高中生物課教學中加深學生對光合作用理解的措施

唐國龍

摘 要： 生物學是生命科學的基礎學科，內容比較抽象，如何讓高中生物課變得生動有趣，是每一個高中生物教師都必須鉆研的問題。最適宜的教法，必須是教師因地制宜，因學生而異地具體選擇。

關鍵詞： 光合作用 高中生物教學 概念 過程 意義

我在生物學教學過程中充分利用農業生產這一大課堂，結合授課內容，打破傳統教學模式，使抽象的課本知識和生產實際結合起來，化抽象為具體，激發學生的學習興趣，引導學生情不自禁地走進生物世界，熱愛生物，進一步熱愛生物學習。從而提高教學質量，取得良好的教學效果，使學生獲得豐富的生物學知識。下面我就以光合作用為例，談談如何通過與農業生產實際相結合讓學生加深對光合作用的理解。

一、光合作用概念

我們在農業生產中看到春種秋收，碩果累累，正所謂“春種一粒粟，秋收萬顆粒”，那么，是誰為我們創造了如此豐碩的收獲？那就是綠色的作物。還有，我們看到的森林，一片森林就是一個天然氧吧，我們房前屋后的花草樹木能給予我們新鮮的空氣，這又歸功于誰呢？還是綠色植物。綠色植物的這種神奇功能就是光合作用，“光合作用是綠色植物通過葉綠體利用光能，將二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物質，并釋放氧氣的過程”。這里合成的有機物就是我們秋收的小麥、玉米、蔬菜、水果等。累累碩果，是我們直接或間接的食物來源，釋放的氧氣給予我們新鮮的空氣，是我們的生命一刻都不能缺的，這些都是我們生存的物質基礎。這樣的講解能加深學生對光合作用概念的理解。

二、葉綠體中的色素

同學們都能在自己的生活中看到，在夏季，麥田、樹木、花草的葉片都是綠色的，而到了秋季，葉片卻一天天變黃，這又是為什么呢？因為綠色植物在進行光合作用時，對光能的吸收是通過葉綠體中的色素完成的。通過葉綠體中色素的提取和分離試驗，我們知道葉綠體中的色素有兩類，一類葉綠素（約為總量的四分之三），它包括葉綠素a（呈藍綠色）和葉綠素b（呈黃綠色）。另一類是類胡蘿卜素（約為總量的四分之一），它包括胡蘿卜素（呈橙黃色）和葉黃素（呈黃色）。由此可見，由于綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，占優勢，所以正常葉子總是呈現綠色。秋天、條件不正常或葉衰老時，由于葉綠素較易被破壞或先降解，數量減少，而類胡蘿卜素比較穩定，葉片呈現黃色。這樣講學生就可以理解其中的原因了，至于紅葉，那不是葉片中葉綠體的色素造成的，而是由細胞液泡中的花色素引起的。

三、光合作用的過程

光合作用的過程十分復雜，包括許多個化學反應，根據反應中是否需要光，可分為光反應階段和暗反應階段。光反應階段所需的外因條件是光照，在葉綠體的類囊體薄膜上水被分解（），合成ATP（ADP+Pi→ATP）。也就是說水被分解，產生氧氣。將光能轉變成化學能，產生ATP，為暗反應提供能量。利用水分解的產物氫離子，合成NADPH，為暗反應提供還原劑NADPH。而暗反應階段在葉綠體內的基質中進行，綠葉吸收的 被固定，化合物被還原（ ]+ATP→（ ）+），光反應階段和暗反應階段是一個整體，在光合作用的過程中，二者是緊密聯系、缺一不可的。在光反應和暗反應的整個過程中外部影響因素主要是光照強度、濃度、水分供給、溫度等。所以在我們的實際農業生產中，為了制造更多的有機物質，提高作物產量，我們就要有意識地利用這些影響因素提高光合作用的效率。如在大棚蔬菜等植物栽種過程中，可采用白天適當提高溫度、夜間適當降低溫度（減少呼吸作用消耗有機物）的方法，提高作物的產量。又如二氧化碳是光合作用不可缺少的原料，在溫室內提高二氧化碳濃度，有利于增加光合作用的產物。還如在建造日光溫室時，調整方位，調整溫室的受光面，就是為了增加溫室內的光照強度，提高光合作用的效率，增加產量。光合作用的這個過程可理解為是“綠色工廠”為我們加工“食物”、制造氧氣的過程，體現在農業生產上，那就是作物茁壯成長，開花結果。

四、光合作用的意義

光合作用為地球上所有生物的生存提供了物質來源和能量來源，所以，對于人類和整個生物界來說，光合作用具有非常重要的意義。

第一，制造有機物，是生命的物質來源。在農業生產中，春播數斤種，秋收千斤糧，所以綠色植物通過光合作用制造有機物的數量是非常巨大的。我們可把地球上的綠色植物看做龐大的“綠色工廠”。綠色植物的生存離不開自身通過光合作用制造的有機物。人類和動物的食物也都直接或間接地來自光合作用制造的有機物。

第二，把太陽能轉化為化學能儲存有機物中，是能量來源。綠色植物通過光合作用將太陽能轉化成化學能，并儲存在光合作用制造的有機物中。地球上幾乎所有的生物都直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源。

第三，使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。一片森林，一片草地，一片綠油油的莊稼，就是一個個氧氣加工廠。室內擺設的花卉不僅是裝飾的景色，而且是氧氣的供應站。因此，地球上廣泛分布的綠色植物不斷通過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧，從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持相對穩定，為生命的存在做了保證。

第四，對生物的進化具有重要作用。在綠色植物出現以前，地球的大氣中并沒有氧。直到綠色植物在地球上出現并逐漸占有優勢以后，地球的大氣中才逐漸含有了氧，從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以生存和發展。由于大氣中的一部分氧轉化成臭氧（），臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠有效濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物開始逐漸能夠在陸地上生活。經過長期的生物進化過程，最后才出現廣泛分布在自然界中的各種動植物。

總之，光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代謝，與我們的生產、生活密不可分。