基于反应式、发生场所的高中生物教学尝试

黄理全

【摘要】光合作用与细胞呼吸中核心概念的理解是试题正确求解的前提，本文立足物质变化、发生的场所，通过精心创设问题情境，引导学生积极思考，归纳出核心概念的表示方法，帮助学生有效消除学习上的理解误区。

【关键词】高考设置；理解误区；教学策略

光合作用与细胞呼吸，是生物界中两大极为重要的生命活动，其中物质与能量的变化较为复杂，是历年高考的常青树，在教学中，教师可采取逐层推进的办法，使学生理解知识的实质，以达到灵活运用的最高目标。

1.光合作用与细胞呼吸基本概念在高考中的地位及常考题型

自生物学科重新出现在高考序列以来，全国各地的高考试卷中，总会出现光合作用与细胞呼吸的倩影，无论是选择题还是非选题中，考查内容大致有光合作用与细胞呼吸的过程图解、影响因素、植物生长与否的判断、实验结果曲线图的分析等。

2.学生疑惑之处

由于其中有多重变量的分析，如光合速率、净光合速率、呼吸速率，其表示方式有CO2、O2、有机物等数量的变化，以及测定实验的设计，学生难以辨别清楚。

3.教学策略的选择

教师需深入思考，如何在有限的时间内及时消除学生的理解误区，辅助学生迅速构建知识网络，区分不同知识点间的差异，以基础知识的掌握为根本，深入了解光合速率与呼吸速率发生的实质，以问题为导向，引导学生沿着思维坡度逐渐接近事实本质属性。

3.1基础知识的掌握是前提

对于细胞呼吸和光合作用而言，反应过程图是深度掌握知识的基础，也是试题分析的首要工具，在复习过程中，由于细胞呼吸与光合作用中反应物和中间产物、最终生物种类繁多，掌握两大反应的过程，显得至关重要。

3.1.1呈现反应式，引导学生阅读教材，思考反应物参加、产物生成的阶段

化学反应式，能较为直观地反映反应物与产物、条件。对于有氧呼吸反应式，教师可提出问题：反应物是否同时参加反应？产物是否同时生成？学生通过复习教材，即可得出，并非同时参加或生成，而是分步进行。教师即可提出：C6H12O6、H2O、O2是哪个阶段参加反应的？H2O、CO2是哪个阶段生成的？从而引导学生写出各阶段描述反应物与产物关系的反应式，并要求标出发生的场所，如：第一阶段：C6H12O6→2丙酮酸+少量[H]+少量能量（场所：细胞质基质）；第二阶段：2丙酮酸+6H2O→6CO2+大量[H]+少量能量（场所：线粒体基质）；第三阶段：6O2+24[H]→12H2O+大量能量（场所：线粒体内膜）。为了应对高考试题中利用图形考查细胞呼吸过程，教学中可画出简图，标出一定数量的字母，以引导学生分析，如图1所示，要求学生根据所学有氧呼吸知识，指出图中AE表示物质的名称，进而明确有氧呼吸三个阶段反应物与生成物的关联及与细胞内外物质交换情况。

3.1.2构建细胞呼吸与光合作用之间关联的模式图

由于植物细胞在光下既能进行光合作用，又能进行细胞呼吸，从二者的反应式中可以得出，二者在物质和能量的转化上，成相反的关系，即光合作用可为细胞呼吸提供O2和有机物，细胞呼吸可为光合作用提供CO2等物质，因此，对于绿色植物的叶肉细胞而言，在光照条件下，细胞中的叶绿体与线粒体之间必然存在一定的物质联系，同时因叶绿体在不同的光照下，代谢强度有所不同，因而对相关气体的吸收与释放，同样会加以考查，命题者对此乐此不疲，常常绘制综合图形加以考查，如图2示，在光合作用与细胞呼吸的物质与能量关联分析之后，引导学生分析图2，提出问题：图中字母代表的物质及结构名称分别是什么？光合速率与呼吸速率的大小关系若分别为大于、等于、小于，则图中依次存在哪些箭头？净光合速率、總光合速率如何用图中字母表示？

在明确上述知识基础之上，再绘制图3所示联系图，引导学生分析：图中①②③④分别表示什么生理过程？甲到戊分别代表哪种物质？通过对该类推断类试题的求解，逐渐掌握光合作用与细胞呼吸过程中物质的关联。

3.2基本概念的辨别

净光合速率与光合速率的判断，是正确解题的关键，在向学生展示具体表示方法之前，教师可通过设问，让学生明确二者关系及发生场所。如：在绿色植物细胞内，光合作用、呼吸作用发生在什么部位？学生根据所学知识可知：光合作用发生在叶绿体内，细胞呼吸发生在细胞质基质和线粒体，在此基础之上，教师再次设问：若从O2、CO2、有机物的角度来描述，如何表示光合速率和呼吸速率？为了顺利求解，教师可引导学生思考光合速率的表示方法：单位时间内O2的产生量、CO2的消耗量、有机物的产生量，接下来可要求学生根据所学呼吸作用概念，描述出呼吸速率的表示方法：单位时间内O2的消耗量、CO2的产生量、有机物的消耗量，为了让学生更好地与光合速率区分开来，可让学生思考：正常情况下，叶绿体产生的O2有哪些去向？其所需的CO2有哪些来源？其合成的有机物有哪些去向？学生根据图3的分析可知：叶绿体产生的O2可进入线粒体，用于有氧呼吸的第三阶段，多余的释放到细胞外，其所需的CO2可来自于线粒体及植物周围空气，其合成的有机物一方面用于自身细胞呼吸消耗，剩下的储存在体内，设问：根据光合速率、呼吸速率与净光合速率三者之间的关系，如何从O2、CO2、有机物的角度来描述净光合速率？学生即可思考出：单位时间内O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的净增量（或积累量）。

（江苏省滨海县八滩中学，江苏盐城224500）