光合作用的理解范文

时间:2023-12-28 17:50:32

导语:如何才能写好一篇光合作用的理解,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

光合作用的理解

篇1

关键词: 初中生物 “光合作用和呼吸作用原理的应用” 教学设计

“光合作用和呼吸作用原理的应用”这一节内容是苏教版生物七年级第七章核心内容的升华。城市学生绝大多数远离农业生产,对于这一节内容较难理解。为提高教学的有效性,针对七年级的学生思维比较活跃,有强烈的问题意识和探究欲望的特点,我对这节内容做了以下教学设计。

1.教学目标

(1)知识目标。举例说出二氧化碳能够使农作物增产;举例说出温度和氧气影响农作物和果蔬保鲜;举例说出光合作用和呼吸作用原理在生产实践中的应用。

(2)能力目标。能理论联系生活实际,利用“光合作用和呼吸作用的原理”解决生活中的一些实际问题;培养合作表达交流的能力。

(3)情感目标。认同农民的辛勤劳动,培养珍惜粮食的情感;认同生物学知识在生产实践中的重要性。

2.教学重点、难点

(1)重点。举例说出二氧化碳能够使农作物增产;举例说出温度和氧气影响农作物和果蔬保鲜;举例说出光合作用和呼吸作用原理在生产实践中的应用。

(2)难点。能理论联系生活实际,利用“光合作用和呼吸作用的原理”解决生活中的一些实际问题。

3.课前准备

教师寻找有关农业生产的图片、利用光合作用呼吸作用介绍农业生产的图片、温室等现代农业生产的图片,并整合制作成课件。

4.教学过程

活动一:课件上展示农民耕作的场景,请学生描述。诵读古诗《悯农》:“锄禾日当午,汗滴禾下土。谁知盘中餐,粒粒皆辛苦。”

设计意图如下:

(1)大城市里的孩子对农业生产缺乏感性认识。耕作场景的展示给了学生直观上的体验,古诗《悯农》进一步让学生体会到农民生产活动的艰辛。

(2)在情感上引导学生通过相关知识的学习,认识农民生产活动的艰辛,为本节内容的学习做好感情铺垫。

活动二:引入农民阿土伯。阿土伯想了解一下植物的光合作用和呼吸作用的原理,以便更好地进行农业生产。请同学们给他讲解什么是光合作用和呼吸作用。(在学生讲解过程中板书光合作用和呼吸作用的原料、产物、场所、条件等。)

设计意图如下:

(1)由情感导入后,引出贯穿整节课的线索人物农民阿土伯,由于有前期的情感铺垫,学生乐于帮助他,提高了学生学习的兴趣。

(2)农民阿土伯作为整节课的线索人物,有助于学生对于本块知识体系的构建。

(3)本节内容是“光合作用和呼吸作用原理的应用”,首先帮助学生对这两个作用的知识进行梳理,有利于提高原理应用教学的效率。

活动三:阿土伯已经知道了光合作用和呼吸作用的原理了,他提出了一个问题:“光合作用能制造有机物,为使农作物获得丰收,在生产中该如何提高光合作用的效率呢?”请同学们分小组讨论,并给阿土伯提供相应的措施。(在学生交流小组讨论结果时,展出相关图片,用板书归纳。)

活动四:阿土伯迎来了他学习生物知识后的第一个收获季节,取得了大丰收,但又遇到了新的问题:“为什么我种的甜瓜没有新疆的甜瓜甜呢?”“为什么贮藏的一些农作物没有刚收获时饱满了呢?”引出呼吸作用原理对农业生产的影响,从而引导学生进行小组归纳总结“如何调控呼吸作用”。(在学生交流小组讨论结果时,展出相关图片,板书归纳。)

活动三、活动四设计意图如下:

(1)由上一环节的相关知识梳理做铺垫,再让学生小组讨论,由学生自己归纳出如何提高光合作用的效率,如何调控呼吸作用的问题,体现学生在教学过程中的主体地位。

(2)在学生交流小组讨论结果时,展示光合作用和呼吸作用原理应用的相关图片,有利于学生对知识的深刻认识和对应用的进一步理解。

(3)在黑板上进行板书归纳,有利于学生构建“光合作用和呼吸作用原理应用”的相关知识体系。

活动五:阿土伯发现市场上有很多反季节蔬菜水果出售,利润很高。他也想种植反季节蔬菜,大家能否帮助他?问题依次展示:“不同季节蔬菜不同的原因是什么?”“不同季节蔬菜不同的原因是什么?”“利用温室种植作物有哪些注意事项?”展示温室种植的图片与先进的温室中二氧化碳浓度调控系统。

活动五设计意图如下:

(1)由阿土伯提出要种反季节蔬菜这个要求开始,经过一系列由浅入深的问题设计,让学生自己找到答案。

(2)只有将先进的生产技术引入农业生产中,才能提高生产效益。可以让学生深刻感受到现代农业的高科技,明确科学技术是第一生产力。

活动六:阿土伯感谢大家的帮忙,他学到了这么多知识,他将应用这些知识大干一场。请发挥你的想象,和小组一起画出阿土伯现在的农业生产场景,并在实物投影上展示你们的成果。

设计意图如下:

本环节的设计实际上是课堂小结这一环节。由学生用图画描绘出阿土伯农业生产的新场面,过程中运用到了本节课“光合作用与呼吸作用原理的应用”的相关知识,形式新颖,学生感兴趣。在交流中由学生讲解,提高了本节知识的运用能力。

5.教学体会

(1)教书育人,情感先行。新课程中的教学目标包括知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观。只注重知识的传递,不注重能力的培养,培养出来的是“书呆子”;只注重能力的培养,不注重情感态度价值观的引导,培养出来的只是“才”而不是“人”。本节内容以情感教育导入课堂,体现了新课程的观点,能很好地引起学生的共鸣,为学生更好地融入课堂学习做好铺垫。

(2)紧扣线索,杂而不乱。教师的教学需要帮助学生构建知识体系。本节内容较为繁琐,但是通过农民阿土伯作为整节课的线索人物的串联,设计新颖巧妙,使得整节课条理非常清楚。加上学生交流过程中的板书,有效地帮助学生构建了本节的知识体系。

篇2

关键词:初中生物;光合作用;概念教学

光合作用是2012年初中生物新课标凸显的重要概念之一。光合作用的知识点重要分布在七上第四章和第五章第一节,教材主要以阐述概念内涵的形式予以呈现:“绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转变为化学能,储存在有机物中这个过程就是人们常说的光合作用。”

教材又将光合作用的知识分解为以下几部分:绿色植物是生物圈中有机物的制造者,绿色植物通过光合作用制造有机物;光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件;叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是光能转变为化学能的“能量转换器”;光合作用利用二氧化碳作为原料;光合作用能产生氧气。

下面结合2012年人教版初中生物教材,谈谈光合作用的概念教学。

1.动手探究,建构概念

实验“绿叶在光下制造有机物”对于学生理解植物光合作用有很重要的意义,它既是学生接触到的第一个较为复杂的植物生理学实验,实验的各个步骤蕴含科学原理,教师带领在学生完成实验的同时,应引导学生理解其中的原理:①暗处理一昼夜:消耗绿叶中原有的淀粉。②选叶遮光:见光处和遮光处形成对照实验。③酒精脱色:使叶绿素溶解在酒中。④隔水加热:酒精是易燃物,不可直接加热。⑤滴加碘液:检验是否产生淀粉。

教材中该实验有两个结论,这也是学生感到困惑的地方,教师应引导学生分析:见光部分变蓝,说明“淀粉是光合作用的产物”;见光部分变蓝,遮光部分不变蓝,说明“光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件”。还可以进一步探究:银边天竺葵的银边部分不含叶绿体,绿色部分含有叶绿体,请学生利用银边天竺葵设计一个实验探究“光合作用的场所是叶绿体”。学生学习小组设计实验步骤,教师评价并进行演示实验。

教材中还有“二氧化碳是光合作用必需的原料”、“光合作用产生氧气”的探究,教师应创造条件让学生完成只有让学生完成实验或进行演示实验,让学生动手探究,亲身体验,从而建构“光合作用”的概念。

2.结合实际,活用概念

农业生产中,农民经常利用光合作用的原理来提高农作物的产量,教师应将有关的实例作为教学素材有机地结合到教学中,使教学过程变得更加生动有趣,同时可以让“光合作用”的概念由抽象回到具体,帮助学生理解概念,活用概念。与光合作用有关的实例总结如下:

合理密植:充分利用光能。光是光合作用制造有机物的条件,要使植物制造大量的有机物,必须提供充足的光照。

温室大棚使用二氧化碳发生器:适当增加二氧化碳含量。二氧化碳是光合作用的原料之一,所以增加二氧化碳浓度可以提高光合作用的效率,从而提高农作物的产量。

吐鲁番的葡萄甜:吐鲁番白天光照时间长,光合作用制造的有机物多;夜间温度低,呼吸作用分解的有机物少。

金鱼缸放水草:水草进行光合作用,增加水中的含氧量,有利于金鱼呼吸。

3.精简练习,剖析概念

光合作用的概念较为抽象又容易混淆,既是七上教学的重点,又是教学的难点。教师可以有针对性地设计一些练习,对概念进行剖析,帮助学生掌握概念。可以设计以下几种题型:

判断题:①植物体白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用。(×)②植物并不是每个细胞都能进行光合作用。(√)

选择题:①探究绿叶在光下制造有机物时,滴加碘液的目的是:A.检验淀粉是否被消化;B.检验是否产生淀粉;C.染色以便于观察细胞结构;D.对叶片进行消毒。(B)

分析题:某生物小组利用天竺葵进行光合作用的探究。实验步骤如下:①将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜。②将甲、乙两叶片套上玻璃瓶(瓶口密封),瓶中分别装水和氢氧化钠溶液。③把天竺葵放在光下照射几小时后,打开玻璃瓶,摘下甲和乙。④将甲、乙两叶片分别放入装有某溶液的烧杯里,直接加热,脱去叶片中的叶绿素。⑤把经过脱色的叶片放入清水中漂洗。⑥将漂洗后的叶片放在培养皿里,滴加碘液,用清水冲掉碘液,观察叶片颜色变化。

请分析回答:(1)该实验的实验变量是有无二氧化碳。(2)步骤中④的溶液是酒精。该步骤中的操作方法有误,请你改正:“直接加热”应为“隔水加热”。(3)实验结论是:二氧化碳是光合作用必需的原料。(4)若该实验省略步骤①,则预期的实验结果是甲乙两叶片都变蓝。

4.归纳总结,巩固概念

学习了光合作用的相关知识点后,教师应引导学生进行归纳总结,使学生将零散的知识按照一定的逻辑、类别、结构进行重新组合,形成一个较为完整的光合作用概念。

反应式能简练、直观地表达光合作用的过程,教师根据光合作用的原料、产物、场所、条件,边复习边推导出光合作用的反应式,可以迅速帮助学生理解记忆光合作用的概念。然后,教师应指出光合作用的实质是两个方面的转变:物质转变(无机物转变为有机物)和能量转变(光能转变为化学能),并进一步引出光合作用的意义,让学生站在生物圈的高度来认识光合作用的概念。最后,引导学生比较光合作用和呼吸作用的区别和联系,对光合作用的知识再次进行梳理、比较和概括,能力得到提升,概念得以巩固。

在“光合作用”概念的教学过程中,教师应要根据学生的思维能力、心理特点及认知水平,设计有效的教学方法,引导学生充分理解和掌握概念,使学生形成一个科学的“光合作用”概念。

参考文献

篇3

【关键词】光合作用;试题分析;复习建议

【中图分类号】TP79 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)03-0289-02

光合作用的相关内容是历年高考的必考考点,也是近年来高考的热门考点之一。光合作用的内容在高中生物课中所占的比例不大,但却是高考考查新陈代谢的首选内容,既可考查其中的物质变化,也考查其中的能量变化,更可以与物质循环和呼吸作用相结合而综合考查;所以准确解答高考中的光合作用相关习题,将有助于考生在生物科中取得好的成绩。

1 考纲对光合作用的要求

考试大纲对光合作用考察内容为:光合作用的基本过程;影响光合作用速率的环境因素。 要求(Ⅱ)理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。内容可涉及:光合作用的发现;叶绿素中的色素;光合作用的过程;光合作用的重要意义;提高农作物的光能利用率;光合作用和呼吸作用的物质变化和能量转化的联系等方面,均是近年来的热门考点。

2 高考题中光合作用考题分析

纵观2011年高考题目,可以看出考查基础知识和对基础知识的综合应用仍是高考的核心要求,考察的方向主要集中在叶绿体的色素,光合作用的过程,光合作用的重要意义等方面,以2011年新课标全国卷为例,涉及到光合作用的题目有第3和第29题:

第3题:番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是

A. 光反应强度升高,暗反应迁都降低

B. 光反应强度降低,暗反应迁都降低升高

C. 反应强度不变,暗反应迁都降低降低

D. 反应强度降低,暗反应迁都降低不变

命题意义:本题考查叶绿素的组成及光合作用的原理,旨在考查考生的分析推理能力,难度中等。

解析:镁是构成叶绿素的重要成分,缺镁植物不能合成叶绿素。叶绿素含量降低使幼苗吸收光能能力减弱,光合作用的光反应强度降低,故A、C项错误;因为暗反应需要光反应提供H和ATP,故光反应强度降低后,为暗反应提供的H和ATP 减少,暗反应的强度也降低,故B项正确、D项错误。

解题小法:解答此题,一定要对课本内容熟悉,由镁想到叶绿素,叶绿素影响光反应,光反应通过H和ATP影响暗反应。即可得到正确答案。

第29题:在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。

回答问题:

(1)图中物质A是

________________________________________

(C3化合物、C5化合物)

(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是

________________________________________

;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是

________________________________________

(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的

________________________________________

(低、高)。

(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的

________________________________________

(高、低),其原因

________________________________________

命题立意:本题主要考察CO浓度对光合速率的影响以及对C3化合物和C5化合物浓度变化的分析,旨在考察考生的应用和分析能力,难度中等。

解析:(1)CO2 浓度降低时,C3化合物产生减少而消耗继续,故C3化合物的浓度降低,所以物质A代表的是C3化合物。(2)在正常情况下,1mol CO2 与1mol C5化合物结合形成2mol C3化合物,即C3化合物的浓度是C5化合物浓度的2倍。CO2浓度迅速下降到0.003%后,C5化合物的产生量不变而消耗量减少,故C5化合物的浓度升高。(3)CO2浓度继续处于0.003%时因光反应产物[H]和ATP 的积累而抑制光反应过程,足量的[H]和ATP引起暗反应中C5化合物的浓度又逐渐降低,而C3化合物的浓度逐渐升高,在达到相对稳定时,C3化合物浓度仍然是C5化合物的2倍。(4)CO2浓度较低时,暗反应减弱,需要的[H]和ATP量减少,故CO2浓度为0.003%时,在较低的光照强度时就能达到最大光合速率。

解题小法:此类题目对考生来说有较大难度,因为题目中涉及知识相互联系紧密,关系复杂,应多加注意。解答此题时,要熟悉光合作用中光反应和暗反应的物质变化和物质联系,由光照影响光反应中[H]和ATP得生成,光反应通过[H]和ATP影响暗反应中C3的还原,进而影响C5的再生和CO2的固定,使C3和C5的含量发生变化。即可得到正确答案。

总之,解光合作用相关习题应注意以下问题:

(1)抓主线理思路:对于基础题目的主线应该为光合作用的过程;光反应和暗反应的物质变化和物质联系;光合作用与呼吸作用的联系。联系点可为:二氧化碳、氧气、有机物、水、[H]和ATP。涉及关系:光照影响光反应中[H]和ATP得生成;光反应通过[H]和ATP影响暗反应;光合作用产生量=光合作用积累量+呼吸作用消耗量。在主线清楚的基础上,结合题干理清思路解答考题。

(2)找题眼层层展开:对于每一道题目都有它的题眼即突破口,有的直接暴露,多数为隐含条件,需认真分析后确定,例如29题。找到突破口后,立足此处,结合课本知识分析题目,层层展开。

3 复习建议

3.1 复习时应注重基础知识的掌握,既要找出不同知识的共性,也要找出之间的差异;要理解对光合作用物质变化和能量转变的影响因素和过程分析,实际生产中如何利用理论知识为指导,提高光合作用的效率。

3.2 区别相关概念:光反应、暗反应、C3的还原、C5的再生、CO2的固定、光合作用效率、光能利用率、光合作用速率等概念。

3.3 复习时应和生产实践联系起来,分析各种问题,理清它们之间的关系,以便从整体上把握相关知识的内在联系,并注重对知识的提炼,使知识网络化、体系化。

篇4

关键词:生物教材;光合作用;初高中教学;衔接

中学生物教材有完整的编排体系,根据学生的感性认识和理性认识水平,高中教材在初中基础上,结合其他学科知识,进行了拓展和延伸。目前关于初高中生物学教学衔接问题研究比较多,但这些研究过于宏观且理论性较强,基于课程内容的理论和实践研究很少。本文针对初高中生物教材中的“光合作用”部分知识内容和教学方法进行比较研究,并提出一些教学建议,以提高课堂效率和质量,培养学生的核心素养。

一、初高中“光合作用”教学内容及目标的比较

通过对初高中“光合作用”的教学目标进行比较,不难发现初高中教学有着不可分割的紧密联系,但是也有着明显不同的侧重点。

1.初中和高中生物内容具有递进关系

从知识目标来看,初中介绍部分科学发展史,培养学生的科学态度与精神;高中则较为详细地介绍其发现过程,使学生了解生物学史实,培养学生尊重科学、勇于探究的精神,通过强调光能捕获与叶绿体结构特点,使学生领会“生物体结构与功能相适应”的生物学基本观点。初中只是介绍知识点,而高中则重在强调知识的获取过程,培养的是学生的综合能力和实验操作能力。

从能力目标来看,高中在初中的基础上,更注重对学生动手能力、科学探究能力、分析思维能力和跨学科解决问题能力的培养,这些都是建立在初中生已有的实践基础和理论基础之上的,基于学生已有的感性认识,引导他们升华到理性认识。

从情感态度价值观目标来看,初中重点是热爱自然,激发学生对生物的学习兴趣;而高中在此基础上,不仅要求学生理解光合作用对现存生物的重要性,还要理解其在生物进化方面的重要意义。高中生物教材会介绍通过光合作用维持氧气与二氧化碳之间的平衡,引导学生形成环保意识,防止温室效应;通过对影响光合作用因素的分析,提高农作物产量、改进耕作方法、减少环境污染,增强对学生的STS教育。

2.比较初高中生物教材关于“光合作用”知识的内容

第一,初中“光合作用的定义及表达式”与高中“光合作用的过程”。第二,初中叶绿体既是生产有机物的“车间”,也是将光能转变为化学能的“能量转换器”与高中“捕获光能的色素和结构”。第三,初中“验证并形成光合作用的表达式的相关实验及海尔蒙特和普利斯特里的实验”与高中“光合作用科学史包含6个经典实验(普利斯特里、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门、卡尔文)”。第四,初中“光合作用原理在农业生产上的应用”与高中“光合作用原理的应用”。第五,高中生物教材还增加了“化能合成作用”。

二、教学方法的衔接

针对初中知识主要侧重于光合作用的原料及产物,从而总结出光合作用的总反应式;高中主要学习的是光合作用的光反应、暗反应的过程,学生要能写出反应式,为大学的进一步学习打下基础。高中教师要熟悉学科,通过色素的吸收光谱分析,引导学生将物理学知识应用到生物学上;通^各步反应式的准确书写,加强生物与化学之间的联系;通过光合作用影响因素的综合分析,引导学生认识问题要注意局部与整体的联系,培养学生的辩证思维能力。高中生物教师可以从以下几个方面准备,为顺利解决初高中生物教学衔接奠定坚实的基础。

首先,研究教法,推进学生学法的转变。初高中学生在学习上存在一定的差异,因此在教学过程中,生物教师要做到因材施教和因性别施教。初中阶段重点可以放在主动实践能力的培养上,如绿叶在光下制造有机物及光合作用能产生氧气两个实验可以让学生自己操作完成;高中阶段重点放在学生在实践探究的基础上,进行抽象概括能力的培养,如光合作用的过程要弄清楚什么是光反应、暗反应,以及两者之间的联系和区别。

其次,合理调整教学内容,突出重点,突破难点。教师要吃透初高中教材,理解教材之间的联系,教学过程中实现循序渐进。对“光合作用”部分知识,高中教师应该把叶绿体的结构及色素的提取和分离、光合作用的过程及光合作用在农业上的应用作为教学重点,将初中知识巧妙地融入教学中,增强学生对新知识的理解能力。

篇5

【关键词】绿色植物 光合作用 呼吸作用 淀粉 葡萄糖

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)03-0170-01

本文光合作用与呼吸作用不是简单的逆运算,除了反应的场所、时间、过程、能量变化各处不同以外,两处有机物也是不同的。在讲述光合作用与呼吸作用是绿色植物的两个重要的植物生理作用时,对“有机物”的描述要准确,不能模糊不清,也不能太笼统。这样,对于中学生而言,这两个非常重要的生命现象的学习和理解是很有意义,也是很必要的。

一、绿色植物的光合作用

1.光合作用的定义及描述

绿色植物通过叶绿体 ,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧的过程 。

2.光合作用的简式表示

二氧化碳 + 水────有机物 + 氧 + 能量

3.对“有机物”的分析

此处有机物主要是糖类,包括单糖(葡萄糖和果糖),二塘(蔗糖)和多糖(淀粉),其中淀粉和蔗糖最为普遍。不同植物的光合作用产物是不同的,大多属植物的光合作用产物是淀粉 ;有些植物的光合作用则形成果糖而缩合成多糖,如菊芋、大丽花等根中的菊根粉;在许多单子叶植物特别是洋葱、蒜等百合科植物中,光合作用的产物是葡萄糖和蔗糖。

长期以来,糖类被认为是光合作用的唯一产物,而脂肪、蛋白质等其他有机物则被认为是猪无利用糖类再度合成的。事实上,一部分氨基酸、脂肪和有机酸确实是植物体再度合成的,但也有一部分是光合作用的直接产物。

4.对光合作用中合成的“有机物”的小结

〔1〕光合作用合成的有机物主要是糖类,而植物体的种子、果实中储存的有机物,或者人类和动物的植实性食物则主要是糖类中的淀粉。所以,糖类中主要指淀粉。

〔2〕光合作用合成的有机物还可能是脂肪、氨基酸、有机酸等其他有机物。

二、绿色植物的呼吸作用

1.呼吸作用的定义描述

绿色植物在细胞的线粒体中,将有机物分解成二氧化碳和水,并将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动需要。

2.呼吸作用的简式表示

有机物﹢氧────二氧化碳﹢水﹢能量

3.绿色植物的呼吸作用

绿色植物的呼吸作用包括暗呼吸和光呼吸,其中,暗呼吸又分为有氧呼吸和无氧呼吸。

〔1〕有氧呼吸。指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻 底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。是植物和高等动物呼吸作用的主要形式,因此一般说的呼吸是指有氧呼吸。细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般来说,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。

〔2〕无氧呼吸。一般是在无氧条件下通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。这过程对高等植物、高等动物和人而言,称为无氧呼吸。如果用于微生物,则称为发酵。

〔3〕光呼吸。是所有光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。

4.对有机物的分析

〔1〕绿色植物正常呼吸的有机物〔原料〕是葡萄糖。通过一系列转化,最终生成二氧化碳﹑水,并释放出能量,供生命活动的需要。

〔2〕绿色植物在阳光照射下进行光合作用的同时所进行的呼吸作用,称其为光呼吸作用,光呼吸作用所需的原料是光合作用的中间产物为乙醇酸的有机酸。

〔3〕在无光条件下,呼吸作用的原料是葡萄糖。

5.对绿色植物呼吸作用的小结

呼吸作用的主要有机物〔原料〕是葡萄糖,其次为乙醇酸等。

三、光合作用与呼吸作用的区别与联系

1.区别。绿色植物体光合作用与呼吸作用所用的场合﹑时间﹑过程完全不相同,它们是指物体两个独立的重要的生命活动。

简单列表如下:

2.联系。二者互为前提,互相依赖。对绿色植物的生命活动而言二者缺一不可,如无光合作用提供的有机物为原料,植物的呼吸作用也就无从谈起;若无呼吸作用提供的能量,植物体的光合作用则无动力,生命活动也就无法进行。但是,它们之间不是简单的逆转化,因为两处的有机物是完全不相同的。

四、总结

光合作用中的有机物主要是糖类中的淀粉。而呼吸作用的有机物则主要是葡萄糖。

参考文献:

[1]潘瑞炽,董愚得.《植物生理学》 高等教育出版社,2004

篇6

要想准确判定各点移动方向,需弄清楚各相关点代表的含义,如图1和图2

图1中a点表示无光照条件下只进行细胞呼吸,释放的CO2量表示呼吸作用强度;b点表示在b光照强度下光合作用强度等于呼吸作用强度,b点即为光补偿点;m点表示达到一定光照强度时,该植物光合作用强度达到最大值,以后不再随着光照强度的增强而增强。C点表示光合作用强度达到最大值时所需的最小光照强度,称为光饱和点。

图2中a点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度,即CO2补偿点;b点表示光合作用强度达到最大值时所需的最低CO2浓度,称为CO2饱和点。

1、 光补偿点或CO2补偿点随外界条件变化的移动规律

1.1 若呼吸速率增加,光补偿点或CO2补偿点右移,反之应左移

例1 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。图1表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃(原来光照强度和CO2浓度不变),从理论上分析,图中相应点的移动应该是( )

A、a点上移,b点左移,m值增加

B、a点下移,b点左移,m值不变

C、a点下移,b点右移,m值下降

D、a点下移,b点不移,m值上升。

解析:注意题干中的重要信息:某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。当温度由25℃升高到30℃时,酶的活性要发生变化。光合作用所需酶的最适温度为25℃,温度升高后,酶活性下降,导致光合作用强度下降;而呼吸作用相关酶达到最适温度,酶活性上升,呼吸强度加强,无光照条件下a点下移。在b点弱光照强度下光合强度小于呼吸强度。要想维持光合作用强度等于细胞呼吸强度,必然要加大光照强度提高光合作用强度 ,所以b点右移。如果不改变光照强度,则净光合强度(净光合作用强度=光合强度-呼吸强度)必然要减小,整个变化曲线要下移。即m点下降,故答案选C。

1.2 若呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率下降时,光补偿点或CO2补偿点应右移,反之应左移

例2:将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室CO2浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示),测定结果如图。下列相关叙述,正确的是( )

A.如果光照强度适当降低,a点左移,b点左移

B.如果光照强度适当降低,a点左移,b点右移

C.如果光照强度适当增强,a点右移,b点右移

D.如果光照强度适当增加,a点左移,b点右移

解析:题干中的重要信息:“恒温”,说明呼吸速率基本不变,a点是CO2补偿点,在此CO2浓度下,植物光合作用吸收CO2的速率等于呼吸作用释放CO2的速率,此时限制光合速率的因素是CO2浓度;b点是CO2的饱和点,该处限制其光合速率上升的因素是光反应提供[H]和ATP相对不足。因此,如果光照强度适当降低,则光合作用强度会降低,a点应右移,b点左移;如果光照强度适当增强,则光合作用强度会增加,a点左移,b点右移。

2、利用光合作用过程图解判断光饱和点或CO2饱和点的移动规律

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关键词:生物图;概念图;示意图;坐标图;光合作用

“光合作用”专题是生物必修1模块中十分重要的知识。本节内容通过引导学生分析光合作用的过程和影响光合速率的各种环境因素,让学生能够在实践中掌握提高作物栽培产量所需的条件和方法。教学时以学生发展为本的教学理念为指导,将课本内容与生活实际相联系,使学生学以致用,主动获取知识。

传统的复习方法是“讲解――练习”,常是一个知识的简单重复过程,复习效果不理想,且不符合高中生物课程理念。针对以上问题,笔者在复习教学时利用生物图,结合学生的生活实际,设计一系列相关问题,运用各种图进行比较教学。生物图是生物科学观察过程及结果的记实,是生物学知识的文字描述的深化,具有精确、具体和形象等特点,能使学生一目了然,加深理解和记忆。复习中通过让学生看图、填图、绘图、读图、描述图和运用图,使学生更快抓住关键,掌握本质,建立知识之间、知识与实践的有机的联系,全面提升学生复习知识的主动性与积极性,达到全面掌握知识的目的。并引导学生通过分析经典实验中数据曲线,学会运用数据、图标等数学模型描绘生理现象的科学方法,培养学生的构建、分析模型的科学探究能力。

一、生物图的运用方法

1.填写概念图,构建知识网络

概念图是美国康乃尔大学诺瓦克和戈文提出的,通常将与某一主题相关的不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的内容连接,形成该主题丰富和形象的概念图。它有利于学生将知识形成一个相互联系的知识网络,便于理解概念与概念之间的关系。《2013年普通高等学校招生全国统一考试福建省理科综合考试说明》(以下简称《考试说明》)中对“光合作用的基本过程”和“影响光合作用速率的环境因素”等知识点的考查要求是:理解所列知识和其它相关知识之间的联系的区别,并能在较复杂的情境下综合运用其进行分析、判断、推理和评价。 因此,要求学生对所学的知识要有一个全面、正确的理解和掌握,对该知识点要形成知识网络体系。复习时可以引导学生填写概念图(如图1所示),培养学生归纳、总结与提炼知识的能力,真正理解“光合作用”概念的内涵和外延。首先,教师展示一个简单、规范的概念图范例,让学生了解绘制概念图的一般规律,再根据光合作用的知识点,提供概念图框架图,要求学生填写出不同连接词。最后,在作业环节上,教师可以提供相关概念,让学生自行制作概念图。通过批改、讲评制作不规范的概念图,可使概念进一步得到内化与迁移。

2. 绘制示意图,提高归纳表达能力

《考试说明》中生物高考对“理解能力”的要求是“能用文字、图表、图解等形式阐述生物学事实、概念、原理和规律等”。 教师利用多媒体手段对教材中“光合作用过程图解”的示意图进行讲解,学生一般不难接受,但是要学生准确地表达,往往不容易。因此,在复习中要求学生画出光合作用过程的示意图,要求说明光合作用的阶段、场所、ATP来源及去路、绿色植物体内物质转化过程等。要求学生明确光合作用分为光反应和暗反应两阶段,其场所分别为类囊体的薄膜和叶绿体基质;ATP来源只在光反应阶段产生,去路是专用于暗反应的C3还原;H的转移途径:CO2 (C3) (CH2O);C的转移途径: H2O [H] (CH2O)。在绘制图2的过程中,要求学生把知识点转化为对图形的描述,再转化为文字内容的完整表述,促进学生对光合作用过程全面、正确地理解。还应注意要在课堂上完成该图的绘制,教师要及时指导学生的学习活动,并让学生代表在课堂上直接展示成果,适时地点拨。

3. 比较示意图,准确掌握概念内涵

对一些相近的生物体结构或概念,采用比较教学,找出它们之间的相同之处和不同之处,使抽象、微观的生命现象和规律具体、形象化,具有直观性,即对比直观,使得学生迅速、直接、清楚地掌握结构和概念的实质。如复习C3 植物和C4植物的叶片结构上区别以及C4植物的光合作用特点知识时,先让学生回顾教材图2-3和图2-4 ,并使用多媒体课件呈现模式图(如图3),指导学生对二者解剖特征进行观察和比较,同时将对比的结果记录于表1中。

教师进一步说明,C4植物的维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体,这种叶绿体不仅数量多,而且体积大。C4植物叶片内的维管束鞘细胞和叶肉细胞组成“花环型”的结构,这种结构是C4植物所特有的,C3植物不具备这种结构。C3植物和C4植物之所以具有不同的固定CO2的途径与二者的结构有密切关系,为学生进一步掌握植物的C4途径打下基础。

此外,教师还可预先准备放有小麦(C3植物)和玉米(C4植物)叶片的永久横切片的显微镜放置在教室或者实验室,课间提供给学生进行实物观察,加深印象。

4.分析坐标图,培养信息获取和综合分析能力

坐标图借助数学方法分析生命现象,从而揭示生物体结构、生理等方面的本质特性。它具有鲜明的直观性、强烈的系统性与高度的概括性,有利于检测与培养学生获取信息的能力。高中生物学课程十分强调学生综合分析与运用数学坐标图的能力。

坐标图中的曲线是符合一定条件的点的集合。复习时,首先要认真地识别图中纵横坐标的含义,认识“横坐标”(自变量)对“纵坐标”(因变量)的影响结果,找出二者的联系;其二,明确曲线的起点、转折点、终点、交点等特殊点的生物学含义,这些都是解题的关键。如图4中A、B、C、D代表四个特殊点。A点光照强度为0,该点表示此时植物细胞的呼吸强度;B点为光的补偿点,代表植物细胞光合作用强度等于呼吸作用强度,此时表观光合速率等于0;D点代表饱和点,指植物细胞达到最大的光合速率时,所需的最低的光照强度;C点体现了横坐标所表示的因素是限制光合作用速率的因素。CD段说明了限制光合作用速率的外在因素既有横坐标所表示的因素,又有非横坐标表示的因素,即“光照强度、CO2浓度”二者都有;“D”点之后限制光合作用速率的主要“外在限制因素”不再有横坐标所表示的因素了,而是CO2浓度。

复习时,教师利用教材中经典练习题的坐标图,创设生活情境,让学生描述各段曲线变化的原因。如让学生描述一天中光合作用强度变化时,要求根据曲线的走向,观察曲线上升、下降、平缓趋向以及出现转折等阶段,描述出各段曲线的变化趋势及其含义。如图5所示,在夏季晴朗的一天24小时中,某种绿色植物叶片CO2的吸收和释放的情况如何? AB和HI段分别表示夜间0-6时和18-24时之间,植物在没有光照情况下只进行呼吸作用释放出CO2,代表植物呼吸作用的强度。BH段是植物在光照下,同时进行光合作用与呼吸作用,其中BC和GH段表示光照强度较弱时,光合作用小于呼吸作用,植物细胞表面释放出CO2; CG段表示植物光合作用强度大于呼吸作用强度,细胞从外界吸收CO2;DE 段CO2吸收量下降则是因为夏季中午温度过高,植物的蒸腾作用增大,导致叶片表皮气孔关闭,从而减少CO2 供应。

二、教学反思

1.学生参与意识明显提高

以生物图为载体,教师有目的、有计划地为学生提供生物学图,把识图教学与绘图能力训练相结合,创设良好的复习教学情境。在绘图和填写概念图过程中,培养学生的学习兴趣,激发学生积极思维,优化教学环境,从而提高学生主动参与学习的积极性和自觉性。

2.提高解题综合思维能力

利用生物图复习能引导学生主动地进行生物学知识分类、整理和归纳,建构知识网络图,既有利于学生的基础知识的掌握,又能提高学生收集和整理数据资料的能力以及在新情境中综合应用知识解决问题(条件隐蔽、灵活多变且区分度较高习题)的能力。

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关键词: 高三生物课程 复习课 高效课堂

根据教育部门各年级课程设置,高中生物学课程课时安排每个模块均为两个课时。如此,广东绝大多数高中在高二下学期后半学期进入高三生物复习,每周四个课时。要完成全面复习高中生物必修三本书,选修两本书的内容,期间还要完成各种测试的试卷讲评,任务非常繁重。如何能够在有限的时间里提高复习效率?创设高效课堂是有效手段之一。

一、巧妙安排复习顺序,以新角度复习旧内容

在上新课的时候,教师讲授光合作用的内容基本是按照课本安排的顺序,在第一小节中首先学习捕获光能的色素,其中加入绿叶中色素的提取和分离的实验,然后学习叶绿体的结构。在第二小节中学习光合作用的探究历程、光合作用的过程、影响光合作用的因素。在高三一轮的复习中,此内容的切入点是光合作用的反应式。教师首先要求学生写出光合作用的反应式,然后提示学生,本内容复习的光合作用的全部内容都包含在这个反应式中,教师让学生观察此反应式,鼓励学生提出和此反应式相关的问题,学生很容易提出问题:H2O和CO2是如何变成CH2O和O2的?怎么发现光合作用的场所是叶绿体?光能在光合作用中到哪里去了?哪些因素在影响光合作用?这个反应式是如何发现的?由此引出光合作用过程、场所、色素、影响因素、探究历程等相关问题的复习。

从新角度复习旧内容,使新课学习中以教师为主导,学生为主体的地位,转化成复习课中学生的主体地位更加突出。其间复习回忆旧知识,还有知识体系重新构建的过程,不会让学生感觉在吃剩饭。如此处理,能充分利用学习方法中的组织策略让学生对知识进行归类,以核心概念、核心理论为中心对知识进行系统总结。例如可以用光合作用的反应式把涉及光合作用的所有内容全部囊括其中,减轻学生的记忆负担,达到高效课堂的目的。

二、细讲原理典例练习,培养元认知能力,为迁移而教

在2011届最后的模拟练习中,学生所做的华师附中一道涉及光合作用的习题和2011年广东生物高考中的26题蝴蝶兰的题目有极大相似性,但是高考时有学生觉察不出两者的类同之处。在模拟试卷中这种相似的题目非常罕见,但是学生不能迁移,实在令人痛心。2011年广东生物高考29题第(4)小问,要求提供监测叶绿素产品中是否含有其他色素方法并写出主要步骤。此内容和绿叶中色素提取和分离实验中色素分离主要的步骤是一样的。由众多此类问题可见,让学生在书本中的情境中掌握一定知识是不够的,还要考虑这些知识在新情境中运用的问题,即知识的迁移问题。

布鲁纳曾说:“领会基本的原理和观念,看来是通向适当训练迁移的大道。”心理学已有大量的研究表明,强调基本原理的教学,是能够促进学生迁移的。所以,在教学过程中对于细胞呼吸的原理、光合作用的原理、基因的分离定律、基因的自由组合定律、神经调节、体液调节、免疫调节、生态系统的物质循环、能量流动等生物学的基本原理,教师要详细讲解,使学生能够扎实掌握。在基本原理教学中,研究表明,影响迁移的一个因素是学生学习的例子的数目。吉克(M.L.Gick)等人的研究告诉我们,要将某一原理迁移到不同的情境中,需要用多个例证(不少于两个)来说明这一原理。此外,还需指出,每个例子中原理是如何体现出来的,这样做才会有助于迁移。根据这一原理,在进行考点复习时,教师需对相关的考点提供足够的例证进行说明,并且要循序渐进地注意使用变式训练题。要先使用和原理相似的例子,以促进学生很好地理解,然后使用变化大的例子,这样可促进迁移。根据此原理,教师可以要求学生在复习细胞呼吸、光合作用过程中,将课本中文字过程的描述转变为简单的方程式;将用CO2吸收速率表示的光合速率的变化曲线转换为用O2释放速率表示的光合速率的变化曲线;将有丝分裂减数分裂过程中染色体、DNA数目的变化规律表格转换为曲线图。在平时教学时应多关注知识迁移的训练。

为迁移而教的另外一个重要措施就是要培养学生的元认知能力,即培养学生对自己学习和认知过程的认识和调控。布朗(A.Brown)等人研究表明在下述条件下,迁移更容易发生:(1)所迁移的知识可用原因结果关系描述;(2)在学习过程中强调灵活应用以及在各种情境中的应用;(3)有精力从原先学习情境中抽象出一般的原则。由此在加强原理教学的变式训练时,教师引导学生能够从例题中提取出问题解决所涉及的原理及相关知识点,根据题目的具体问题,如何灵活应用原理。教师在讲解习题中学生出现的共同问题时,不仅要指出正确答案,而且要指出正确与否的原因,教会学生在做习题的时候不仅是完成了作业,而且要能领会试题在考什么考点。例如:2011年广东生物高考第26题:观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。

(1)依图分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0―4时?摇?摇(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是?摇 ?摇;

此时段?摇?摇(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因是?摇?摇?摇 ?摇?摇?摇。

参考答案:有。此时段细胞进行呼吸作用,呼吸作用的第一、二阶段均有[H]产生,第一、二、三阶段均有ATP生成。无。此时段没有光反应,而暗反应必须要由光反应提供ATP和[H],故不存在暗反应。

解析:此题涉及呼吸作用和光合作用发生的时间和过程,一些考生因为题干中蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中,所以认为夜晚也可以进行光合作用,没有意识到光合作用的光反应和暗反应本来就是连续的过程,没有光反应也就没有暗反应。而呼吸作用在白天和晚上都可进行的。如果在课堂训练中,教师通过习题练习使学生深刻理解光合作用和呼吸作用的原理,并能够灵活应用,正确迁移,他们也就不会因此失分了。

三、夯实基础,突出重点

在复习课中,要注重详略,多讲学生需要的。如此,可以节省上课的时间,调动学生学习的积极性,拓展复习的深度。

在复习备考的过程中,发现学生虽然对复习内容进行过新课的学习,但是因为相隔时间较长,基础知识遗忘得非常多。针对此现象,可以让学生采取课前复习的方法解决。在实际的操作过程中,理科班学生常常因为课外作业量大而无法完成此工作,教师可以采取课上利用较短的时间进行基础知识的梳理,然后在午读的时候进行基础知识识记的巩固训练。

考试的知识点很多,教师在备课的时候要了解考纲和学生的情况,精讲学生需要的、难理解的,略讲记忆要求多、理解成分少的,使上课的时间得到最有效的应用。比如在必修一中,细胞的结构、光合作用、细胞呼吸的内容要重点讲,而细胞分化、衰老、凋亡、癌变的内容可以略讲。为了突出重点,加深学生的印象,可以让学生画真核细胞的结构、呼吸作用和光合作用的过程、有丝分裂、减数分裂的细胞分裂时期的物理模型图。在必修二中,基因的分离定律、自由组合定律、伴性遗传的计算是难点,需多加练习,复习基因的分离定律和自由组合定律时,可以假说―演绎法的步骤为线索,进行复习;变异涉及育种方式要精讲多练,育种方式进行对比分析复习。动物生命活动的调节中神经调节、体液调节、免疫调节的内容是必修三的重点和难点,其中的血糖调节、甲状腺激素的分级调节、体温调节、水盐平衡的调节可让学生通过调节流程图来进行复习。

参考文献:

[1]皮连生.现代认知心理学.警官教育出版社,1998.

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一、教师要给学生一定的自由时间

在教学中,适度的讲授是学生理解的前提,但如果过度讲授就不利于学生的主动参与。过度讲授导致信息量超出学生的接受力,使学生思维疲劳,失去兴趣,降低兴奋度;过度讲解使学生失去许多自主参与的时间;过度讲解意味着教师在帮助学生理解时费尽心机,这就降低学生理解的难度,使学生失去了在一定难度的理解过程中发展自己的机会。

随着新课程改革的推进和教师教学观念的更新,课堂上教师的讲授量减少了,启发、思考、讨论、探究等活动增加了。教材也给学生提供了许多的问题,供同学们思考、讨论、活动。每节课中都有“问题探讨、思考讨论、讨论、与社会的联系、资料分析、技能训练”等,每一位教师都还会另外再设计许多问题,如果课堂上诸多问题和繁琐的提问占据了学生的学习时间,学生就没有足够的时间进行思考、讨论、体验、拓展等活动。因此,教师在教学中要给学生一定的自由支配的时间。当然这“自由时间”不是放任自流,而是教师精心策划的,是充分发挥其自主性的需要。

二、指导学生多阅读

1.慎读,即用心地读

引导学生分析阅读内容的句子结构、含义,从而全面准确掌握知识。如“酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质”,酶是主语,有机物是酶的本质,两个限制性词语指出了酶的来源和作用。又如阅读氨基酸分子结构的共同点:“每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上”,“至少”即并非仅含有一个;又如“光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能,把CO2和水转化成储存能量的有机物,并且释放出能量的过程。”这概念中就包含了光合作用的场所、原料、条件、产物等。如此点拨、分析,学生就会理解得更加透彻,记忆更加牢固。

2.图文对照阅读

新课程通过大量的图表,包括生物结构示意图、模式图、概念图、流程图和各种各样的表格,把抽象的概念具体化、过程简单化、知识条理化、趣味化。学生往往忽视了图表的作用。教师要提高学生对图表的重要性的认识,使他们明确图表往往是重点、难点的标志,养成图文对照阅读的习惯,充分发挥图文互补的作用,有利于加深理解,增强记忆,训练观察能力、空间想象能力和直觉思维的能力。如组成细胞的元素中,各种元素的干重百分比、鲜重百分比全在图中,组成细胞的化合物的含量在表中。还有细胞亚显微结构图、细胞膜亚显微结构图等等,几乎每节课都有几个图、表与文字配合说明。

3.对比阅读

对比是认识事物异同关系的思维过程。把易混的和有对比意义的内容放在一起阅读,有利于区分异同,从而深化对事物的认识。如“叶绿体和线粒体、光合作用和呼吸作用、光反应和暗反应、有氧呼吸和无氧呼吸、DNA和RNA”,通过对比辨析阅读可以理解二者之间的不同结构、概念、功能、实质、条件、产物、过程等等,从而深刻掌握生物学知识。

三、让学生多思考、多讨论

讨论是在教师的引导下学生积极参与对教材的基础知识和中心问题的探讨活动。引导讨论要注意以下几个环节。

1.问题要有知识性和趣味性

教师的设问要能激发学生的兴趣,所以要充分研究与教材中的知识点相联系的兴趣因素,做到知识性与趣味性相结合。例如:CO2浓度与光合作用强度有什么关系?这样的问题太平淡,不会引起学生的兴趣,如果改成:在炎热的夏天,植物的气孔关闭了,光合作用的强度是上升了还是下降了?为什么?这样学生就会有较大的兴趣,争先恐后地发表自己的见解。

2.问题要有科学性和启发性

问题的科学性是学生沿着正确的思路思考讨论的前提,也是学生自主性体现的质量保证。问题必须科学、清晰、无歧义,不能模棱两可。例如“光合作用是什么时候进行的?”,学生就会答“白天进行”,如果改成“光合作用需要在什么条件下进行?”,则问题就比较明确,学生容易回答。又如“炎热的夏季中午植物的气孔关闭,光合作用为什么会下降?”学生往往答错或者答不出来。此时需要教师分层化解:“气孔有什么作用?”、“暗反应的反应物是什么?”经过启发这样的问题就迎刃而解。因此,科学的设问应该是让学生“跳一跳,摘桃子,摘不到桃子,教师竖梯子”,从而不断引导学生深入参与。

3.问题要有层次性

如在探究了环境因素影响光合作用强度后,得出结论是光合作用强度是随着光照的增强而增强的,当光照增强到一定程度时光合作用强度不再增强。此时可以进一步设问:为什么光合作用不再继续增强?此时限制光合作用强度的内外因素有哪些?留给学生一些思考的空间,学生通过激烈的讨论最终得出结论:内部因素有叶绿体的结构、色素、酶的数量等;外部因素有CO2浓度、温度等。同样在探究CO2浓度对光合作用强度的影响时,也可以进一步设问,加深知识的联系。通过这样的层层设问,能不断引领学生从一个发展区向另一个发展区进步。

四、让学生多活动.拓宽主体参与的方式

陶行知先生曾倡导,教育要培养能动手、动脑的人,指出“在劳力上劳心,是一切发明之母,事事在劳力上劳心,可得事事之真理,人人在劳力上劳心,便无废人”。说的就是让学生活动的重要性。

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题目:下图是夏天晴朗白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图,分析曲线图并回答:

1.为什么7~10时的光合作用强度不断增强?

2.为什么12时左右的光合作用强度明显减弱?

3.为什么15~17时的光合作用强度不断下降?

学生在学习了光合作用的相关知识后能顺利地回答其中的第1问及第3问,其中第2问就让学生有点不知所措了。在教师的引导下,让学生试着去分析新发现的问题:12时左右温度较高,光照较强,光合作用强度理应上升或保持平衡(温度不考虑超过酶的最适温度),那么为什么会出现如图中的下降呢(若温度高,下午两三点钟的温度比上午11点钟左右的更高)?最后教师指出此处所出现的现象即为高中教材未被介绍的光合午休现象。

一、植物光合午休现象的概念

植物光合午休现象是指植物在温度高,湿度小而阳光充足的晴天,光合速率在一天的中午有所降低的现象,发生光合午休现象的植物的叶片不发生萎缩、卷曲以及叶片变黄等现象,从表象上学生不易认可。但可以通过测定系统测定一天中净光合速率变化来确定光合午休现象是否发生。

二、光合午休现象出现的原因

引发植物光合午休现象的原因较多,在2010年《生物学教学》第12期中耿显胜老师等总结了如下几点。

一是生态因子:光照、温度、相对湿度、CO2浓度。

二是生理因子:气孔导度、叶肉阻力、叶片水势、水蒸气压力亏缺、生理节奏。

三是生化因子:光合作用产物的积累、RuBp羧化酶的活性。

我将他的观点归纳总结了一下,以便学生能用自己的知识水平给予理解。笔者是这样归纳总结的:引发植物光合午休现象的是外因(生态因子)作为诱因,使生物体内的气孔导度,叶片水势等发生变化,从而影响光合作用及其他生化作用的发生,最终影响了光合作用强度(或光合作用净速率)。上述问题可这样分析:夏季晴朗白天的12点左右温度较高,相对湿度较小,叶片大气――水蒸气亏缺,蒸腾速率持续上升导致叶片水势下降,引起气孔关闭(气孔导度下降),CO2不能顺利进入参加光合作用暗反应,从而光合速率下降。当然,引起光合速率下降的因素还可以是光抑制或者光呼吸(光抑制是指光合作用吸收的光能过剩,引起光合功能下降;光呼吸是指某些植物在光下呼吸强度是平时的2~3倍,增加了有机物的分解,从而导致净光合下降)。

通过这样的分析、讲解让学生领会到影响植物光合午休现象的因素是比较多的,从而增强了学习生物学知识的兴趣,明白光合午休实际上是植物在中午光合速率下降;同时还让学生学会利用现有的知识,如将该植物改为C4植物,在晴朗夏天的一天中会出现明显的光合午休现象吗?你能画一图示或分析出现不出现的原因吗?学生会利用现有知识去分析,最后得出结论:C4植物可利用叶肉细胞间隙很少的CO2进行光合作用,因而一般情况下光合午休现象不明显,不会出现以上图示的双峰曲线,而是一光滑单峰曲线,这样增加了光合午休知识的利用,同时也让学生学会了如何分析问题,了解了影响植物光合午休的众多因素。

三、植物光合午休现象的普遍性

植物光合午休是一种普遍现象,我国科学工作者对许多植物的光合速率日变化进行了测定,发现小麦、水稻、玉米、棉花、大白菜等生物具有光合午休现象。其中包括C3植物,也包括C4植物。同时科学工作者们还发现许多植物一年四季的中午均存在光合午休现象,不过程度不一样,从本质上讲都是植物在不良环境中生存保护自己,让自己度过不良环境的方法。

四、植物光合午休现象的简单解除方法

因为植物大多都是因外因而出现光合午休现象的,所以满足植物光合作用对外部条件的需求即可避免光合午休现象的出现。如满足植物对水分的需要,采用对植物进行喷灌等都可缓解植物的光合午休现象,因为这些方法可增加大气湿度,满足植物对水的需求。

目前,关于光合午休的解释很多,作为中学教师,我们只能给学生最简单的解释,真实的实质探究还需用现行的许多实验去揭示。