基于反應(yīng)式、發(fā)生場所的高中生物教學(xué)嘗試

黃理全

【摘要】光合作用與細胞呼吸中核心概念的理解是試題正確求解的前提，本文立足物質(zhì)變化、發(fā)生的場所，通過精心創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，歸納出核心概念的表示方法，幫助學(xué)生有效消除學(xué)習(xí)上的理解誤區(qū)。

【關(guān)鍵詞】高考設(shè)置；理解誤區(qū)；教學(xué)策略

光合作用與細胞呼吸，是生物界中兩大極為重要的生命活動，其中物質(zhì)與能量的變化較為復(fù)雜，是歷年高考的常青樹，在教學(xué)中，教師可采取逐層推進的辦法，使學(xué)生理解知識的實質(zhì)，以達到靈活運用的最高目標(biāo)。

1.光合作用與細胞呼吸基本概念在高考中的地位及常考題型

自生物學(xué)科重新出現(xiàn)在高考序列以來，全國各地的高考試卷中，總會出現(xiàn)光合作用與細胞呼吸的倩影，無論是選擇題還是非選題中，考查內(nèi)容大致有光合作用與細胞呼吸的過程圖解、影響因素、植物生長與否的判斷、實驗結(jié)果曲線圖的分析等。

2.學(xué)生疑惑之處

由于其中有多重變量的分析，如光合速率、凈光合速率、呼吸速率，其表示方式有CO2、O2、有機物等數(shù)量的變化，以及測定實驗的設(shè)計，學(xué)生難以辨別清楚。

3.教學(xué)策略的選擇

教師需深入思考，如何在有限的時間內(nèi)及時消除學(xué)生的理解誤區(qū)，輔助學(xué)生迅速構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，區(qū)分不同知識點間的差異，以基礎(chǔ)知識的掌握為根本，深入了解光合速率與呼吸速率發(fā)生的實質(zhì)，以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生沿著思維坡度逐漸接近事實本質(zhì)屬性。

3.1基礎(chǔ)知識的掌握是前提

對于細胞呼吸和光合作用而言，反應(yīng)過程圖是深度掌握知識的基礎(chǔ)，也是試題分析的首要工具，在復(fù)習(xí)過程中，由于細胞呼吸與光合作用中反應(yīng)物和中間產(chǎn)物、最終生物種類繁多，掌握兩大反應(yīng)的過程，顯得至關(guān)重要。

3.1.1呈現(xiàn)反應(yīng)式，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，思考反應(yīng)物參加、產(chǎn)物生成的階段

化學(xué)反應(yīng)式，能較為直觀地反映反應(yīng)物與產(chǎn)物、條件。對于有氧呼吸反應(yīng)式，教師可提出問題：反應(yīng)物是否同時參加反應(yīng)？產(chǎn)物是否同時生成？學(xué)生通過復(fù)習(xí)教材，即可得出，并非同時參加或生成，而是分步進行。教師即可提出：C6H12O6、H2O、O2是哪個階段參加反應(yīng)的？H2O、CO2是哪個階段生成的？從而引導(dǎo)學(xué)生寫出各階段描述反應(yīng)物與產(chǎn)物關(guān)系的反應(yīng)式，并要求標(biāo)出發(fā)生的場所，如：第一階段：C6H12O6→2丙酮酸+少量[H]+少量能量（場所：細胞質(zhì)基質(zhì)）；第二階段：2丙酮酸+6H2O→6CO2+大量[H]+少量能量（場所：線粒體基質(zhì)）；第三階段：6O2+24[H]→12H2O+大量能量（場所：線粒體內(nèi)膜）。為了應(yīng)對高考試題中利用圖形考查細胞呼吸過程，教學(xué)中可畫出簡圖，標(biāo)出一定數(shù)量的字母，以引導(dǎo)學(xué)生分析，如圖1所示，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)有氧呼吸知識，指出圖中AE表示物質(zhì)的名稱，進而明確有氧呼吸三個階段反應(yīng)物與生成物的關(guān)聯(lián)及與細胞內(nèi)外物質(zhì)交換情況。

3.1.2構(gòu)建細胞呼吸與光合作用之間關(guān)聯(lián)的模式圖

由于植物細胞在光下既能進行光合作用，又能進行細胞呼吸，從二者的反應(yīng)式中可以得出，二者在物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化上，成相反的關(guān)系，即光合作用可為細胞呼吸提供O2和有機物，細胞呼吸可為光合作用提供CO2等物質(zhì)，因此，對于綠色植物的葉肉細胞而言，在光照條件下，細胞中的葉綠體與線粒體之間必然存在一定的物質(zhì)聯(lián)系，同時因葉綠體在不同的光照下，代謝強度有所不同，因而對相關(guān)氣體的吸收與釋放，同樣會加以考查，命題者對此樂此不疲，常常繪制綜合圖形加以考查，如圖2示，在光合作用與細胞呼吸的物質(zhì)與能量關(guān)聯(lián)分析之后，引導(dǎo)學(xué)生分析圖2，提出問題：圖中字母代表的物質(zhì)及結(jié)構(gòu)名稱分別是什么？光合速率與呼吸速率的大小關(guān)系若分別為大于、等于、小于，則圖中依次存在哪些箭頭？凈光合速率、總光合速率如何用圖中字母表示？

在明確上述知識基礎(chǔ)之上，再繪制圖3所示聯(lián)系圖，引導(dǎo)學(xué)生分析：圖中①②③④分別表示什么生理過程？甲到戊分別代表哪種物質(zhì)？通過對該類推斷類試題的求解，逐漸掌握光合作用與細胞呼吸過程中物質(zhì)的關(guān)聯(lián)。

3.2基本概念的辨別

凈光合速率與光合速率的判斷，是正確解題的關(guān)鍵，在向?qū)W生展示具體表示方法之前，教師可通過設(shè)問，讓學(xué)生明確二者關(guān)系及發(fā)生場所。如：在綠色植物細胞內(nèi)，光合作用、呼吸作用發(fā)生在什么部位？學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識可知：光合作用發(fā)生在葉綠體內(nèi)，細胞呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，在此基礎(chǔ)之上，教師再次設(shè)問：若從O2、CO2、有機物的角度來描述，如何表示光合速率和呼吸速率？為了順利求解，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考光合速率的表示方法：單位時間內(nèi)O2的產(chǎn)生量、CO2的消耗量、有機物的產(chǎn)生量，接下來可要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)呼吸作用概念，描述出呼吸速率的表示方法：單位時間內(nèi)O2的消耗量、CO2的產(chǎn)生量、有機物的消耗量，為了讓學(xué)生更好地與光合速率區(qū)分開來，可讓學(xué)生思考：正常情況下，葉綠體產(chǎn)生的O2有哪些去向？其所需的CO2有哪些來源？其合成的有機物有哪些去向？學(xué)生根據(jù)圖3的分析可知：葉綠體產(chǎn)生的O2可進入線粒體，用于有氧呼吸的第三階段，多余的釋放到細胞外，其所需的CO2可來自于線粒體及植物周圍空氣，其合成的有機物一方面用于自身細胞呼吸消耗，剩下的儲存在體內(nèi)，設(shè)問：根據(jù)光合速率、呼吸速率與凈光合速率三者之間的關(guān)系，如何從O2、CO2、有機物的角度來描述凈光合速率？學(xué)生即可思考出：單位時間內(nèi)O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物的凈增量（或積累量）。

（江蘇省濱海縣八灘中學(xué)，江蘇鹽城224500）