蔡利永
摘 要 列舉了自2007年以來江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試(必修)試卷中考查光合作用和細(xì)胞呼吸的有關(guān)試題,指出了這類試題考查的知識(shí)、能力、特點(diǎn)以及命制的意圖、趨勢(shì)等,提出了解決這類試題的課堂復(fù)習(xí)的相關(guān)策略。
關(guān)鍵詞 題型分析 小高考 復(fù)習(xí)策略
中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B
在江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試(必修科目)(以下簡(jiǎn)稱“小高考”)中,考生如在首次參加某科考試中得到A等級(jí),高考分?jǐn)?shù)可以加1分,一次得到4個(gè)A,高考分?jǐn)?shù)可以加5分,因此小高考科目的得A率和考生的4A率成了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。江蘇省教育考試院在命題過程中,對(duì)各等級(jí)的比例都是有一定控制的,比如生物科目的全省得A率一般控制在15%左右,這種控制主要是通過命題過程中設(shè)置一定量的難題來實(shí)現(xiàn)的,難題的分值一般在15~20分。難題主要分布在2道選擇題和每道非選擇題的最后幾個(gè)設(shè)問中。如果考生能突破這些難題,A等級(jí)基本上就到手了。
1 有關(guān)“光合作用和細(xì)胞呼吸”試題的分析
自2007年以來的9年小高考試題中,除了2012年的非選擇題中沒有出現(xiàn)有關(guān)“光合作用和細(xì)胞呼吸”的題目外,其余8年都出現(xiàn)了相關(guān)的非選擇題。典型的試題如2013年的第36題,試題如下:
圖1表示植物細(xì)胞內(nèi)光合作用和呼吸作用的部分生理過程;圖2表示在二氧化碳充足的條件下,某植物光合速率與光照強(qiáng)度和溫度的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答:
(1)圖1中過程①進(jìn)行的場(chǎng)所是_________,過程③稱為_________。
(2) 圖1中有氧呼吸包括過程_________(填序號(hào)),過程②進(jìn)行的場(chǎng)所是_________。
(3) 根據(jù)圖2分析,限制a、b兩點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素分別是_________。
(4) 根據(jù)圖2,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡相應(yīng)坐標(biāo)中畫出光照強(qiáng)度為L(zhǎng)2、溫度在10~30℃間光合速率的變化曲線。
限于篇幅,其他各年試題不再列舉。這類試題主要以過程圖、曲線圖和細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖相結(jié)合的形式出現(xiàn),有了這些豐富的情境,有些設(shè)問還是容易加深難度的??疾榈暮诵闹鞲芍R(shí)是光合作用和細(xì)胞呼吸的過程以及兩個(gè)過程間的物質(zhì)聯(lián)系,還包括了環(huán)境因素對(duì)光合作用速率的影響;考查的能力有識(shí)圖能力、獲取信息的能力以及分析和綜合能力。這類試題之所以得到命題教師的重視,其實(shí)還是跟《考試說明》的要求密切相關(guān)的。2016年生物科測(cè)試的具體內(nèi)容和要求中有如表1中的描述。測(cè)試等級(jí)B屬于理解層次,具體要求之一是:概述所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。測(cè)試等級(jí)C屬于應(yīng)用層次,具體要求之一是:準(zhǔn)確分析用文字、圖解、表格等形式表達(dá)的有關(guān)生物學(xué)的內(nèi)容,并能用文字、圖表等多種形式,準(zhǔn)確表達(dá)有關(guān)生物學(xué)的內(nèi)容。
因此,這類試題無論從考查的內(nèi)容和能力,還是從命題的特點(diǎn)來看,都是小高考命題的一種主要形式,同時(shí)也是一種命題的趨勢(shì),應(yīng)在小高考的課堂復(fù)習(xí)中得到足夠的重視。
2 有關(guān)“光合作用和細(xì)胞呼吸”的課堂復(fù)習(xí)策略
課堂引入:教師用PPT展示歷年小高考中有關(guān)考查“光合作用和細(xì)胞呼吸”的試題,總結(jié)這類試題的命題特點(diǎn)、呈現(xiàn)方式、考查內(nèi)容以及能力要求等,并結(jié)合《考試說明》具體闡述B、C等級(jí)要求的具體內(nèi)容,讓學(xué)生明確本類試題是考查的重點(diǎn),也是考查的趨勢(shì)。
夯實(shí)基礎(chǔ):本類試題考查的內(nèi)容主要是光合作用的過程和有氧呼吸的過程,因此解決此類試題的前提是必須把有關(guān)光合作用過程和有氧呼吸過程的基礎(chǔ)知識(shí)掌握得非常扎實(shí)。教師可以設(shè)計(jì)光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)比較表及呼吸作用不同反應(yīng)階段的比較表,請(qǐng)學(xué)生回歸教材,自主復(fù)習(xí)兩個(gè)過程,然后完成表格的填空,最后請(qǐng)一個(gè)學(xué)生集體校對(duì)答案,教師也可以適當(dāng)做些補(bǔ)充和完善。
模型建構(gòu):在光照條件下,同一個(gè)葉肉細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸同時(shí)進(jìn)行,兩個(gè)過程在物質(zhì)上有著密切的聯(lián)系,比如氣體可以互為利用。教師可以讓學(xué)生繪制同一葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體和線粒體之間的物質(zhì)交換示意圖,用相應(yīng)的箭頭和文字表示。
這個(gè)建構(gòu)過程難度較大,需要的時(shí)間較長(zhǎng),教師在巡回的過程中可以適當(dāng)指導(dǎo)和提醒,如有學(xué)生小組構(gòu)建了如圖3所示的模型圖。
難點(diǎn)突破:結(jié)合圖3,在不同的環(huán)境條件下,光合速率和呼吸速率存在差異,圖中箭頭的表示也有所不同,那有哪些環(huán)境因素可以影響光合作用的速率呢?從而引出環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響。教師先請(qǐng)學(xué)生分析光照強(qiáng)度、CO2濃度以及溫度對(duì)光合作用速率的影響,并在各自相應(yīng)坐標(biāo)中繪制相關(guān)曲線。然后請(qǐng)學(xué)生描述曲線的特征及含義,并結(jié)合所畫曲線舉例說出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物產(chǎn)量的具體措施。
僅僅理解單個(gè)環(huán)境因素對(duì)光合速率的影響顯然是不夠的,還必須通過相關(guān)背景提升學(xué)生的拓展和綜合分析能力。如結(jié)合圖4、5,教師繼續(xù)請(qǐng)學(xué)生討論和分析。
結(jié)合圖4,教師可以提出如下問題,進(jìn)行拓展分析:(1) 在圖中a、b、c、d、e點(diǎn)所處的條件下,葉肉細(xì)胞中光合作用和細(xì)胞呼吸的進(jìn)行情況怎樣??jī)烧叩乃俾蚀笮≡鯓???) 結(jié)合學(xué)生建構(gòu)的圖3,分析在不同條件下,箭頭該如何表示?比如,b點(diǎn)時(shí),由于光合速率小于呼吸速率,氣體交換的箭頭只能用②、③、⑤、⑥表示;c點(diǎn)時(shí),光合速率等于呼吸速率,氣體交換的箭頭只能用③、⑥表示;再比如d點(diǎn)時(shí),光合速率大于呼吸速率,氣體交換的箭頭只能用①、③、④、⑥表示等。(3) c點(diǎn)所處的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn),如果某植物白天始終處于c點(diǎn)狀態(tài),該植物在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能否正常生長(zhǎng)?
結(jié)合圖5,教師可以提出如下問題進(jìn)行綜合分析:(1) 圖示說明,影響植物光合速率的因素有哪些?(2) 圖中限制a、b兩點(diǎn)光合速率的主要環(huán)境因素分別是什么?(3) 如果光照強(qiáng)度為L(zhǎng)2,溫度為20 ℃時(shí),能否通過增加光照強(qiáng)度來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量?(4) 當(dāng)光照強(qiáng)度為L(zhǎng)2、溫度在10~30 ℃之間時(shí),光合速率如何變化?
模型綜合:本類試題呈現(xiàn)的背景主要是光合作用和細(xì)胞呼吸的過程模型和相應(yīng)的曲線模型,兩個(gè)模型間往往通過“環(huán)境因素限制某些過程的進(jìn)行”而巧妙地聯(lián)系成一個(gè)整體。當(dāng)然也有些題目通過“代謝的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)”將細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)與代謝過程以及相關(guān)曲線結(jié)合在一起呈現(xiàn)。教師可以通過一些原創(chuàng)試題引導(dǎo)學(xué)生在前面所作的一系列鋪墊之下,先具體分析各個(gè)模型隱藏的知識(shí)要點(diǎn)及含義,然后通過一些內(nèi)在聯(lián)系綜合分析相關(guān)設(shè)問。
例如下列原創(chuàng)試題:圖6表示某植物葉肉細(xì)胞中發(fā)生的相關(guān)生理過程,其中①~⑤表示過程,甲~丁表示物質(zhì)。圖7表示該植物凈光合速率在不同環(huán)境條件下的變化趨勢(shì)。請(qǐng)回答下列問題:
(1) 過程①的進(jìn)行除了需要光照,還需要分布在葉綠體_________上的色素。
(2) 物質(zhì)甲的名稱是_________,催化過程⑤的酶位于_________。
(3) 圖7中,CO2濃度在a~b之間時(shí),曲線
表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。
(4) 圖7中,CO2濃度大于c時(shí),曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加,限制其增加的生理過程是圖1中的_________(填數(shù)字序號(hào))。
(5) 當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a且光照強(qiáng)度為低光強(qiáng)時(shí),圖7中過程④產(chǎn)生的丁物質(zhì)_________(填“能”或“不能”)滿足過程②的需要。
學(xué)生須先看懂該模型,明白①~⑤表示什么過程,甲~丁表示什么物質(zhì)。圖7模型反映了光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)凈光合速率的影響,學(xué)生須理解這些曲線描述的生物學(xué)意義,例如CO2濃度在a~b之間時(shí),隨著隨CO2濃度的增高,凈光合速率增高,隨著光照強(qiáng)度的增加,凈光合速率也增加。再比如,CO2濃度為c,限制曲線C凈光合速率增加的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度,而不是CO2濃度。當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a,且光照強(qiáng)度為低光強(qiáng)時(shí),凈光合速率為負(fù)值,說明光合速率小于呼吸速率,因此細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2不僅能滿足光合作用的需要,多余的還會(huì)釋放到細(xì)胞外。
3 結(jié)語
針對(duì)本類試題,教師通過題型分析、層層鋪墊、重難點(diǎn)突破以及分析綜合等課堂復(fù)習(xí)策略,對(duì)學(xué)生是很有幫助的。學(xué)生對(duì)小高考心中有數(shù),對(duì)復(fù)習(xí)也有的放矢,不但能夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,也提升了解決此類試題的能力。