高中生物解题中的数形结合思想应用研究

张文祥

（内蒙古鄂尔多斯市第一中学，内蒙古 鄂尔多斯）

数形结合教学策略最早应用在数学知识中，在数的基础上展现出形，以此开展数学解题。在高中生物解题中应用数形结合解题思路，能够将抽象的生物知识形象化，提升学生的解题速度与解题效率。

一、高中生物解题中的数形结合思想的应用策略

生物知识本身属于一项自然性学科，具有显著的理科性质。在高中生物解题中，通过应用数形结合思想，可数字化、量化相应生物知识内容，将生物学科的规律性凸显出来，解决学生学习问题。

（一）光合作用问题的解决

在高中生物学习中，光合作用属于相对基础的知识，也是历年来的高考试题，具有很高的考核率。

例如：1.为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，A叶片是树冠_______填（“上层”或“下层”）的叶片，判断依据是________。

2.光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的________反应受到抑制。

3.若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是___________。

从例题内容分析上，由于涉及的知识点较多，在题目内容的基础上，应用数形结合思想，绘制出相应的图形，在此基础上开展解题，可实现题目内容简化。通过观察图形能够得知：（1）A叶片是树冠下层叶片，判断依据为A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片。（2）暗反应受到抑制。（3）在提取叶绿素的过程中，常用的有机溶剂是无水乙醇。

实践证明，学生通过应用数形结合思想，可提升学生的解题思路与解题效率，同时缩短学生解题的时间，不断完善自身的生物知识结构。

（二）细胞增殖问题

高中生物中，细胞增殖问题属于重点内容，加入一些药物，促进细胞增殖，分析细胞增殖中的合理性。这类问题需要强化数形结合思想的应用，实现解题效率的提升。

例如：已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物E可抑制X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分成甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示，据图分析，下列相关叙述不合理的是 （ ）

A.乙组加入了药物X后再进行培养

B.丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物E，继续培养

C.乙组先加入药物E，培养一段时间后加入药物X，继续培养

D.若药物X为蛋白质，则药物E可能改变了药物X的空间结构

在图形的基础上，可迅速总结出答案，其中C属于错误表述。

（三）垂体对机体生长发育问题

在高中生物知识学习中，细胞检测相关知识占比较大，也是高中生物理念的直接体现。在细胞检测解题中，需要掌握实验流程内的重点与难点，明确与之对应的图形。通过应用数形结合思想，将抽象生物知识转化为图形，帮助学生更加直观地分析细胞检测相关知识与各类综合性考题。

例如：以2018年全国Ⅲ卷理综生物中的某一题为例，依据图形，回答下列中的问题，（1）高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的_____上，该物质主要捕获可见光中的_____。（2）植物的叶面积与产量关系切，叶面积系数（单位土地面积上的叶面积总和）与植物群体光合速率、呼吸速丰及干物质积累速率之间的关系如图所示。由图可知:当叶面积系数小于a时，随叶面积系数增加体光合速率和干物质积累速率均_____。当叶面积系数超过b时，群体干物质积累速率降低，其原因是_____。（3）通常，与阳生植物相比，阴生植物光合作用吸收与呼吸作用放出的CO2量相时所需要的光照强度_____（填“高”或“低”）

针对这一例题，首先需要将在题目内容对应的图形，分析其中涉及的知识点，接着在图形的基础上展开判断、解决其中的分类问题。在图形的基础上，学生能够迅速解答出题目问题，在提升解题速度的同时，激发了自身对生物知识的兴趣。在问题（1）中，高等植物光合作用中捕获光能的物质分布在叶绿体的类囊体薄膜上，物质捕获的光为红光和蓝紫光。在问题（2）中，光合速率和干物质积累速率均升高，当群体干物质积累速率降低时，叶面积系数超过b时，群体光合速率不变，但群体呼吸速率升高，因此群体净光合速率降低，干物质积累速率降低。问题（3）为低。

二、结束语

与初中生物知识相比，高中生物知识更加复杂更加抽象。在高中生物解题中应用数形结合思想，能够灵活分析生物知识内的信息，使得抽象的知识更加形象化，更好地开展生物解题，树立学生学习生物知识的自信心，实现学生生物学习能力的提升。