談光合作用相關曲線題的解題策略

康珍+陳兆亮

摘 要 分析學生在解決這類問題時存在的缺乏自信、審題不自信等問題，并提出挖掘信息，理解并轉換成等效概念是解決該類題目的重要環節。

關鍵詞 光合作用 溶解氧 解題策略

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

文件編號： 1003 - 7586（2016）06 - 0061 - 03

曲線類題目看似較難實則簡單，只要學生認真分析，結合已學相關基礎概念，學生在光合作用中出現常見的問題就會迎刃而解。

1 學生的常見問題

1.1 缺乏自信

題目設置的背景緊跟科技前沿，冠以較大且新穎的帽子，學生對此類題目不熟悉，心中產生“恐懼感”，從而喪失自信心。比如采用氣體（CO2或O2）傳感器來測量氣體體積的變化。

1.2 審題不仔細，武斷作答

很多學生審題時，不注意關鍵信息，如，不注意曲線中橫縱坐標的含義，就武斷答題。

1.3 概念理解偏差大

曲線中常常出現CO2或O2濃度（含量）、CO2或O2釋放速率、CO2的吸收量或同化量等名詞，學生不理解其中的生物學涵義，憑感覺答題。

1.4 答題不規范

比如對光補償的表述，有的學生描述為光合作用等于呼吸作用，表述不規范導致失分。

1.5 不能將光合作用和呼吸作用的知識整合

比如對光合作用和呼吸作用建立在方程式上的聯系，學生不能很好地理解，造成CO2產生量和CO2釋放量涵義的混淆。

2 曲線題的常見類型

（1） 夏季的一天中CO2吸收量和釋放量變化曲線圖（圖1）。

（2） 有關有機物情況的分析曲線圖（圖2）。

（3） 在相對密閉的環境中，一晝夜CO2含量的變化曲線圖（圖3）。

3 解題策略

3.1 回憶基礎，理解概念

該類題目中最常用的公式是總光合速率=凈光合速率+呼吸速率，首先學生應該明白這些名詞的概念，比如凈光合速率是指真正的光合作用速率減去呼吸作用速率，體現了植物有機物的積累；總光合速率就是植物光合作用的量，包括植物積累的有機物和自身呼吸作用消耗的量。學生也應該懂得這些名詞的表示量，比如總光合速率常用CO2的固定量或O2的產生量表示，凈光合速率常用CO2的吸收量或O2的釋放量表示，呼吸速率常用CO2的產生量或O2的消耗量來表示。

3.2 理清關系，明確涵義

理清葉綠體和線粒體的關系，對于解決此類題目有著至關重要的作用，如圖4所示。

圖4中A反映出細胞的呼吸強度>光合強度。

因為線粒體產生的CO2除了供給葉綠體作為原料以外，還有CO2釋放到外界環境。結合總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的定義，學生了解：①過程釋放的量代表凈呼吸速率；②過程吸收的量代表總光合速率；①+②過程的總量代表呼吸速率。

圖4B反映出在黑暗的條件下只進行呼吸作用。

圖4C反映出呼吸強度=光合強度，與A圖解釋類似。

圖4D反映出呼吸強度<光合強度。

③過程吸收的CO2的量=凈光合速率。

3.3 看清坐標，概念轉換

有些題目將相關概念“偷梁換柱”，以提高試題的解題難度，比如會以溶解氧、天平指針偏轉格數等表示光合作用。對于這類題目需要進行概念轉換。以溶解氧為例，溶解氧即為在溶液中的氧氣含量，氧氣從葉綠體產生供給線粒體呼吸消耗掉以后，有一部分釋放到溶液中而形成溶解氧，概念轉換后溶解氧量就等同于凈光合速率。這樣就將新鮮名詞常態化，降低試題的難度。

3.4 理解題意，學會分析

對于曲線題，學生應該注意理解曲線上任何一個點的涵義，如圖5、圖6所示。

圖5是CO2濃度變化曲線，曲線上的每個點代表著每一個時間點下的CO2的總量，每一個點的斜率代表著光合作用強度的大小，斜率越大光合作用強度越大。而圖6是CO2吸收或釋放速率的變化曲線，曲線上每點代表著某一時刻下光合作用強度的大小，縱軸數值越大，光合作用強度越大，兩圖曲線上點的涵義差異較大。比如表示光合作用強度等于呼吸作用強度的點，在圖5中是C、F兩點，圖6中在d、h兩點。

4 例題

為研究不同光照強度下水稻的光合作用，某實驗室將水稻幼苗固定于無底反應瓶中進行實驗，實驗裝置如圖7所示。

實驗原理：該裝置中水稻苗光合作用產生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發生偏轉。

實驗步驟：① 調節天平平衡；② 用燈泡作為光源。先將燈泡置于距裝置20 cm處，15 min后觀察并記錄指針偏轉方向和數值；③ 加大燈泡與裝置間的距離，過15 min再觀察記錄；④ 連續重復步驟③。

據圖8回答問題。

① B點與C點比較，光合強度較大的是____________點；C點與D點相比積累有機物較多的點是________點。

② D點時光合作用強度________（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用強度。

③ 與B點相比較，D點指針向________偏轉，此時指針位于天平原點0的________側。

參考答案：① B C ② 小于 ③ 左 右

解析：① 題目設置的背景比較新穎，冠以物理知識的大帽子，實則考查光合作用和呼吸作用，所以應該幫助學生理清題意，樹立信心。

② 圖8縱軸涵義新穎，結合題意，指針偏轉的原因是活的幼苗進行光合作用產生O2，且光合作用強度大于呼吸作用強度，O2釋放到外界環境中使左側浮力增大，天平右傾，指針向右偏轉，偏轉數值的多少與O2的釋放量成正比，代表O2的累積濃度。因此，可以將縱軸進行概念等效轉換，改為O2累積濃度（O2含量），從而將試題的難度降低，變成常見的生物學名詞，問題迎刃而解。

③ 此類題目隱藏著以下關系：

④ 明確曲線上各段涵義：OC段O2濃度一直在增加，只是增加的速率在減小，到達C點是達到了O2濃度的最大值，此點斜率為零，光合作用強度等于呼吸作用強度，C點以后，光合作用強度小于呼吸作用強度，O2濃度逐漸降低。

綜上述，這類曲線題萬變不離其宗，只要弄清楚橫縱坐標的涵義，找到等效概念，將新名詞常態化，就可解決問題。