例谈“基于实际问题解决的教学策略”在高三复习课教学中的应用

黄春娟

摘 要 结合教学实践，以人教版“影响光合作用的因素”的高三一轮复习为例，从“基于实际问题解决的教学策略”在生物复习课教学中的应用方面，阐述了该教学策略在复习课教学中的实践和体会。

关键词 光合作用 高三复习 问题解决

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 核心概念界定

所谓“问题解决”是指当学习者面对问题情境时，综合运用已有知识、技能和经验指向于将已知情境转化为目标情境的认知过程。而“实际问题解决”是一系列有目的、指向STS（科学、技术与社会）的认知操作活动。生活中充满了需要解决的各类问题，解决实际问题是人类生活的核心，也理所当然地成为生物教学的出发点和目的地。课程标准的基本理念是倡导探究性学习，注重与现实生活的联系，培养学生分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。下面就以“光合作用与细胞呼吸”的高三复习课为例，谈谈该理论在实践中的应用及体会。

2 创设情境、引入问题

教师呈现“农民收获水稻”的图片，并提出问题：水稻生长的过程离不开光合作用与细胞呼吸这两大生理作用，请从内因与外因方面谈谈影响光合作用的因素有哪些？小组讨论后，由组长汇报。学生在小组讨论后，一般能归纳出：外因有光照强度、CO2浓度、温度、水、矿质元素等；内因有叶龄、叶绿体的数量、色素含量、酶的数量和活性、叶面积指数等因素。此时，可以通过生生互动进行补充。

设计意图：学生在复习过光合作用的生理过程后，对影响因素有所了解，但不一定很全面。通过小组之间的生生互动，归纳出内因、外因两方面的常见影响因素，并在表达交流过程中加深初步印象。

3 设计活动，通过“问题解决”突破难点

3.1 学习活动一：构建环境因素影响光合作用的数学模型

教师提出问题：在最适温度的条件下，随着光照强度的上升，植物叶肉细胞对CO2吸收速率如何变化？请画出曲线走势。

设计意图：曲线图的绘制是构建数学模型的常用方法，通过学生自主绘图，主动解决以下问题：纵坐标所示的CO2吸收速率可以表示什么？曲线的起点是原点还是在原点以下部分？

教师展示学生绘制的不同曲线，辨清光合作用中净光合速率、总光合速率、呼吸速率、光补偿点、光饱和点等核心概念在曲线图中表示形式，学会绘制曲线并解读曲线。

教师在此环节提醒学生归纳净光合速率的其他描述方法，如O2的释放速率、有机物的积累速率等，并注意与真正光合作用速率表述上的区别。

教师提出问题：已知某植物光合作用的最适温度是25℃，呼吸作用的最适温度是30℃，若图1为CO2浓度一定时，环境温度为25℃时，不同光照条件下测得的该植物的光合强度，请在图中绘出环境温度为30℃时，光合作用强度随光照强度变化的曲线。

学生通过小组讨论，分析后绘出的曲线中A点下移，B点右移，C点下移。

设计意图：在前一个问题的基础上，对环境因素变化引起的曲线上关键点的移动，进行模型变式，促使学生理解内化外界因素对光合作用的影响。通过小组展示交流环节，学生归纳出光补偿点B点移动的一般规律：呼吸作用加强、光合作用变弱，则光补偿点右移；反之左移。

教师在该环节进行变式训练：若温度仍为25℃，但CO2浓度由空气中的0.03%上升至实验条件下的0.1%，则曲线中的B点怎么移动？

教师提出问题：图2为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，限制甲图中A、B两点光合速率的主要环境因素分别是什么？根据乙图，在甲图中绘出50℃时的光合作用速率曲线。

学生在小组讨论过程中，就甲图中的A点的限制因素产生争议：限制A点的因素到底是光照强度，还是温度或是其他因素？这就在问题解决的过程中，学生自己提出了新问题，并通过小组的合作学习，最终解决这一问题，加深了对曲线变化的理解。另外在绘图展示时，笔者发现有学生把50℃时的曲线绘在30℃的上方，也有学生把OA段绘在原曲线的下方。通过自评、互评、师评等环节，学生及时纠错。

设计意图：由单个曲线模型到多曲线模型，由简单到复杂，随着思维的层层深入，学生尝试从曲线模型中获取信息，并以曲线图形式呈现。在曲线模型构建的过程中，学生的形象思维、逻辑思维能力得到了培养，并以较为直观的形式呈现。

3.2 学习活动二：结合实例分析植物生长过程中的影响因素

（1） 外界环境因素影响植物生长的实例。

【例1】 黑藻是一种常见的单子叶沉水植物，某兴趣小组用图3装置探究光照强度对黑藻光合速率的影响。

① 用多套图示装置进行实验时，如何控制实验的自变量？

② 黑藻培养液中加入适量NaHCO3目的是什么？

③ 本实验中的光源用荧光灯比白炽灯更好，为什么？

④ 预期实验结果是什么？

⑤ 表1中数据是在不同温度下对密闭容器中绿藻光合速率和呼吸速率测量的结果。

据表1的数据，若每天对绿藻进行10 h光照、14 h黑暗，温度均保持在25 ℃的条件下，绿藻能否正常生活？为什么？

学生先独立思考，再小组合作讨论，主要在光源选择、能否正常生活的理由表述上产生争议。在展示交流环节，学生提到争论的背景：由于不是很清楚白炽灯是什么样的灯，联想不到温度对实验的影响。而植物能否正常生活可以从有机物的积累量方面去阐述，总积累量为光下净光合作用量-黑暗时呼吸消耗的量，若大于零，则可以生长。

（2） 植物本身生理条件影响植物生长的实例。

【例2】 （2015·江苏高考）为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种（对照）叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如图4所示。请回答下列问题：

（1） 图4的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在相同的_______实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积_______的释放量。

（2） 由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的_______；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的_____________。

（3） 栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是？

学生独立思考，小组讨论后展示交流。在交流过程中注意到，学生对于籽实产量并不高的原因有较多争议。有学生认为是呼吸作用太强导致，但又被其他学生用干重显著大于对照组否决，只是怎么解释仍有困难。教师适时引导学生从光合作用产物的分布情况出发，P2干重大说明光合作用较强，但籽实产量不高，说明光合作用产物运往籽实的较少。

设计意图：通过例题让学生关注在实验设计时注意对变量的控制，并把影响因素对光合作用的变化综合到植物生长上去，尝试从实验装置图、表格、曲线图、柱状图、背景资料等多种途径获取信息，解决问题。

4 教后体会

本节课以问题解决为主线，模型构建为辅线，层层递进帮助学生突破难点。教师通过设计两大活动，引导学生主动参与，充分利用曲线图这一数学模型，以画图—析图—变图—看图这一形式，借助问题层层深入，由抽象到具体、由简单到复杂、由点到面，突破重难点。通过活动中不断的“问题解决”，让学生带着问题思考，使学生拥有学习的主动权；通过组织学生合作交流与小组展示，给了学生思考的过程中发现新问题的机会，提高了学生分析问题的能力和语言表达能力。

总之，问题是学习的载体，恰当的问题情境能适时地启发学生自己提出问题。随着一个个新问题的提出与解决，学生得到了展示自我的机会，体验了自主合作学习的乐趣。而如何将教材中重、难点知识转化为与实际生活相联系的问题，激发学生主动思考，是教师在准备问题时要思考的重点，要不断实践、不断探索。