合、各展所长、互为补充,运用多种手段方法向学生传递知识信息,使学生感知全面、理解深刻,既掌握了知识,又培养了能力。
二、根据不同的教学内容恰当地运用多媒体
1.理论课:理论课是高中生物知识的核心,它起着贯穿全书的指导作用,通过理论教学,既要使学生掌握理论的内容,产生过程和应用,又要培养他们观察、综合归纳、演绎推理的能力。此教学任务组合媒体易于完成:(1)运用投影、实验、模型、图表等展现理论产生的典型事实。力求变抽象为具体。(2)运用语言质疑引导学生对观察到的现象作深入地分析。并用演绎推理或类比的方法作出科学判断。(3)用录像片介绍科学家发现真理的事实。使学生受到熏陶。如基因的分离规律和基因的自由组合规律是孟德尔经过整整八年的不懈探索所揭示的。其理论知识抽象难懂。在教学中先通过投影片介绍孟德尔的豌豆杂交实验过程,提生理论的事实。然后结合图解,由现象到本质地分析豌豆的遗传特点。介绍有关生物术语。力求变抽象为具体,帮助学生实现由特殊到一般,由现象到本质,由感性上升到理性认识的飞跃,最后科学地导出遗传基本规律。
2.实验课:实验课要引导学生动脑、动手、独立操作,才能达到巩固知识、培养技能、提高分析观察能力的目的。为达到此教学目的,我这样去组合媒体:(1)指导学生重点阅读教材,使其掌握实验目的和操作要领(2)用语言或板书进行质疑,了解学生对实验的准备情况。(3)用录像片示范基本操作、展示装置结构,提示实验步骤。(4)用投影片分析实验原理,指导填写实验报告。
3.复习课:生物的许多内容都是需要反复理解和记忆的,学生可以通过终端与网络中心连接,将课堂上讲解的多媒体课件再次从教学资料中心的服务器读取,对不理解的环节可以反复观看,并且可以观看其他教师的教学内容,这不仅大幅度降低了教师的工作强度,而且极大地提高了学生的学习兴趣。
三、遵循感知、注意等心理活动规律控制使用多媒体
关键词 科学 核心素养 理性思维 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
“光合作用探究历程”是人教版高中生物《必修1・分子与细胞》第五章第四节“能量之源―光和光合作用”第二课时的内容。学生通过初中阶段的学习,对海尔蒙特实验、普利斯特利实验、英格豪斯实验、萨克斯实验等有了初步的认识,对光合作用场所、条件、原理等也有一定的认知基础。学生有进行科学探究实验的实践基础,对科学探究方法有初步认识,已掌握科学探究的一些基本的方法。这部分内容的学习是建立于初中学习基础上的知识的进一步深化。
科学发现史历程实际上揭示了人们对于未知领域探究的思维方法,是培养学生理性思维的良好资源。生物学科核心素养中,包含能够“针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论”;“崇尚并形成科学思维的习惯;能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律”等内容。
高中学生学习动机相对稳定,对事物的认知开始从现象到本质逐步深入,具有一定的分析、归纳的深层思维能力。引导学生解析“光合作用探究历程”经典实验蕴含的生物学科思想方法,既能为学生学习光合作用原理奠定基础,同时又能培养生物核心素养,促进学生逻辑思维的发展。
1 引导分析,感悟科学实证
教师引导学生回顾光合作用发现史过程的经典实验,激励学生要实事求是、勇于探索,认同科学探究往往需要一个曲折的发展历程。教师指导学生阅读“梅耶的科学研究”小资料,并提出问题:“植物通过光合作用将光能转换成化学能储存,那么贮存到什么物质中呢?”
科学结论建立在证据和逻辑推理的基础上,因此,教学的重点并非单纯的只关注科学结论,而是通过学习过程锻炼学生的思维能力。教师可利用问题串,引导学生积极思考。如分析萨克斯实验时,针对实验设计设置问题:
① 实验中的自变量、因变量、无关变量分别是什么?
② 为什么要对绿叶进行暗处理?这样做的理由是什么?
③ 对同一片叶子进行一半曝光、一半遮光处理,体现了科学研究中的哪些原则?④ 实验可以得出的结论是什么?
对实验的分析深化了对科学研究一般方法的理解与应用。在此过程中,教师引导学生认同对真理的追求应该表现为基于事实、合乎逻辑的推理形式。
2 任务驱动,探究科学过程
真正意义上的科学发展必须是一种尊重理性和崇尚理性的发展,科学结论必须具有说服力的论据,且通过符合逻辑的推理得到而非依靠表象获得。
通过初中的学习,学生知道光合作用释放O2。那么,光合作用释放的O2来源于哪呢?这是高中学习要探索的新知。历史上,鲁宾和卡门对这个问题的探究用了同位素标记法。要能真正理解同位素标记法的原理,需要联系化学知识。教师引导学生进行学科间知识渗透和迁移运用,引导学生思考化学学习中区别同一元素的方法。如区分氕、氘、氚通常采用的方法是什么?同位素有哪些特点,同位素为什么可以追踪物质的运行和变化规律?在此基础上,教师介绍同位素标记法在生物学研究中的应用,提出问题:要如何利用同位素法进行实验设计以探究光合作用释放的O2到底是来自H2O,还是CO2呢?用什么元素的同位素?分别标记什么物质?可能出现什么实验现象?鼓励学生进行小组交流讨论,尝试进行实验设计。
师生共同归纳分析鲁宾和卡门实验原理,教师利用课件展示1939鲁宾和卡门利用同位素标记法的实验,引导学生得出结论:光合作用释放的氧气来自于水。教师进一步提出问题:如何尝试设计用H的同位素来追踪光合作用中的氢原子的转移途径?以此问题引l学生思考,进行思维训练,让学生感悟科学实验设计的严谨与巧妙,同时也可检测学生是否理解了同位素标记法。
教师用课件进一步展示:卡尔文利用同位素标记14C探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。以此引入卡尔文循环概念,并提出问题:光合作用的有机物是怎样合成的?学生自主阅读教材,与小组同学交流学习收获,培养信息获取能力与表达交流能力。
至此,学生对光合作用生理过程有了实质的理解。这些理解均建立于科学实验所得出的结论,在学习过程中,学生依靠思维能力对感性材料进行一系列抽象、概括、分析和综合,形成概念、判断,通过推理的认识过程培养科学思维习惯,尊重理性和崇尚理性,以归纳与概括、演绎与推理、批判性思维等方法探讨生命现象及规律,寻找事物的本质、规律及内部联系,体现了生物学习中对于核心素养的培养。
3 巩固深化,形成科学认知
教师要求学生注意:
① 普里斯特利实验设计的不足之处,即实验还需要增设无光环境下的对照实验,与学生讨论改进建议;
② 萨克斯实验得出的结论是光合作用产生淀粉;
③ 恩格尔曼实验证明氧气由叶绿体释放出来,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所;
④ 鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O,供绿色植物利用,分析各自放出的氧,证明合作用释放的氧气全部来自H2O。
4 教学反思
4.1 重视初高中衔接,体现学习延续性
本节课的引入重视学生初中光合作用发现史的学习,帮助学生回忆初中光合作用发现过程中的几个重要经典实验。学生在初中知识的基础上展开学习,提高了学习效益,避免了重复学习对教学时间的浪费。
4.2 分析科学发现史,进行逻辑思维训练
科学经典实验蕴含了丰富的生物科学方法教育资源。科学发现过程就是人们探究未知事物,获得新认知的思维过程。实验中体现的科学思维方法,可以有效地提高学生提出假设、设计实验的能力,能帮助学生深刻理解知识、理解科学的本质。教师设计问题串,引导学生带着问题逐步思考,培养学生逻辑思维能力,促使学生学习能力得到一定程度的提升。因此,在教学过程中花了较大的比重对萨克斯实验,鲁宾和卡门实验进行分析,目的是为了帮助学生归纳科学探究的一般方法与原则。学生借助学习活动和思维策略解决认知冲突,利用归纳、分析、对比等思维方式来建构新的认知结构,提高了科学思维能力,深化了知识理解。
4.3 引感体验,促使科学价值观形成
学生通过对本节课的学习,感悟到科学的道路的曲折和艰辛,知道科学知识来之不易,任何一项科学成果的取得和发现都是后人在继承前人经验的基础上,经过不断的探究才获得的。这些体会有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神,从而使学生形成尊重科学、崇尚科学和献身科学的价值取向,奠定其将来从事科学研究的基础。
4.4 关注迁移联系,帮助知识理解
本节课涉及到一些物理与化学知识,需要教师补充物理、化学基础知识,才能帮助学生理解同位素标记法。因此,教师充分研究学生的知识基础,关注学科间的衔接,才能保证课堂教学活动顺利有效开展;同时,也帮助学生理解科学发展进程中各学科的共同发展、彼此促进。
4.5 落实教学评价,促进概念深化
概念的获得是一个知识内化的过程,需要有巩固强化的环节,通过师生互动或是设置思考题,可以帮助学生梳理已掌握的知识,建立良好的知识网络体系。
本节课中体现了建构主义教学“基于问题解决来建构知识,通过问题解决来学习”的基本思路。同时,利用了教材中科学史的潜在教育功能,引导学生尝试像科学家那样去设计实验、去理性思考,旨在进一步培养学生进行探究性学习的能力,激发学生的创新思维。
参考文献:
一、利用光合作用发现史,了解科学实验的方法
教材在光合作用一节中首先通过几个经典实验讲述了光合作用发现的过程。教学时,我重点介绍了科学家的实验设计思路和方法。例如,在介绍1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验材料进行光合作用的实验时,我简要介绍了水绵的生理特征之后,先请学生自己阅读“实验过程”,然后提出问题:此实验设计的巧妙之处何在?大部分学生都是从实验操作过程上找答案,惟独忽略了“选择实验材料的重要性”这个问题。我就引导学生结合水绵的结构特点:具有细而长的带状叶绿体,叶绿体在细胞中又呈螺旋状分布。想到这样的叶绿体不仅受光面积大,也便于观察、分析和研究,并且强调科学实验材料的选择是实验成败的关键因素之一。联系前不久刚做过的“观察细胞质流动”实验,观察不到细胞质流动的原因,主要是因为实验材料选择不当造成的。这样使学生认识到选择一种理想的实验材料,可以使实验结果明显可靠,也是成功的先决条件。通过这些讲述不仅拓宽了学生的思路,而且使学生清醒地意识到选择实验材料的重要性。接着提问:恩吉尔曼设计实验步骤时,为何要把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里呢?学生经过讨论,一致认为:排除了氧气和光线的影响,保证实验的顺利进行。为什么要选用极细的光束照射,并且用好氧细菌检测? 学生回答:这样能够准确判断水绵细胞中释放氧气的部位。再问为什么要做黑暗、局部、曝光的对比实验? 学生回答:可明确结果全是由光照引起的。这样学生就自然得出氧是叶绿体释放的,叶绿体是光合作用的场所的结论。
通过启发诱导使学生明确:提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这不仅是光合作用发现的基本过程,而且还是生物科学研究的基本过程。从科学的角度看生物学教学的实验,可训练学生的观察能力、思维能力和分析能力,培养学生科学实验的方法,从而达到提高其综合素质的目的。
二、利用色素的提取分离实验,培养学生的动手能力
物学是落实素质教育的极好时机,如在光合作用中安排的“叶绿体中色素的提取及分离”实验中,毛细吸管划滤液细线不是太粗就是不齐,要不就是把纸划破,直接影响实验效果。后来学生自己想办法,不用毛细吸管,而是把滤纸在铅笔线处折叠,直接在滤液上划。这样的滤液细线不仅细齐,而且沾上的色素多,在滤纸上析出的色素带明显,学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量,巩固强化了课本知识,更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,使教学质量明显提高。
三、利用同位素标记法,了解学科间的渗透作用
随着科学的发展和人们研究的深入,各学科之间的联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,不仅可以激发学生学习的热情,提高学生的思维能力,而且能促进知识的发散。生物学的发展与物理、化学的发展关系密切。也正是由于理化知识的介入,才使人们对生命本质的认识深入到分子水平。例如,光合作用关于产物之一的O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理学方法――同位素标记法来解决的。再如,叶绿体中色素的分离是利用化学方法――纸层析法来达到目的的。
另外,在生物教学中我还经常运用哲学原理。哲学似乎与生物学毫不相干,事实上量变与质变、运动与静止、内因与外因、对立与统一辩证的观点在生物学中随处可见。例如,介绍光合作用过程时,我说虽然从新陈代谢的角度看光合作用是一个同化过程,但是其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。如暗反应中ATPADP+Pi+能量,我从对立统一规律这一角度介绍说:矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满着矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新的。
这样处理教材的目的是通过教材具体的事例向学生渗透辩证唯物主义的思想。一方面可以加深学生对生物知识及辩证唯物主义的理解,更重要的是有助于学生科学世界观的形成。
四、利用光合作用的意义,对学生进行德育教育
一、教学概念时的情景引入
通过创设情景,简捷明快地导入教学内容,使生物概念、原理的学习水到渠成。
1、实验环节情景。
例如光合作用这一概念,实际上包含了光合作用的条件、原料和产物,对初中学生来说,能将这三个方面有机地联系起来,归纳出光合作用的基本过程即基本上掌握了光合作用的概念。而光合作用的条件、原料和产物是通过探究性实验《绿叶在光下制造淀粉》和三个演示实验得出的,学生在实验及观察过程中已对有关的产物和原料等有较深的印象和理解,再引导学生将这些实验结论归纳在一起,找出内在联系,光合作用的概念便水到渠成。
2、实践过程情景。
学生通过观察获得生物的形态、结构、生理、生态、遗传和进化等方面的直观的感性的认识,把这些感性的形象转变成语言即初步的概念,再经过形象思维和抽象思维的互动与转变,实现由特殊到一般、由现象到本质的飞跃,抓住生命的特征,建立较完整而科学的概念。例如,进行生态系统概念教学时,可先引导学生观察池塘、麦地、树林等,分析其中的生物种类、生物之间的关系、生物与无机环境之间的关系,发现植物、动物、各种微生物及非生物环境相互联系、相互依存,共同构成一个整体。学生通过观察分析,归纳出:生态系统=生物群落+非生物环境。
3、问题讨论情景。
利用挂图、实物及演示实验等直观手段的同时,通过教师提出问题、学生带着问题观察并在观察中解决问题,便于感性认识,能丰富课堂教学,对培养学生学习兴趣和想象力起到很大作用。例如"蒸腾作用"的概念,可以通过蒸腾作用演示实验进行观察并提出问题:塑料袋内壁上的水珠从哪里来的?通过带着问题观察,学生能形象直观地掌握和理解蒸腾作用的概念,知道蒸腾作用是水分以气体状态从体内散发到体外的过程。
二、教学概念时的情景分析
1、利用比较情景,分析概念的区别和联系。
在教学中,教师要及时指导学生对一些相关概念进行对比、归类,揭示概念之间的内在联系,找出本质区别,使概念清晰化和系统化。
2、通过强调情景,分析概念的关键字、词,理解概念的内涵和外延生物概念是用简练的语言高度概括出来的,其中一些字词都是经过认真推敲并有其特定意义的,它往往提示了概念的本质特征,是生物概念的关键字词,要理解概念的本质,必须从理解关键字词入手。强调不仅能引起学生的注意,而且能引发学生的思维,使学生很容易把握住其中的关系,把学生的思维引向深入,真可谓“此时无声胜有声”。例如:相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型叫相对性状。其中“同种”“同一”四个字,需强调。3、创设问题情景,通过讨论加深对概念的认识和理解。
三、教学概念的巩固提高
1、形成系统。
在完成章节知识的教学后,对那些相邻、相对、并列或从属的概念进行类比、归纳,根据它们的逻辑关系,用一定图式组成一定序列,形成概念体系。
2、对比分析。
生物学概念很多,而且很多概念间联系和类似的地方很多。如果学生没有比较概念的能力,随着学习深入,概念增多,易出现混淆的现象,影响学习效果。引导学生比较概念,主要让学生抓住两点,一是注重寻找比较标准,二是注重概念的内涵和外延的比较。比较概念的过程主要是求同思维和求异思维的过程,所以比较概念有助于思维能力提高。
3、拓展加深。
多媒体是教学过程的基本要素,它作为传递教学信息的媒介,能把抽象的教学内容化为直观的教学信息,因此,优化教学过程必须先优化多媒体设计。教学实践表明,在生物教学过程中对多媒体进行优化设计,更能优化生物教学。那么,怎样设计多媒体呢?
一、根据教学目标和多媒体的功能选择、应用多媒体
生物教学过程就是教师根据教学目标,借助媒体传递知识信息的过程。因此,在生物教学中多媒体必须根据教学目标,使学生掌握一个概念(光合作用)、发展一个能力(分析问题和解决问题)、学会一个写法(光合作用公式)。
根据这个目标和多媒体的功能,我选择的逻辑思路是:
1、在教学中首先演示三个实验,验证光合作用的原料(二氧化碳和水)、产物(淀粉和氧气)、条件(光和叶绿体),从而引出光合作用的概念。
2、为了帮助学生理解光合作用的概念,观看光合作用的录像片,将感性认识上升到理性认识,进而分析出光合作用包括物质转化过程和能量转化过程两个方面,得出光合作用的实质,从而提高了学生分析问题和解决问题的能力。
3、运用投影片醒目地打出光合作用的公式,使学生熟练地写出光合作用的公式。这样有实验提供“现象”,录像深化“概念”,投影示范“公式”。在课堂上我利用多媒体在目标导向下协调配合、各展所长、互为补充,运用多种手段向学生传递知识信息,使学生感知全面、理解深刻,既掌握了知识,又培养了能力。
二、根据不同课型的教学结构和学生的认知组合媒体
1、绪言课。关键是使学生懂得生物研究什么和研究的意义,怎样让学生爱上这门课。组合媒体:(1)利用实验展现一些有趣的生命现象,激发学生学习生物的兴趣。(2)用投影片和录像片提供史料,介绍生物科学史和成就。与此同时,向学生渗透思想教育。(3)生动、具体地讲述生物学的研究对象及学习的目的和意义,增强学生的学习信心。(4)板书学习要点。
2、形态结构课。在初中生物课程中,形态结构课是上好生理功能课的基础。因此,在教学中占有很重要的地位。(1)传统媒体:挂图、标本、模型等直观媒体,能够提供具体形象的教学信息。对上好形态结构课是必不可少的。
(2)电教媒体:投影、幻灯、电影和录像等电教媒体,能够克服传统媒体在时间和空间上的限制,化静为动;提供信息量大、图像生动、音响逼真。(3)通过板书、口述、习题等形式,对形态结构课的知识加以整理和巩固。我们在“草履虫的形态结构”教学内容中,首先运用模型展示草履虫的形态。接着用挂图(或投影片)讲述草履虫的内部结构,然后放映草履虫的录像,最后提问归纳板书。这样使肉眼无法看清的草履虫,活生生地展现在学生们眼前,为继续学好草履虫的生理内容打下良好的基础。 转贴于
3、生理功能课。在初中生物课程中,生理功能课是教学的重点,也是教学的难点。因此,我运用了综合媒体:(1)用语言配合投影片准确地讲授生理特点,并用投影板书进行分析、强调重点。如家鸽的双重呼吸特点。运用此方法效果良好。(2)通过录像对较抽象、较难理解的生理现象进行具体化、形象化演示。(3)对易混淆的概念要用黑板或用投影片的图表分析他们的异同,指出他们的内在联系和区别。如家鸽“循环系统”的教学,先用投影片讲述家鸽心脏结构特点、血液循环路线及其对环境的适应,然后放映有关录像片段。应用录像的各种不同功能键(快进、慢放、定格)变看不见为看得见、看得清,使学生对家鸽的循环系统知识有深刻的认识。最后,用投影片映出鲫鱼、青蛙、蜥蜴和家鸽等四种动物心脏结构简图,比较四种脊柱动物的心脏结构特点,从而认识动物进化的过程。
4、实验课。实验课要引导学生动脑、动手、独立操作,才能达到巩固知识、培养技能、提高分析观察能力的目的。为达到此教学目的,我这样去组合媒体:(1)指导学生重点阅读教材,使其掌握实验目的和操作要领。(2)用语言或板书进行质疑,了解学生对实验的准备情况。(3)用录像片示范基本操作、展示装置结构,提示实验步骤。(4)用投影片分析实验原理,指导填写实验报告。
5、单元习题课。一单元的教学任务完成之后,必须组织学生从不同角度练习不同形式的习题,使学生掌握运用已学的知识。组合媒体的要点是:(1)用投影片浓缩单元教学内容,建立良好的认知结构。(2)用板书提示重点、难点或易出错之处。(3)采用笔、口、板书、投影等多种形式结合进行练习。(4) 设计小型书面测验题进行教学反馈,评价教学效果。
三、遵循感知、注意等心理活动规律,控制使用多媒体
关键词: 生物教学变式训练正负坐标曲线
伽利略曾说:“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的。”故而课堂教学可以通过变式训练延伸出更多相关性、相似性、相反性的新问题,深刻挖掘例题的功能,坐标曲线题要求学生不仅能对曲线含义正确理解,而且能通过生物学语言准确描述;不仅考查学生对基本知识和理论的掌握,而且考查学生的分析能力,具有情景新、重能力、区分度高的特点,所以一直是高考命题的重点和热点。学生往往不会分析、解答这类题,感到无从下手,而失分率最高的是正负坐标曲线题。本文结合高考题简略谈一谈变式训练在正负坐标曲线题中的应用。例如:江苏省2009高考学业水平测试36题:图1表示该植物在不同光强度下光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化。据图回答:
(3)图1中,影响曲线AB段光合作用速率的环境因素主要是_____,而可能限制曲线BC段光合作用速率的两种环境因素主要是______。
(4)如果植物白天始终处于图1中A点状态,则在较长时间内该植物_____(填“能”或“不能”)正常生长,原因是______。
解析:拿到坐标曲线题可以按照下列过程来解题:
1.学会识图。识图的关键是两看,一看横纵坐标所表示的生物学含义,横纵坐标表示的是光照强度与吸收和放出CO2的关系,光合作用吸收CO2,细胞呼吸放出CO2,故考查了光合作用和细胞呼吸两个知识点,其中光照强度是自变量,CO2吸收速率是因变量。二看曲线中的特殊点(顶点、起点、终点、交叉点)。A点纵坐标表示吸收和释放的CO2的量相等,说明此时光合作用吸收CO2=细胞呼吸放出CO2,A点横坐标对应的光照强度称为光补偿点;当光照强度为E时,此时CO2吸收量达到量大值,且不再随光照强度增加而增加,E点为光合作用强度达到了最大值时所对应的最小的光照强度,E点称为光饱和点;B点表示在光饱和点光合作用强度达到了最大值;C点表示当光照强度超过光饱和点后,光合作用强度不再随光照强度增加而增加,将维持不变;D点的光照强度为0,说明此时只进行细胞呼吸,即D点为该植物的细胞呼吸强度。变式训练1:请分析图1中所标各段含义及曲线与横坐标围成的面积的含义。DA段:光合作用细胞呼吸,有有机物的积累。三角形OAD为负面积代表有机物的量减少,三角形ABE为正面积代表有有机物的积累。
2.学会分析图。图中为什么会出现这些特殊点,曲线为什么有这样的变化趋势,通过联想再现与图像曲线相关的知识点。此曲线中单因子变量是光照强度,光照强度对光合作用的影响曲线走势和图中曲线相似,而光照强度对细胞呼吸没有影响,其它无关变量保持不变,因此细胞呼吸强度不变,有光时植物既进行光合作用又进行细胞呼吸,图中曲线为光合作用和细胞呼吸的差值曲线,植物白天处于图1中A点状态,没有有机物积累,夜间细胞呼吸还要消耗有机物,有机物的消耗大于合成量,植物不能正常生长。
3.学会画图。①画出横纵坐标,②标出横纵坐标的单位及刻度,③准确定位“点”――起点、转折点、终点,④抓住“形”――曲线图形。将相关的生物学知识与曲线紧密结合,在头脑中构建新的曲线。变式训练2:若正纵坐标为CO2放出量,负坐标为CO2吸收量,横坐标为光照强度,则曲线为图2。变式训练3:若正纵坐标为O2吸收量,负坐标为O2放出量,横坐标为光照强度,则曲线为图2。变式训练4:若正纵坐标为O2放出量,负坐标为O2吸收量,横坐标为光照强度,则曲线为图1中②。变式训练5:假设其它条件均不变且都是植物生长适宜条件,画出植物呼吸作用变化曲线,解析:呼吸作用保持不变,在坐标中为一条直线。①若正纵坐标为CO2放出量,负坐标为CO2吸收量,则曲线为图3中①;②若正纵坐标为CO2吸收量,负坐标为CO2放出量,则曲线为图3中②。变式训练6:在图1中画出阴生植物光合作用强度与光照强度关系的曲线图。解析:根据阴生植物与阳生植物的特点,阴生植物光合作用需要的光照强度较弱,因此阴生植物光补偿点和光饱和点都要比阳生植物小,A点E点向左移,阴生植物细胞呼吸强度小,D点向上移(图1中①)。
变式训练7:2008年高考上海卷36题第(3)小题:(图4)表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。当在_______千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物的光合速度相同。解析:因为A、B两条曲线相交点对应的光照强度为7,此时A、B两种植物表观(净)CO2吸收量相等,但A植物细胞呼吸强度=4,B植物细胞呼吸强度=2,因此光照强度为7时A植物的实际(真正)光合速度CO2吸收量=4+6=10,B植物的实际(真正)光合速度CO2吸收量=2+6=8,光照强度为7时不对,如何找到这一点呢?由于A植物细胞呼吸强度比B植物大2,所以我们只要在曲线找到B植物表观(净)CO2吸收量比A植物大2时所对应的光照强度即可,此光照强度=6。
变式训练8:中学生物习题中常见的正负坐标曲线还有:生长素作用与其浓度关系图(图5)。
教师通过上述变式训练,可使“死”题变活,常见类型有:①一题多变,通过一个问题解决一类问题,开拓学生解题思路,实现“以少胜多”;②一题多解,培养学生发散思维的能力;③多题一解,培养学生的思维能力。教师对学生进行变式训练过程中,要注意知识的基础性,基础知识是综合能力的载体,各种能力的提高是建立在基础知识之上的,所以落实和巩固课本上的基本概念和原理是非常重要的。变式训练要让学生主动参与,在变式教学中,教师要让学生主动参与,不要总是教师“变”,学生“练”,要鼓励学生大胆地“变”,有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,培养学生的创新意识及举一反三的能力。在生物教学中,适当的变式训练,不仅能使学生较为全面掌握生物概念、提高审题能力,而且能使学生的思维能力、分析问题、总结问题的能力得到多方面得到训练,提高练习的效率,做到“精通一道题,会做一类题”,使学生从“知识型”向“智力型”转换。
参考文献:
关键词:初中生物;概念教学;有效策略
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2013)06-0060-02
生物学概念是人们对生物结构、生理乃至一切生命现象、规律的精确而本质的阐述,是学生学习生物学的基础。2011年版义务教育生物学课程标准强调“关注重要概念的学习”,倡导学生要在了解事实的基础上去建构和理解生物学概念,培养学生主动探究和科学思维的习惯,提高学生分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。这就要求教师在概念教学中改变传统教学过于强调死记硬背术语、定义的做法,探索符合新课标要求的概念教学新策略。笔者在多次深入学校听评课和参与教研活动中,针对初中生物概念教学进行了研究。现将初中生物概念教学的有效策略予以总结,以达到和大家共同交流、共同提高的目的。
一、提供丰富的事实,为学生的概念形成提供支撑
感性认识是形成概念的基础。许多生物学概念是从具体的事物和现象中抽象出来的,所以教学中应重视感性认识,为学生提供丰富的感性材料和生物学事例,如实物、模型、标本、实验、视频等,让学生通过观察、联系生活经验分析、讨论、总结归纳等一系列过程,从中理解生命现象和规律,并在此基础上进行抽象、概括,形成一种理性的解释和表述,初步的建立生物学概念。
例如在学习重要概念“多种组织构成能行使一定功能的器官”时,为学生提供菜豆植株、菜豆果实、橘子、菠菜叶等材料,引导学生分组观察、解剖,并分析归纳出植物体根、茎、叶、花、果实、种子各部位都有哪几种组织构成,再结合生活经验和生产实际分析各部分的功能。共同进行表格汇总。通过表格,能够很直观地进行对比分析,找出共性,最后归纳总结出器官的概念:由多种组织构成的、能行使一定功能的结构单位,叫做器官。
这种让学生分析事实形成概念的过程,培养了学生的观察能力、分析能力、总结归纳能力及交流合作能力,发展了学生的思维,促进了学生认知能力的提高。
二、注重实验探究,让学生用科学事实生成概念
生物学是一门实验科学,生物学概念的获得往往建立在实验的基础上。教学中我们要注重实验探究,抓住实验探究与概念的结合点,让学生从观察出发,从实验出发,自主探究获取信息、处理信息、提出假设、验证假设、总结归纳,加深对概念本质特征的理解,进而引导学生对诸多事实、表象作深入的思考,生成概念。
例如光合作用这一概念,其内涵是“绿色植物的叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并释放出氧气的过程”,它实际上包含了光合作用的条件、原料和产物。为此教材重点设置了《探究光合作用的产物实验》、《证明光合作用需要二氧化碳的实验》和演示实验《光合作用的放氧实验》。现以《探究光合作用的产物实验》为例,我们采用“知识铺垫搭梯子”、“设置问题引路子”的方法引领探究。知识铺垫主要是帮助学生结合生活经验及生产实际了解相关知识或在疑难处给予补充说明、解释等。设置问题引路子主要是在探究的关键环节用有效的问题对学生进行启发引导,如①根据生活经验,你知道光合作用的产物是什么?(学生:淀粉)②你能不能用实验的方法,让植物制造一些淀粉,证明给大家看?(学生设计实验:使用两盆植物,一盆照光,一盆遮光,然后用碘液检验叶片中是否有淀粉)③如两盆植物的长势、所处的环境(温度、湿度)不同,可能影响淀粉的生产,怎么排除这些影响,保证植物在光照下制造淀粉?(目的:对照实验)④你怎么知道淀粉一定是在你的实验过程中产生的,而不是以前就有的?怎么排除这种质疑?(提示:如果能将叶片中的淀粉清空,实验结束后如果叶片中存在淀粉,就能说明是实验中产生的)⑤你的实验结果说明了什么?(学生:光合作用产生了淀粉)。通过这些有思维含量、有启发意义的问题,引领学生一步步弄清光合作用的本质,在此基础上,进一步完成其他实验,并找出这些实验的内在联系,光合作用的概念便自然生成。
三、澄清概念的内涵和外延,深化对概念的认识
每一个概念都有其特定的内涵和外延。概念的内涵是指概念反映生命现象和规律的本质属性,概念的外延是指内涵适用的范围和条件。例如:“在一定地域内,生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统”,其中,“在一定地域内,生物与环境所形成的统一的整体”就是概念“生态系统”的内涵,而“生态系统”的外延是“生态系统以其大小、群落或无机环境的不同而分为多种不同类型,如森林、草原、农田、海洋、城市、湿地、池塘等生态系统”。由于概念的内涵和外延是从不同的方面反映了同一事物特有的本质,教师只有引导学生明确概念的内涵和外延,才能使学生深化对概念的认识。
通过正例与反例的运用是澄清概念内涵和外延的重要手段。例如,学习生态系统时列举“一块农田就是一个生态系统”可以巩固它“一定地域内,生物与环境所形成的统一的整体”的本质属性。再列举反例“一块农田里的所有小麦和杂草及昆虫组成的整体是不是一个生态系统?(不是,因为它们只是这块农田的生物部分,不包括非生物部分)通过这一反例消除错误概念。
另外,通过求异思维和问题辩析也可以澄清概念的内涵和外延。例如在学习了植物根、茎的知识后,提出这样一组问题:①植物的地下部分都是根吗?②植物的根都生长在地下吗?让学生思考判断。学生根据所学知识和生活经验知道:有些植物的地下部分不是根,如竹子的地下部分有节和节间,节上生芽,这符合茎的特征;另外,榕树的地上部分也有根。通过深入地辩析过程,学生对“根”的内涵和外延会有更加清晰的认识,消除了错误的前概念,建立了正确概念。
四、建构概念体系图,完善学生的认知结构
在某一单元或章节学完后,引导学生把一些相邻、相近、并列或从属的概念进行类比、归纳,根据他们的逻辑关系构建成概念体系图。这种概念体系图可以将众多概念的内在联系直观地加以展示和区别,这样可以促进知识的整合,完善学生的认知结构,有助于学生在学习新的概念时学会分析概念之间的关系,从本质上理解概念,并有利于促进学生的发散思维和分析能力。
例如在学习完 “动物的行为”之后,可以构建以下概念图,使学生清晰地了解动物行为的类型及先天和学习行为的区别和联系。
在实际教学中,可以鼓励学生按照自己的思维方式和习惯构建概念图,将所学到的概念进行系统归类,使习得的知识结构化、系统化。这样,有助于学生掌握知识的内在联系,使所学知识融会贯通。
五、联系实际运用概念,使抽象的概念具体化
学生掌握概念不能仅仅停留在对概念的抽象理解上,要让学生在实践中运用概念,学会运用概念进行推理、判断、解释生物学现象,或应用概念来分析、解决一些生产、生活或自然界中的实际问题,将抽象概念具体化。
距今24亿年前,可以说是生命历史上最为动荡的一段时期。生命已经在地球上繁荣发展了10多亿年,然而,一种新的单细胞生物在此时华丽登场。它们可以利用太阳能,利用过程中却会产生有毒的副产品—氧气。这种单细胞生物迅速在原始海洋中繁衍到了一个不可思议的数量,大气成分也因此改变。
那是一场灾难。在数次生物大灭绝事件中,氧含量上升毁灭的物种比例很可能高居魁首。尽管如此,氧气的危险特质—高活性,也使得它能够成为一种丰富的能量来源。生命很快就开始开采这座宝库,我们的动物祖先也在其中。
远古光合作用
过去的10年来,我们对地球历史这一阶段的认识,发生了大逆转。教科书会告诉你,光合作用甫一出现,氧含量就开始攀升。但是,据我们现在所知,有些生物早在34亿年前就能进行光合作用,这比氧含量上升要早得多。问题在于,为什么氧气会在那么久之后,才喷涌而出?
本质上,光合作用就是“收割”太阳能。植物利用太阳能制作食物,把二氧化碳变成碳链。这一过程中产生的糖类可以用作能源,也可以用于制造从蛋白质到DNA不等的各种更复杂的分子。可能与你所预期的不同,产生氧气并非不可避免。事实上,许多细菌都可以不用产生氧气,就把光能和二氧化碳转化为食物。而且,近期的研究表明,细菌这种光合作用的历史,几乎和地球生命史一样悠久。
2004年,当时任职于美国加利福尼亚斯坦福大学的迈克尔·泰斯(Michael Tice)和唐纳德·罗威(Donald Lowe),在
南非研究距今34.1亿年前形成于浅水中的岩石时,发现一种化石结构与现代光合细菌形成的微生物席非常类似,但是没有任何氧气产生的迹象(参见《自然》杂志,第431卷,549页)。对此,他们认为最可能的解释是,这些细胞进行的是不产生氧气的光合作用。
从这一发现起,我们开始真正接触到早期光合细菌。2011年,英国牛津大学的马丁·布雷泽(Martin Brasier)及其同事在澳大利亚西部的岩石中发现了距今34.3亿年前的细菌细胞化石(参见《自然·地球科学》,第4卷,698页)。“它们生活在光照良好的潮间带或潮上带,”布雷泽说。岩石的化学组成,以及充足的光线,充分表明这些细胞中有些能进行光合作用,却不产生氧气。
不产生氧气的光合作用出现得如此之早,似乎相当令人惊讶。现在已知最早的化石,形成于距今34.9亿年前,仅仅比它们略早一点。在英国伦敦大学学院研究生命起源的学者尼克·雷恩(Nick Lane)认为,一旦生命演化到能够依靠化学能为生,转而利用太阳能其实算不上什么飞跃。“实际上,光只是让电子流过同一台设备而已,”他说。
对于雷恩这样的研究人员来说,谜题在于,为什么产生氧气的光合作用要经过如此漫长的岁月才演化出来。产生氧气的光合作用出现在大约24亿年前,可能比不产生氧气的光合作用晚了10亿年。明明更具优势,为什么它会如此姗姗来迟?
光合作用分为两个主要步骤。在第2步中,电子进入二氧化碳,帮助把二氧化碳分子转化成糖类。而第1步则是获取这些电子,也就是从一种分子上剥离出电子,用来产生驱动第2步所需的电化学梯度。
10亿年的延迟
在产生氧气的光合作用中,由水分子提供电子。剥离电子的过程使水分子裂解为氢离子和氧。在把二氧化碳转化为糖类的过程中,氢离子和电子起着至关重要的作用,而氧气则是一种没什么用的副产品。
在不产生氧气的光合作用中,电子由其他种类的分子提供,其中最为普遍的是硫化氢。裂解硫化氢产生的副产品是硫。硫化氢具有非常容易失去电子的优点,或者说非常易于氧化。而且在早期海洋中,硫化氢也很常见。不过,在不产氧的光合作用发生的表层水域,硫化氢估计很快就被消耗一空了。
用水提供电子的最大好处是,水在海洋中可谓取之不尽用之不竭。但是,水的缺点也不小。“氧化水非常困难,”美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学的罗伯特·布兰肯西普(Robert Blankenship)说。我们现在依然在为之努力:研究人员已经进行了数十年的尝试,希望开发出一种廉价高效的裂解水的方法,以生产氢气作为燃料。
因此,在选择水之前,光合细菌最先选择容易氧化的物质,也就合情合理了。传统观点认为,产生氧气的光合作用,是经过一系列中间阶段,逐渐从不产生氧气的版本演化而来的。布兰肯西普和很多研究人员都支持这一观点。
产生氧气的光合作用是如何出现的,所有与此有关的假设都不能绕过以下4个具有重要意义的事实。事实1:不产生氧气的光合作用有两个迥异的类型。一些细菌具有被称为Ⅰ型的反应中心,它们从硫化氢之类的分子中获取电子,而且电子走的是单行道,即每个电子只利用一次。另一些细菌具有Ⅱ型反应中心,可以在内部循环利用电子,从而降低了对外界电子来源的依赖。事实2:在产生氧气的光合作用中,一个Ⅰ型反应中心和一个Ⅱ型反应中心串联在一起工作。事实3:尽管蓝藻同时具备两种反应中心,但它只用Ⅱ型反应中心来裂解水分子产生氧气。并且,反应发生的位置上,有4个锰原子排列在一个钙原子周围。事实4:具有Ⅱ型反应中心、进行不产生氧气的光合作用的细菌,不具备这种锰和钙的组合。
布兰肯西普认为,后两个事实最为重要,它们指向了一个简单的发展过程。他认为Ⅰ型反应中心先演化出来。从古至今,基因交换在细菌中一直十分普遍。编码Ⅰ型反应中心的基因被另一类细菌获得,通过逐渐调整修改基因编码,形成了Ⅱ型反应中心。之后,这类细菌的后代又把金属原子纳入其中。最后,形成了包含4个锰原子和一个钙原子的结构布局。现在,细菌可以只用Ⅱ型反应中心氧化水分子,进行产生氧气的光合作用了。
布兰肯西普声称,在此之后,这些细菌的后代通过基因交换,又获得了Ⅰ型反应中心,蓝藻就这样产生了。因此,布兰肯西普认为,蓝藻具有两种不同类型的反应中心,只是一个巧合。
该假说作出了一个明确的预测:曾经有一种不同于蓝藻的细菌,能够通过光合作用产生氧气。这个缺失环节,将具有Ⅱ型反应中心、进行不产生氧气的光合作用的细菌(其中包括紫细菌,一种现生细菌),与进行产生氧气的光合作用的蓝藻联系在了一起,因此我们不妨称之为“靛蓝”菌。目前为止,还没有“靛蓝”菌被发现。布兰肯西普和其他研究人员试图通过其他方法,证明靛蓝菌曾经存在过。
美国亚利桑那州立大学的一支研究团队,试图把紫细菌改造成类似于靛蓝菌的生物。这或许是诸多尝试中意义最为重大的一次。研究人员改造了紫细菌,使它们有能力将锰离子纳入反应中心,并利用锰离子与含有氧元素的分子发生反应(参见《美国科学院院报》,第109卷,2314页)。这还算不上是产生氧气的光合作用,却是向着目标方向迈出的一步。
海洋灾难
即使有一天,生物学家真的在实验室里制造出了靛蓝菌,也不能证明靛蓝菌曾经自然演化产生过。对于埃兰来说,渐进假设并不能解释所有的事实。为什么如此显而易见、如此简单的过程,需要花上10亿年的时间?为什么产生氧气的光合作用只演化出了一次?(到目前为止,据我们所知,只有蓝藻。植物通过让蓝藻在体内生活,获得了这种光合作用的能力—换句话说,植物的叶绿体是由蓝藻发展而来的)。而且,为什么所有蓝藻都同时具有两种类型的反应中心?
埃兰同样认为,Ⅰ型反应中心先演化出来。但是在这之后,他的假设就大不相同了。他认为,光合作用细菌在发展早期遇到了某种问题,导致多复制了一整套Ⅰ型反应中心基因。多出来的这一套反应中心,拥有很大的自由度,可以承担不同的功用。这套反应中心演化出了循环利用的电子,成为了最初的Ⅱ型反应中心。埃兰推测,由于拥有两套不同的反应中心,使得这些“早期蓝藻”在广泛的环境中兴盛起来。当环境中的硫化氢比较充裕时,它们使用Ⅰ型反应中心。当硫化氢不足时,它们转而使用Ⅱ型反应中心,循环利用已经得到的电子。
然后有一天,灾难降临了。一些早期蓝藻漂进了一处富含锰、却缺少硫化氢的浅滩。细菌适时启用了Ⅱ型反应中心。然而,紫外线照射锰会使锰放出电子,所以,事实上环境中存在着大量的电子。这些电子很快就造成了Ⅱ型反应中心的拥堵。虽然锰离子会和水反应生成氧化锰,但周围环境中仍然存在着大量的锰,继续产生过量的电子,造成早期蓝藻的死亡。
或者说,造成了绝大部分早期蓝藻的死亡,只有一个幸运儿存活了下来。埃兰认为,在这个幸运儿中,由于基因突变,同一时间只能开启一套反应中心的开关坏掉了。当两套反应中心同时运作时,锰产生的电子流经Ⅱ型反应中心后会被Ⅰ型反应中心抽走,这样就解决了阻塞问题。换言之,两种反应中心开始联手工作了,就像在现代蓝藻中一样(参见《欧洲生物学化学会联盟通讯》,第579卷,963页)。
可是,这个细菌的后代是怎么从由锰提供电子,转到由水提供电子的呢?从某种程度上来说,它们没有变过。直到今天,所有植物用于光合作用的电子都是由锰提供的。只不过,这些电子现在来自于Ⅱ型反应中心内部的一个锰原子团簇。这个团簇具有一项不同凡响的能力—当它给出电子之后,能够从水分子中偷来电子,从而把水分子裂解开,释放出氧气。
当早期蓝藻演化出这种Ⅱ型反应中心后,它们对锰原子的需求就微乎其微了。接下来,它们就能从富含锰的水域向外开枝散叶,借助无穷无尽的水和阳光,开发利用当时丰富的二氧化碳资源。不久之后,数量庞大的蓝藻喷吐出来的氧气,改变了大气组成。
如果埃兰的假设是正确的,蓝藻偶然进入富含锰的环境,以及关键基因开关的失控,必然发生在同一时间。埃兰也同意,这种情况出现的几率太低了。但这或许就是产生氧气的光合作用耗费了10亿年才出现的原因。他说:“我研究的这条路线只是个时间问题,经过漫长的时间,终于等到两个意外因素,同时出现在一个细菌上。”出乎人们意料的是,现在埃兰的理论已经有实实在在的证据支撑了:我们已经发现了一处罕见的、富含锰的环境。
美国加州理工学院的伍德沃德·菲舍尔(Woodward Fischer)及其同事,一直在研究位于现今南非的岩层,该岩层的形成时期恰好是在氧含量上升的前夕。他们发现一处岩石中二氧化锰含量非常之高,而且意义格外重大的是,这处岩石是在缺乏氧气的环境中形成的。即使是紫外线,也不足以产出如此规模的氧化锰。这个研究团队在2012年12月的一次会议上说,埃兰提出的早期蓝藻的光合作用模式,似乎是对这种现象的唯一可信的解释。
“这是个重大新闻,令人兴奋不已,恰如其分地证实了约翰的假设,”德国杜塞尔多夫大学的威廉姆·马丁(William Martin)如此评论。他是一位支持埃兰假说的早期演化研究人员,一直和埃兰保持着合作,收集相关证据。但是布兰肯西普依然坚持他的看法。用他的话来说,他跟埃兰及马丁就产生氧气的光合作用如何起源的问题,进行过多次“十分激烈但是相当友好”的交流讨论。
一、审题干时,添加隐藏信息
例1 某山区25年前发生过森林火灾,焚毁所有林木。现有一位生态学者对该山区植被进行调查,发现该地区火灾后曾引入一种外地植物,引入物种的种群基因型频率变化如表1。
请分析说明该物种在引入前后有没有发生进化? 。判断的依据是 。
解析:阅读题目信息可知,该表格表示的是种群基因型频率变化情况,所求问题是生物在引入前后是否发生进化。生物进化的实质是种群基因频率发生改变。表格纵行的内容虽为基因型,但隐藏了Aa的基因型频率,在表格下面添加两行分别为Aa基因型频率和A基因频率。进行计算,将引入前,A%=AA%+1/2Aa%=51%+19%=70%;引入后5年,A%=AA%+1/2Aa%=57%+13%=70%;引入后8年,A%=AA%+1/2Aa%=61%+9%=70%填入表格,如表2所示。这几年种群基因频率未发生改变,从而判断出该物种没有发生进化。
答案:物种在引入后没有进化 种群的基因频率未发生改变
解题策略:首先应看题干设问要求,不同设问决定了不同的答题方向。根据题干要求提供的“信息”,带着“问题”审读表格,能更准确地看清表格内容和问题间的因果联系,挖掘隐匿信息,再结合所学知识点,进行知识迁移、综合分析,实现数据和问题的转换。
二、析表格时,扩充关键数值
例2 在一定浓度的CO2和适宜的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如表3。据表中数据请回答问题:当光照强度为3千勒克司时,A植物与B植物固定的CO2量的差值为( )
A.11 B.4 C.10.5 D.1.5
解析:植物的光合作用常受到光照、温度、CO2浓度等因素的影响,在一定浓度的CO2和温度条件下,随着光照强度增强,光合作用逐渐增大,达到光照饱和时维持稳定。本题除了可采用绘制坐标曲线图解法外,还可在表中插入光饱和时净光合作用量、呼吸作用量、光照强度为3千勒克司时光合作用量共3个纵列,如下表4所示。
分析表格可知,光照强度为3千勒克司时,A植物光饱和强度就是3千勒克司,此时净光合作用量是11,光合作用固定的CO2量=11+5.5=16.5。B植物处在3千勒克司光照强度时,光合速率与呼吸速率相等,光合作用固定的CO2量=15,所以两植物固定的CO2量的差值为16.5-15=1.5。
答案:D
解题策略:首先要读懂题意,找准解题的切入点,然后审读表格,弄清行列标题的含义与数据单位,比较它们的差别。分析表格中数据,筛选有价值的信息,补充相关内容与数据,形成解题思路。
三、解问题时,呈现思维过程
例3 基因中的遗传信息经转录翻译合成蛋白质。图1所示的结构能携带的氨基酸是( )
A. 赖氨酸 B. 丙氨酸 C. 半胱氨酸 D. 苏氨酸
解析:图1表示的结构是tRNA,它能识别和运载相应的氨基酸,3个碱基表示反密码子,但转运的氨基酸种类是由mRNA上的密码子决定的。仔细阅读表格5,不难发现这些碱基是DNA分子上的遗传信息,分析后在表格中添加两行分别表示mRNA和tRNA,根据碱基互补配对原则可推出对应的碱基,如表6所示。
转运RNA上的反密码子应从3'端读到5'端,即从结合氨基酸的一端开始读码。由图可知该tRNA上的反密码子为UGC,密码子为ACG,所携带的氨基酸则为苏氨酸。