高中生物光合作用和呼吸作用常见题型解题指导

张 丽

(江苏省兴化楚水实验学校,江苏 兴化 225775)

在高中阶段的生物课程当中,光合作用以及呼吸作用是教学难点,同时也是期末考查的重要知识点,题目类型非常多,一般情况下题目涉及的信息量也较大.高中生物教师围绕光合作用与呼吸作用常见题型进行解题指导至关重要,能够帮助学生更加精准地寻找文字背后的生物学信息,总结正确的解题方法,形成科学的解题思维,进而减少学生在解题过程中可能会出现的错误[1].

1 图表类题目解题策略

图表能够将相关数据进行更为直观简洁的表达.因此,高中生物光合作用和呼吸作用部分的图表题较多,考查学生数据分析利用能力.学生在进行图表的阅读时,要仔细观察,再结合已学知识,挖掘出图表中隐含的条件关系以及相关现象,有时候还需要进行一些简单的计算,之后进一步挖掘题目中隐藏的具体内容.所以在进行图表类题目的解答时,学生应当对于图表中的文字和注释进行重点阅读和思考,进而挖掘出与其相关的生物学规律以及具体现象.在题干阅读的时候,学生也要注意对于重点内容进行标注,帮助自己在接下来的解题过程中注意结合标注内容进行思考,防止对于关键内容有所遗漏,继而耽误自己对题目的解答[2].

例题1表1是对于某种绿色植物在黑暗条件下以及光照条件下相关数据的记录.判断经过12小时的光照和12小时的黑暗条件下,多少摄氏度条件下植物所积累的有机物最多?判断35℃时,植物在得到持续的光照条件下,是否能够正常生长?

表1 某绿色植物不同温度下黑暗释放量及光照吸收量 mg/h

表1的实质就是在不同温度的条件下,对于该绿色植物的光合作用与呼吸作用的具体影响的表示.结合所学知识就可以发现,本题考查内容就是影响光合的速率以及呼吸速率的环境条件.根据图表分析,本题中所谓的环境条件就是温度,温度也是本实验所研究的自变量因素.所以,根据题目列表里面的数据内容,首先想到题目中提到的有机物积累量就是在光照下积累的有机物含量减去黑暗条件下消耗的有机物的量.学生明白这一信息后,结合表1所提供的内容,就可以快速判断出20 ℃时有机物积累量最多.而在判断“35 ℃时植物在得到持续的光照条件下是否能够正常生长”时,学生根据表1所提供的内容,想到光照条件下,吸收的二氧化碳就代表了净光合速率,也就是植物所产生的有机物的积累量.由表1可知,35 ℃的时候,植物的净光合速率为正数,因此在35 ℃的时候植物能够正常地生长.而在日常的生物实验课堂上,学生需要积极进行一系列实验操作,并对相应的实验数据进行认真记录与表格绘制,则能够深刻了解每一个数据背后所蕴含的生物学原理,因而再遇到图表类题目的时候,学生就能够更快地理解出题目考查内容以及出题人想要通过图表传递或提示的内容,保障学生能够对表格内容进行快速科学的信息提取和内容分析.

2 实验类题目解题策略

高中生物的实验类题目通常内容较为复杂,对学生综合分析、操作步骤的掌握能力要求较高,因而难度也较大.因此,在进行生物实验的学习时就应当注意理解每一个生物实验步骤,对于实验的现象、原理等内容都要进行深刻记忆和理解,进而在解答相关生物实验题目的时候,能够尽快联系到课本上相类似的生物实验以及相应的生物学基本原理[3].

例题2如图1所示有三套实验装置,要探究绿色植物的呼吸作用,该如何选择?再添加什么样子的装置能够使实验更科学?如果对照组装置中,红色液滴没有移动,而此时植物的有氧呼吸和无氧呼吸都在同时进行,那么此时的实验现象是怎样的?选取最适合的实验装置探究二氧化碳是否是植物进行光合作用所消耗的物质.

图1 探究绿色植物的呼吸作用实验装置

要探究该植物的呼吸作用的类型,可选取装置一和装置二,两个装置形成对照能够提升该实验的科学性.根据生物实验的对照原则,很容易完成对于装置的选取.题目中要求学生思考,再添加什么样子的装置能够使实验更科学时,学生需要对实验过程中装置本身的影响因素进行考虑,进而能够快速想到可以增加没有植物的实验装置,实现对于物理因素的有效排除.针对“如果对照组装置中,红色液滴没有移动,而此时植物的有氧呼吸和无氧呼吸都在同时进行,那么此时的实验现象是怎样的”,学生需要对课本上的知识进行联想.在之前的学习时,课本上的实验就已经使用了氢氧化钠溶液,且该溶液的作用就是用来吸收二氧化碳的.因此,结合本次题目,学生可以想到装置一中的氢氧化钠溶液会吸收植物通过呼吸作用产生的二氧化碳,同时有氧呼吸又会消耗氧气,因而红色液滴会向左进行移动.而装置二与装置一明显的区别就在于,装置二并没有放置氢氧化钠溶液,取而代之的是水,而水并不能像氢氧化钠溶液一样吸收大量的二氧化碳,因此装置二内的植物呼吸所产生的二氧化碳仍然存在于装置中,且由课本中所学知识可以知道,植物进行有氧呼吸所吸收的氧气量比呼吸产生的二氧化碳含量要少,因此学生便可以快速推断出装置二中红色液滴会向右移.而在探究二氧化碳是否是植物进行光合作用所消耗的物质时,题目要求学生选取最适合的实验装置,通过所学的氢氧化钠溶液以及二氧化碳缓冲液相关知识,可以分析出装置一通过烧杯中盛放的氢氧化钠溶液吸收植物通过呼吸作用产生的二氧化碳,而装置三则是通过烧杯中盛放的二氧化碳缓冲液为植物的光合作用提供充足的二氧化碳.所以想要验证二氧化碳是光合作用过程中必须消耗的原料,应当选取装置一和装置三.

3 综合类题型解决思路

综合类题目所涉及的信息量较大,很多学生面对综合类题目的时候常常无从下手.因此,在解答综合类题目的时候,首先应当静下心来,完成审题.只有细心审题,才能够真正理解题目所要表达的确切含义,进而尽可能减少解答过程中因为误解题意或者遗漏关键信息产生的解答错误.因此,通过认真审题进而正确掌握题目含义以及要求.其次,生物学与实际生活联系较为紧密,因而学生需要准确对题目内容进行解读和分析,并根据已给知识,对已学知识点进行紧密联系,套用教材中的生物学原理对题目进行理解和把握,这样才能够保证自己尽可能维持正确的解题思路,大幅度提升自己的题目解答的正确率以及做题质量.

例题3表2中是实验人员利用透光瓶与不透光瓶,完成对于池塘群落的多种深度日代谢的平均氧浓度变化情况的测定结果.则该池塘一昼夜生产氧多少?

表2 池塘群落的多种深度日代谢的平均氧浓度变化情况

在解答本题时,学生要结合生物学模型进行思考,例如,学生需要考虑不透光瓶处理情况下属于哪种生物学解题模型,不同水深条件下的透光瓶又属于哪种生物学解题模型,通过与已经总结过的生物学模型,完成题目的解答,实现生物学模型的形象化处理.根据表格,在4 m以下白瓶、黑瓶变化一样,故而应只是呼吸作用消耗氧气;在4 m以上,产生的氧气是2+3,同时消耗的是-1、-1、-1,所以一昼夜应当产生氧2+3+1+1+1=8.高中生想要建立成熟的生物学解题模型,就需要不断的进行思考与总结,在经历无数疑问与领悟,才能够真正把握生物学解题模型的关键.

4 文字描述类题型解题技巧

对于纯文字的生物题型解答,如果涉及植物,则需要首先明确该植物的种类,进而根据植物种类的特点进行解答.下一步需要结合题目的内容,根据题目中所给予的条件,并对所学知识进行联系完成相关题目的解答.

例题4一种绿色植物被存放在一个密封的玻璃容器中,当该该玻璃容器与绿色植物处于无光照的环境,一段时间后会发现容器内的二氧化碳含量每一个小时会增加8 mg.当该绿色植物得到一定的光照后,就会发现此玻璃容器内二氧化碳含量每小时将会减少36 mg,与此同时,还会以每小时30 mg的速度产生葡萄糖.问有光照与无光照条件下的呼吸作用的强度差是多少毫克.

在解答根据题目已知信息,判断该绿色植物在没有光照和有光照两种环境下的呼吸强度是否有区别,并计算该绿色植物进行光合作用的时候产生的葡萄糖净含量为多少.在解答该题目的时候,题目中已经点明进行实验的植物为绿色植物,这就代表了植物在进行呼吸的同时还会进行光合作用.因此想要解出该题,学生需要结合生物的光合作用与呼吸作用相关知识,根据题目中所给的具体情况,列出相应的方程式,进而完成对于二氧化碳具体含量与葡萄糖的产量的计算.在列相关方程式的时候,应当对未知量进行假设,并结合具体方程式代入具体数据,分别完成二氧化碳和葡萄糖的含量的计算.由此可见,列方程和假设法是解答该类题型的重要做题思路与做题方法.