高中生物解題中的數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用研究

張文祥

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯市第一中學(xué)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯）

數(shù)形結(jié)合教學(xué)策略最早應(yīng)用在數(shù)學(xué)知識中，在數(shù)的基礎(chǔ)上展現(xiàn)出形，以此開展數(shù)學(xué)解題。在高中生物解題中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合解題思路，能夠?qū)⒊橄蟮纳镏R形象化，提升學(xué)生的解題速度與解題效率。

一、高中生物解題中的數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用策略

生物知識本身屬于一項自然性學(xué)科，具有顯著的理科性質(zhì)。在高中生物解題中，通過應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，可數(shù)字化、量化相應(yīng)生物知識內(nèi)容，將生物學(xué)科的規(guī)律性凸顯出來，解決學(xué)生學(xué)習(xí)問題。

（一）光合作用問題的解決

在高中生物學(xué)習(xí)中，光合作用屬于相對基礎(chǔ)的知識，也是歷年來的高考試題，具有很高的考核率。

例如：1.為了研究某種樹木樹冠上下層葉片光合作用的特性，某同學(xué)選取來自樹冠不同層的A、B兩種葉片，分別測定其凈光合速率，A葉片是樹冠_______填（“上層”或“下層”）的葉片，判斷依據(jù)是________。

2.光照強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時，A葉片的凈光合速率開始下降，但測得放氧速率不變，則凈光合速率降低的主要原因是光合作用的________反應(yīng)受到抑制。

3.若要比較A、B兩種新鮮葉片中葉綠素的含量，在提取葉綠素的過程中，常用的有機(jī)溶劑是___________。

從例題內(nèi)容分析上，由于涉及的知識點較多，在題目內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，繪制出相應(yīng)的圖形，在此基礎(chǔ)上開展解題，可實現(xiàn)題目內(nèi)容簡化。通過觀察圖形能夠得知：（1）A葉片是樹冠下層葉片，判斷依據(jù)為A葉片的凈光合速率達(dá)到最大時所需光照強(qiáng)度低于B葉片。（2）暗反應(yīng)受到抑制。（3）在提取葉綠素的過程中，常用的有機(jī)溶劑是無水乙醇。

實踐證明，學(xué)生通過應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，可提升學(xué)生的解題思路與解題效率，同時縮短學(xué)生解題的時間，不斷完善自身的生物知識結(jié)構(gòu)。

（二）細(xì)胞增殖問題

高中生物中，細(xì)胞增殖問題屬于重點內(nèi)容，加入一些藥物，促進(jìn)細(xì)胞增殖，分析細(xì)胞增殖中的合理性。這類問題需要強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用，實現(xiàn)解題效率的提升。

例如：已知藥物X對細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用，藥物E可抑制X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細(xì)胞平均分成甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中進(jìn)行不同處理（其中甲組未加藥物），每隔一段時間測定各組細(xì)胞數(shù)，結(jié)果如圖所示，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不合理的是 （ ）

A.乙組加入了藥物X后再進(jìn)行培養(yǎng)

B.丙組先加入藥物X，培養(yǎng)一段時間后加入藥物E，繼續(xù)培養(yǎng)

C.乙組先加入藥物E，培養(yǎng)一段時間后加入藥物X，繼續(xù)培養(yǎng)

D.若藥物X為蛋白質(zhì)，則藥物E可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu)

在圖形的基礎(chǔ)上，可迅速總結(jié)出答案，其中C屬于錯誤表述。

（三）垂體對機(jī)體生長發(fā)育問題

在高中生物知識學(xué)習(xí)中，細(xì)胞檢測相關(guān)知識占比較大，也是高中生物理念的直接體現(xiàn)。在細(xì)胞檢測解題中，需要掌握實驗流程內(nèi)的重點與難點，明確與之對應(yīng)的圖形。通過應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，將抽象生物知識轉(zhuǎn)化為圖形，幫助學(xué)生更加直觀地分析細(xì)胞檢測相關(guān)知識與各類綜合性考題。

例如：以2018年全國Ⅲ卷理綜生物中的某一題為例，依據(jù)圖形，回答下列中的問題，（1）高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的_____上，該物質(zhì)主要捕獲可見光中的_____。（2）植物的葉面積與產(chǎn)量關(guān)系切，葉面積系數(shù)（單位土地面積上的葉面積總和）與植物群體光合速率、呼吸速豐及干物質(zhì)積累速率之間的關(guān)系如圖所示。由圖可知:當(dāng)葉面積系數(shù)小于a時，隨葉面積系數(shù)增加體光合速率和干物質(zhì)積累速率均_____。當(dāng)葉面積系數(shù)超過b時，群體干物質(zhì)積累速率降低，其原因是_____。（3）通常，與陽生植物相比，陰生植物光合作用吸收與呼吸作用放出的CO2量相時所需要的光照強(qiáng)度_____（填“高”或“低”）

針對這一例題，首先需要將在題目內(nèi)容對應(yīng)的圖形，分析其中涉及的知識點，接著在圖形的基礎(chǔ)上展開判斷、解決其中的分類問題。在圖形的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠迅速解答出題目問題，在提升解題速度的同時，激發(fā)了自身對生物知識的興趣。在問題（1）中，高等植物光合作用中捕獲光能的物質(zhì)分布在葉綠體的類囊體薄膜上，物質(zhì)捕獲的光為紅光和藍(lán)紫光。在問題（2）中，光合速率和干物質(zhì)積累速率均升高，當(dāng)群體干物質(zhì)積累速率降低時，葉面積系數(shù)超過b時，群體光合速率不變，但群體呼吸速率升高，因此群體凈光合速率降低，干物質(zhì)積累速率降低。問題（3）為低。

二、結(jié)束語

與初中生物知識相比，高中生物知識更加復(fù)雜更加抽象。在高中生物解題中應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想，能夠靈活分析生物知識內(nèi)的信息，使得抽象的知識更加形象化，更好地開展生物解題，樹立學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識的自信心，實現(xiàn)學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力的提升。