坐标题的解题方法与技巧

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  坐标曲线题在近几年的高考中出现的几率较大,例自1995年至2006年全国、上海、天津,广东、江苏十二年的高考试卷分析,总共出现坐标曲线题60多个,它们主要出现的章节是细胞的结构和功能、新陈代谢、生命活动的调节、生物的生殖和发育、生物与环境、生态保护、选修教材。题型多样,覆盖面广,应该引起高中生物教师及广大考生的注意。
  坐标曲线题不但能够考察一个学生分析问题的能力,同时更能够考察学生对某些相关知识掌握的系统性和全面性,现就此类问题的解题的方法和一些技巧做一简单介绍。
  
  一、解题的方法
  
  解决坐标曲线题的方法可以概括为“一识标”,“二明点”,“三析线”。
  (一)识标
  所谓“识标”就是首先让学生明确坐标曲线的横、纵坐标的具体含义,并通过自己已有的知识,分析出横、纵坐标所示的变量之间的内在联系,从而确定曲线的正确性与否,或者分析内在原因。
  例如:
  光照下正常生长的某绿色植物,其它条件不变,突然停止光照。短时间内叶绿体中C3合成速率变化示意图为(横坐标为时间,纵坐标为合成速率)
  
  以上的四条曲线,如果能够让学生正确地分析出曲线的正确结论,必须首先让学生明确横、纵坐标的具体参数,否则学生只是瞎分析而已,以上四条曲线横坐标是时间,纵坐标表示却是突然停止光照时,某绿色植物中随着时间的变化,C3化合物短时间内合成速率,如果依惯例把纵坐标看成突然停止光照时,某绿色植物中随着时间的变化,C3化合物短时间内量的变化,肯定会错选。本题正确答案A
  再如:
  以下几条曲线都是有关光合作用速率与条件的关系,学生如果分析正确必须首先搞清横坐标,然后根据横坐标所示的变量与光合作用的关系进行分析才有可能得出正确的结论。
  
  例三:
  
  以上两个曲线是叶绿体在不同的条件下有关有机物含量和生成率的曲线,如果学生没有明确纵坐标所问的是什么,光凭记忆去答题,有可能就弄错。
  (二)明点
  生物坐标的曲线是生物体某一生命活动,一种生理过程的反应,如果对某一生理过程有一个正确、全面的理解和掌握,我们对曲线就要作全面地分析。
  例一:
  
  问:分析A点表示_________________________________。
  分析AB段表示_______________________________。
  分析B点表示_________________________________。
  分析BC段表示_______________________________。
  分析C点表示_________________________________。
  分析BC段表示_______________________________。
  例二:
  如下图,虽然该图表示的是时间与植物氧气量的释放的关系的问题,但在曲线中增加了两个影响植物光合作用的因素,(光)和(二氧化碳)因此,曲线的走势会发生变化。并且要让学生明白,一个因素影响的是光反应,NaHCO3影响的是暗反应。
  
  例三:
  下图表示的种子在萌发的过程中,从环境中吸收水分的曲线:
  1.OA段表示:___________
  2.AB段植物不再吸水的原因是___________
  3.BC段植物吸水量大增的原因是_________
  总之,对于曲线的分析我认为,首先让学生明确曲线中的转折点,它是在横坐标这个变量引起变化的之外的另一个变量,也可能是生物的某一生理过程改变的转折点,此处是设问的关键所在。
  
  例四:
  右图表示营养物质的产量对微生物的生长速率和菌体产量的影响。根据图中曲线能得出的结论是(生长速率是指每小时细菌分裂的代数)
  A.营养物质浓度很低时,其浓度会影响生长速率,但不会影响菌体的产量
  B.超过一定的浓度,营养物质的浓度只影响最终菌体的产量,不影响生长速率
  C.营养物质浓度很低时,生长速率不受营养物质浓度的影响
  D.高浓度的营养物质对生长速率和菌体产量都不产生影响
  曲线上的点表示的是某一时刻细胞的数目或者菌体的产量,因此斜率表示的就是生长速率。据图可以看出,在较低浓度范围内,营养物质的浓度既影响初始阶段的生长速率,也影响最终菌体的产量;超过一定的浓度,营养物质的浓度只影响最终菌体的产量,不影响初始阶段的生长速率。本题正确答案B。
  (三)析线
  在一个坐标系中,往往不只有一条曲线,我们在对一条曲线进行分析时,要遵循以上的识标、名點外,对多条曲线就要辨明关系,找出联系和区别,并要这对不同的曲线加以分析。
  例如:
  
  该图中1,2,3三条曲线的关系是表观光和速率的数值,是真正光合速率与呼吸速率的差值,如果图中只给1和2两条曲线,我们可以通过它们之间的相互关系进行计算求相关的数值。植物在20度之前由于光合速率增加较快,所以导致植物表观光和速率的增加,植物在此阶段是积累有机物的,当该植物在超过20度的环境下继续升高温度时,由于呼吸速率提高的速度较快,所以导致植物光合作用的速率减弱,有机物的积累量减少。
  例二:
  
  该图表示植物呼吸作用释放CO2的曲线,图中的红色曲线表示释放的总量,但是它是有氧呼吸和无氧呼吸的释放量的总合,随着氧气量的增加,有氧呼吸逐渐增强,释放的二氧化碳量应该是逐渐增加的,而无氧呼吸释放的二氧化碳是逐渐减少的。如果在题中给出其中的两条曲线,就可以求出另一条曲线的变化情况了。以上两种题型都是坐标系中有多条曲线,并且它们之间具有一定的关系,根据内在的联系进行画图或分析。
  
  二、解题技巧
  
  技巧一:坐标曲线是通过数学坐标的形式,考查学生观察、分析和理解的能力,因此在解题的过程中,要充分利用数学的相关知识加以分析如斜率。
  例1:
  某糖厂用淀粉作原料进行工业制糖,制糖的基本技术要求是通过调整温度来影响淀粉酶的活性,如图所示,图甲表示温度对淀粉酶活性的影响,图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉加入制糖装置后,逐步提高温度,图中曲线表示这一过程中麦芽糖积累量的变化。
  
  (1)图甲中,T0表示淀粉酶催化该反应的
  ________________。
  (2)图甲中,淀粉酶在Ta和Tb时催化效率都很低,但是这两种温度对酶的影响却有本质的区别,在Ta温度下酶的活性____________在Tb温度下,酶的活性___________________。
  (3)请依据图甲,在乙图中标出的T0位置
  (4)图乙中,Tb至Tc的曲线表明____________________。
  例二:
  
  上图表示某植物细胞放在一定的外界溶液中的细胞变化,A、B、C表示细胞的形态变化,在此变化过程中,画出:(1)细胞液浓度的变化曲线;(2)失水速率的变化曲线。
  该题的第二问就可以用的一图中的曲线斜率进行画图(如图)
  例三:
  下图表示的是微生物的生长曲线图:
  
  在微生物的群体生长的过程中,调整期、对数期、稳定期、衰亡期四个时期,由于微生物的结构和生理的差异,导致在不同的生长时期增长率有很大的不同,调整期和稳定期由于微生物不增长,所以,增长率为零,增长率最大的时期是对数期,而在衰亡期,微生物表现为负增长,增长率曲线如左下图。
  技巧二:利用坐标系中的辅线
  例一:
  下边的有关呼吸的曲线,如果在给出其中的两条曲线,1:二氧化碳释放量和其中的一条(如无氧呼吸曲线),让你在图中划出有氧呼吸的曲线,那么,可以采用增加辅线的方法如图a、a′、a″和b、b′b″等多条曲线进行有氧呼吸释放氧气的计算,从中可以划出有氧呼吸释放二氧化碳的曲线,该过程必须利用画辅线的方法画图。
  
  例二:
  
  胃液的PH值随喝水的量的变化,再喝水胃液的PH只能被稀释升高,但不会超过7变成碱性。本题正确答案A
  坐标曲线题不但能够考察一个学生分析问题的能力、图文转换的能力,同时更能够考察学生对某些相关知识掌握的系统性和全面性。现代社会需要高素质的人才,借坐标题的复习既能使学生巩固基础知识,又能潜移默化地培养学生分析问题、观察问题、解决问题的能力,为今后的工作和学习打下坚实的基础。
  
  <注>:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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