變式訓(xùn)練在坐標(biāo)曲線中的應(yīng)用

摘要: 在生物教學(xué)中，適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練，不僅能使學(xué)生較為全面掌握生物概念、提高審題能力，而且能使學(xué)生的思維能力、分析問題、總結(jié)問題的能力得到多方面得到訓(xùn)練，提高練習(xí)的效率，做到“精通一道題，會(huì)做一類題”，從“知識(shí)型”向“智力型”轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞: 生物教學(xué)變式訓(xùn)練正負(fù)坐標(biāo)曲線

伽利略曾說:“科學(xué)是在不斷改變思維角度的探索中前進(jìn)的。”故而課堂教學(xué)可以通過變式訓(xùn)練延伸出更多相關(guān)性、相似性、相反性的新問題，深刻挖掘例題的功能，坐標(biāo)曲線題要求學(xué)生不僅能對曲線含義正確理解，而且能通過生物學(xué)語言準(zhǔn)確描述;不僅考查學(xué)生對基本知識(shí)和理論的掌握，而且考查學(xué)生的分析能力，具有情景新、重能力、區(qū)分度高的特點(diǎn)，所以一直是高考命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。學(xué)生往往不會(huì)分析、解答這類題，感到無從下手，而失分率最高的是正負(fù)坐標(biāo)曲線題。本文結(jié)合高考題簡略談一談變式訓(xùn)練在正負(fù)坐標(biāo)曲線題中的應(yīng)用。例如:江蘇省2009高考學(xué)業(yè)水平測試36題:圖1表示該植物在不同光強(qiáng)度下光合作用速率(用CO₂吸收速率表示)的變化。據(jù)圖回答:

(3)圖1中，影響曲線AB段光合作用速率的環(huán)境因素主要是_____，而可能限制曲線BC段光合作用速率的兩種環(huán)境因素主要是______。

(4)如果植物白天始終處于圖1中A點(diǎn)狀態(tài)，則在較長時(shí)間內(nèi)該植物_____(填“能”或“不能”)正常生長，原因是______。

解析:拿到坐標(biāo)曲線題可以按照下列過程來解題:

1.學(xué)會(huì)識(shí)圖。識(shí)圖的關(guān)鍵是兩看，一看橫縱坐標(biāo)所表示的生物學(xué)含義，橫縱坐標(biāo)表示的是光照強(qiáng)度與吸收和放出CO₂的關(guān)系，光合作用吸收CO₂，細(xì)胞呼吸放出CO₂，故考查了光合作用和細(xì)胞呼吸兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中光照強(qiáng)度是自變量，CO₂吸收速率是因變量。二看曲線中的特殊點(diǎn)(頂點(diǎn)、起點(diǎn)、終點(diǎn)、交叉點(diǎn))。A點(diǎn)縱坐標(biāo)表示吸收和釋放的CO₂的量相等，說明此時(shí)光合作用吸收CO₂=細(xì)胞呼吸放出CO₂，A點(diǎn)橫坐標(biāo)對應(yīng)的光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn);當(dāng)光照強(qiáng)度為E時(shí)，此時(shí)CO₂吸收量達(dá)到量大值，且不再隨光照強(qiáng)度增加而增加，E點(diǎn)為光合作用強(qiáng)度達(dá)到了最大值時(shí)所對應(yīng)的最小的光照強(qiáng)度，E點(diǎn)稱為光飽和點(diǎn);B點(diǎn)表示在光飽和點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到了最大值;C點(diǎn)表示當(dāng)光照強(qiáng)度超過光飽和點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增加而增加，將維持不變;D點(diǎn)的光照強(qiáng)度為0，說明此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，即D點(diǎn)為該植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。變式訓(xùn)練1:請分析圖1中所標(biāo)各段含義及曲線與橫坐標(biāo)圍成的面積的含義。DA段:光合作用<細(xì)胞呼吸，有機(jī)物的量減少;AC段:光合作用>細(xì)胞呼吸，有有機(jī)物的積累。三角形OAD為負(fù)面積代表有機(jī)物的量減少，三角形ABE為正面積代表有有機(jī)物的積累。

2.學(xué)會(huì)分析圖。圖中為什么會(huì)出現(xiàn)這些特殊點(diǎn)，曲線為什么有這樣的變化趨勢，通過聯(lián)想再現(xiàn)與圖像曲線相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。此曲線中單因子變量是光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度對光合作用的影響曲線走勢和圖中曲線相似，而光照強(qiáng)度對細(xì)胞呼吸沒有影響，其它無關(guān)變量保持不變，因此細(xì)胞呼吸強(qiáng)度不變，有光時(shí)植物既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行細(xì)胞呼吸，圖中曲線為光合作用和細(xì)胞呼吸的差值曲線，植物白天處于圖1中A點(diǎn)狀態(tài)，沒有有機(jī)物積累，夜間細(xì)胞呼吸還要消耗有機(jī)物，有機(jī)物的消耗大于合成量，植物不能正常生長。

3.學(xué)會(huì)畫圖。①畫出橫縱坐標(biāo)，②標(biāo)出橫縱坐標(biāo)的單位及刻度，③準(zhǔn)確定位“點(diǎn)”——起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)，④抓住“形”——曲線圖形。將相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)與曲線緊密結(jié)合，在頭腦中構(gòu)建新的曲線。變式訓(xùn)練2:若正縱坐標(biāo)為CO₂放出量，負(fù)坐標(biāo)為CO₂吸收量，橫坐標(biāo)為光照強(qiáng)度，則曲線為圖2。變式訓(xùn)練3:若正縱坐標(biāo)為O₂吸收量，負(fù)坐標(biāo)為O₂放出量，橫坐標(biāo)為光照強(qiáng)度，則曲線為圖2。變式訓(xùn)練4:若正縱坐標(biāo)為O₂放出量，負(fù)坐標(biāo)為O₂吸收量，橫坐標(biāo)為光照強(qiáng)度，則曲線為圖1中②。變式訓(xùn)練5:假設(shè)其它條件均不變且都是植物生長適宜條件，畫出植物呼吸作用變化曲線，解析:呼吸作用保持不變，在坐標(biāo)中為一條直線。①若正縱坐標(biāo)為CO₂放出量，負(fù)坐標(biāo)為CO₂吸收量，則曲線為圖3中①;②若正縱坐標(biāo)為CO₂吸收量，負(fù)坐標(biāo)為CO₂放出量，則曲線為圖3中②。變式訓(xùn)練6:在圖1中畫出陰生植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度關(guān)系的曲線圖。解析:根據(jù)陰生植物與陽生植物的特點(diǎn)，陰生植物光合作用需要的光照強(qiáng)度較弱，因此陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都要比陽生植物小，A點(diǎn)E點(diǎn)向左移，陰生植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度小，D點(diǎn)向上移(圖1中①)。

變式訓(xùn)練7:2008年高考上海卷36題第(3)小題:(圖4)表示A、B兩種植物的光合速度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。當(dāng)在_______千勒克司光照強(qiáng)度條件下，A、B兩種植物的光合速度相同。解析:因?yàn)锳、B兩條曲線相交點(diǎn)對應(yīng)的光照強(qiáng)度為7，此時(shí)A、B兩種植物表觀(凈)CO₂吸收量相等，但A植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度=4，B植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度=2，因此光照強(qiáng)度為7時(shí)A植物的實(shí)際(真正)光合速度CO₂吸收量=4+6=10，B植物的實(shí)際(真正)光合速度CO₂吸收量=2+6=8，光照強(qiáng)度為7時(shí)不對，如何找到這一點(diǎn)呢?由于A植物細(xì)胞呼吸強(qiáng)度比B植物大2，所以我們只要在曲線找到B植物表觀(凈)CO₂吸收量比A植物大2時(shí)所對應(yīng)的光照強(qiáng)度即可，此光照強(qiáng)度=6。

變式訓(xùn)練8:中學(xué)生物習(xí)題中常見的正負(fù)坐標(biāo)曲線還有:生長素作用與其濃度關(guān)系圖(圖5)。

教師通過上述變式訓(xùn)練，可使“死”題變活，常見類型有:①一題多變，通過一個(gè)問題解決一類問題，開拓學(xué)生解題思路，實(shí)現(xiàn)“以少勝多”;②一題多解，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力;③多題一解，培養(yǎng)學(xué)生求同存異的思維能力。教師對學(xué)生進(jìn)行變式訓(xùn)練過程中，要注意知識(shí)的基礎(chǔ)性，基礎(chǔ)知識(shí)是綜合能力的載體，各種能力的提高是建立在基礎(chǔ)知識(shí)之上的，所以落實(shí)和鞏固課本上的基本概念和原理是非常重要的。變式訓(xùn)練要讓學(xué)生主動(dòng)參與，在變式教學(xué)中，教師要讓學(xué)生主動(dòng)參與，不要總是教師“變”，學(xué)生“練”，要鼓勵(lì)學(xué)生大膽地“變”，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及舉一反三的能力。在生物教學(xué)中，適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練，不僅能使學(xué)生較為全面掌握生物概念、提高審題能力，而且能使學(xué)生的思維能力、分析問題、總結(jié)問題的能力得到多方面得到訓(xùn)練，提高練習(xí)的效率，做到“精通一道題，會(huì)做一類題”，使學(xué)生從“知識(shí)型”向“智力型”轉(zhuǎn)換。

參考文獻(xiàn):

[1]江蘇省09高考學(xué)業(yè)水平測試卷.

[2]2008年高考上海卷.