利用“图表转换”突破光合作用难点

刘敏

[摘要]光合作用的教学难点是光反应与暗反应的联系、细胞呼吸与光合作用之间的联系 利用“图表转换”进行教学，能有效突破这一教学难点。

[关键词]图表转换;光合作用;细胞呼吸

[中图分类号] GJ633.91

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-6058（2020）14-0082-02

“光合作用”是人教版生物必修1《分子与细胞》模块第五章第四节的内容，这部分的教学难点是光反应与暗反应的联系、细胞呼吸与光合作用之间的联系。利用“图表转换”进行教学，能有效突破这一教学难点。

一、将过程图转换为关系图，明确光合作用中光反应和暗反应的联系

光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，如图1所示。此过程图源自教材，比较基础，学生能轻松说出各种标号的含义。

这个图比较详细地表示了光合作用的全过程，但是对光反应和暗反应的联系表达得并不太清楚。对此，教师在教学时可把这个图转化为光反应和暗反应的关系图，如图2所示。

通过这样的转化，光反应和暗反应两个阶段的反应物、生成物及二者的联系就一目了然了。

二、将细胞图转换成坐标图，阐述光合作用与细胞呼吸的联系

首先，展示细胞图（如图3），逐步分析植物叶肉细胞内光合作用和细胞呼吸强度随光照强度变化而变化的关系，并分析图中各种箭头所表示的含义。

图3中，箭头e表示叶肉细胞的线粒体从外界吸收氧气，箭头f表示叶肉细胞向外释放CO₂;e和f过程发生的条件是该细胞呼吸作用强度大于光合作用强度，或者没有发生光合作用，只有细胞呼吸;箭头。表示该细胞内叶绿体向线粒体提供O₂，箭头d表示是线粒体向叶绿体提供CO₂;箭头a表示该叶肉细胞的叶绿体从外界吸收CO₂，箭头b表示该叶肉细胞的叶绿体向外释放O₂。只发生a和d的条件是该叶肉细胞的光合作用强度等于细胞呼吸作用强度，而a、b、c、d过程同时发生的条件是该叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸作用强度。

通过这个细胞图的学习，学生对光合作用、细胞呼吸的发生有了初步的了解。

其次，展示坐标图（如图4），解释坐标图几个关键点的含义。

图4中，A点：该植物叶肉细胞内光照强度为零，该细胞向外界释放CO₂，表示此时该植物细胞只进行呼吸作用，不进行光合作用，此时A点纵轴的值即该植物叶肉细胞的呼吸作用强度;AB段：随着光照强度的增大，该细胞开始进行较弱的光合作用，此时该植物细胞仍然释放CO₂，表明該植物细胞呼吸作用强度大于光合作用强度;B点：该植物细胞的光合作用强度与细胞呼吸作用强度正好相等;B点以后，随着光照强度的增大，该植物细胞的光合作用强度大于细胞呼吸作用强度;C点：该植物细胞的光合作用强度达到最大时所需的最小的光照强度。

最后，综合分析两图（如图5），坐标图的A点，细胞只进行呼吸作用，相当细胞图中只进行。和f过程;坐标图的AB段，光合作用强度小于呼吸作用强度，相当于细胞图中c、d、e、f过程;坐标图的B点，光合作用强度等于细胞呼吸作用强度，相当于细胞图只进行。和d过程，无e和f过程;坐标图B点以后，细胞光合作用强度大于细胞呼吸作用强度，此时相当于细胞图中的a、b、c、d过程。

通过这样图对图的转换，学生对光合作用和细胞呼吸的关系有了进一步的了解，更加直观地掌握了事物发展的规律。此时，教师可再介绍总光合速率、净光合速率的概念，并且用细胞图的相关字母表示。例如：

净光合速率：常用有机物积累量O₂释放量（b）、CO₂吸收量（a）来表示。

总光合速率：常用有机物制造量、O₂产生量（b+c）、C0₂固定量（a+d）来表示。

总光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。

这样，学生对于总光合速率、净光合速率、光合作用和细胞呼吸的关系这个难点知识就有了清晰的认识。

三、将表格转换成坐标图，揭示事物发展的规律

[例题]将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其他条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示，下列对该数据的分析，错误的是（   ）。

A.该叶片呼吸作用吸收O₂的速率是0.2μL/cm²·min

B.当光照强度为2klx时，光合作用释放0₂与呼吸作用吸收0₂的速率基本相等

C.当光照强度为8 klx时，光合作用产生0₂的速率为0.8μL/cm²·min

D.当光照强度超过10 klx，光合作用速率不再提高

这道题考查了学生的综合分析能力。学生刚看到题目时，很难在短时间做出准确的判断。在教学中，教师如果能把表格转换为坐标图，学生学习起来就会轻松很多。

表格中的光照强度为0时，对应坐标图的a点;表格中的光照强度为2时，对应坐标图的b点;表格中的光照强度为10时，对应坐标图的c点;而表格中的光照强度为4、6、8时，对应坐标图的bc段;表格中的光照强度为12、14时，对应坐标图的c点以后。

通过这样的图表转换进行教学，学生就很容易理解、掌握知识，从而顺利答题。

（责任编辑 黄春香）