巧用圖形復(fù)習(xí)“能量之源—光及光合作用”

高國(guó)麗

摘 要： 高中生物學(xué)的很多知識(shí)都是運(yùn)用圖形的方法研究和展示的，巧用圖形可以解決很多生物學(xué)問(wèn)題。本文介紹了生物課堂教學(xué)中如何巧用圖形化解教學(xué)難點(diǎn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的繪圖、分析、歸納總結(jié)能力，提高學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的時(shí)效性，同時(shí)適應(yīng)高考的考查需求。

關(guān)鍵詞： 圖形 光合作用 色素 葉綠體 光照強(qiáng)度

1.教材分析

“能量之源——光及光合作用”是人教版高中生物教材必修1第5章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”的第4節(jié)內(nèi)容，本節(jié)知識(shí)主要講述了“捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)”、“光合作用的原理和應(yīng)用”。本節(jié)內(nèi)容不僅與初中教材中有關(guān)光合作用的基礎(chǔ)知識(shí)密切相關(guān)，而且在高中生物教材中起著承上啟下的作用：通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，加深對(duì)第三章中為何把葉綠體比作“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”理解；同時(shí)為必修3中生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)、選修3中生態(tài)工程等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。筆者在分析歷年高考試題的基礎(chǔ)上，巧用圖形復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，旨在取得更好的教學(xué)效果。

2.教學(xué)目標(biāo)

2.1知識(shí)目標(biāo)。

簡(jiǎn)述綠葉中色素的種類和作用、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；概述光合作用及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程；嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素；說(shuō)出光合作用原理的應(yīng)用；簡(jiǎn)述化能合成作用。

2.2能力目標(biāo)。

通過(guò)圖形分析，培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力、分析、歸納總結(jié)、理論聯(lián)系實(shí)際等能力。

2.3情感態(tài)度與價(jià)值觀。

通過(guò)圖形分析，培養(yǎng)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物現(xiàn)象探究的欲望和興趣；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能夠獨(dú)立完成一份描述準(zhǔn)確、過(guò)程科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。

3.教學(xué)過(guò)程

3.1展示色素層析圖及其吸收光譜圖，分析各色素的特性。

上課時(shí)，教師首先展示四種色素在濾紙條上的層析圖，見圖1，并提問(wèn)：⑴綠葉中的色素有哪些種類？（2）分別呈現(xiàn)出什么顏色？⑶各種色素在綠葉中的含量是否相同？⑷為何濾紙條的一端要減去兩角？⑸為何層析液不能觸及濾液細(xì)線？然后展示色素的吸收光譜圖，見圖2，并讓學(xué)生結(jié)合物理知識(shí)思考討論，這四種色素對(duì)光的吸收有何差別呢？

由于是復(fù)習(xí)課，學(xué)生已有一定的知識(shí)基礎(chǔ)，通過(guò)閱讀教材、分組討論、相互完善，在此基礎(chǔ)上教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，修正錯(cuò)誤答案，最后形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，見圖3。

3.2識(shí)別葉綠體結(jié)構(gòu)圖，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。

展示葉綠體立體結(jié)構(gòu)示意圖，見圖4，讓學(xué)生閱讀教材，思考并討論以下問(wèn)題：（1）葉綠體由哪些結(jié)構(gòu)組成？（2）葉綠體有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是與功能相適應(yīng)的？

通過(guò)閱讀教材，學(xué)生討論，共同總結(jié)得出葉綠體的基本結(jié)構(gòu)。在回答時(shí)，讓學(xué)生在黑板上畫出葉綠體的結(jié)構(gòu)并回答出各結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)功能。這樣有利于幫助學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)觀點(diǎn)。

3.3分析過(guò)程圖，理解光合作用的過(guò)程。

通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生了解到葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，那么，什么是光合作用？光合作用的具體過(guò)程又是怎么樣的呢？為了讓學(xué)生更好地弄清楚此過(guò)程，教師向?qū)W生展示光合作用過(guò)程的圖解，見圖5。首先引導(dǎo)學(xué)生觀察光反應(yīng)階段的圖解，并組織小組討論：（1）光反應(yīng)的場(chǎng)所在何處？（2）光反應(yīng)的條件是什么？（3）色素吸收的光能有哪兩方面的用途？（4）光反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣的？試用方程式寫出物質(zhì)變化。（5）光反應(yīng)中產(chǎn)生的[H]和ATP去向怎樣？其次，再向?qū)W生展示暗反應(yīng)階段的過(guò)程圖釋，引導(dǎo)學(xué)生討論：（1）暗反應(yīng)的場(chǎng)所在何處？（2）暗反應(yīng)的條件是什么？是否一定需要光？（3）CO2發(fā)生的變化過(guò)程是怎樣的？（4）暗反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化是怎樣的？試用方程式寫出物質(zhì)變化。

學(xué)生通過(guò)分析與討論，總結(jié)出光合作用的過(guò)程?？勺寣W(xué)生在回答的同時(shí)，在黑板上畫出光合作用的過(guò)程圖，最后教師查缺補(bǔ)漏，修改并完善答案。這樣，通過(guò)簡(jiǎn)單的圖解，增加學(xué)生的感知認(rèn)識(shí)，有利于學(xué)生掌握光合作用的過(guò)程，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生觀察、繪圖、表達(dá)和分析歸納的能力。

在此基礎(chǔ)上，還可以通過(guò)學(xué)生列表比較光合作用的光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的異同，見表1，加深對(duì)光合作用過(guò)程的理解。

3.4繪制曲線圖，掌握影響光合作用的因素。

該知識(shí)可由教師先展示出光照強(qiáng)度對(duì)光合作用影響的曲線圖，見圖6，并分析說(shuō)明原因。在掌握呼吸作用與光合作用的基礎(chǔ)上，可讓學(xué)生進(jìn)一步思考以下問(wèn)題：⑴A、B、C三點(diǎn)分別代表什么？⑵分別解釋AB段、BC段曲線變化的原因；⑶請(qǐng)用公式表示總光合作用、凈光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系；⑷欲使植物生長(zhǎng)，光照強(qiáng)度與光補(bǔ)償點(diǎn)之間存在什么關(guān)系？然后教師歸納總結(jié)。最后讓學(xué)生嘗試依照上述思路，分別繪制出其他因素（如CO2的濃度、溫度、水分等）對(duì)光合作用影響的曲線圖（圖略），并說(shuō)明原因。這樣做不僅能加深學(xué)生對(duì)曲線圖中各點(diǎn)及各段曲線變化原因的理解，而且能訓(xùn)練學(xué)生繪圖繪制曲線及歸納總結(jié)的能力。

4.教學(xué)反思

巧用圖形復(fù)習(xí)“能量之源——光及光合作用”，可以將抽象的內(nèi)容具體化，使知識(shí)的難度降低，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)本節(jié)知識(shí)的理解，提高課堂教學(xué)效率，也適應(yīng)高考對(duì)本節(jié)知識(shí)的考查要求。

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