浅谈高三生物如何复习光合作用与呼吸作用的综合运用

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  光合作用和呼吸作用的综合应用是整个高中生物的重点和难点,也是高考必考的内容。纵观各省近几年的高考试题,不难发现这一部分是高频考点且所占分值较大,且以各种形式在选择题或大题甚至在选做题中进行考察。为了培养学生生物科学核心素养(其包括生命观念、科学探究、科学思维、社会责任四个方面),促进基础教育课堂改革,以及应对我校高考提高高考成绩。结合本人的教学实践经验以及本学科组讨论和研究,我从以下几方面浅谈高三如何复习光合作用和呼吸作用的综合应用。
  一.注重基础知识的复习与巩固。
  万丈高楼平地起,学习是一个循序渐进的过程,要遵循由量变到质变这一规律。首先从细胞器水平、细胞水平、个体水平三个方面学好光合作用和呼吸作用的基础知识。细胞是生物体结构和功能的基本单位,而细胞又是由多种多样的细胞器分工合作从而达到一套完整的体系,因此,生物界的奥秘必须从细胞开始说起。我们从光合作用和呼吸作用的原理出发,使学生深刻理解光合作用和呼吸作用是在细胞器水平上的两种代谢形式,着重要探究理解其中联系,从而更深层次地培养学生在个体水平上的理解与运用能力,能通过现象看到本质,达到高三复习教学实践过程中行之有效的立德樹人的目标。例如在复习光合作用和呼吸作用相关细胞器叶绿体和线粒体的结构时,在掌握其结构的基础上理解识记光合作用和呼吸作用的场所、条件、物质变化及能力变化等等,并比较二者的区别和联系,在教学过程中加大检查力度为后边学习二者的综合应用奠定基础。总之,打好基础能使学生轻松学懂。
  二.理清光合作用和细胞呼吸的原理及其相互关系
  这一部分主要从以下几个方面引导学生复习:
  1.弄清光合作用与细胞呼吸过程中[H]和ATP的来源和去路及的区别
  光合作用中的[H]是还原型辅酶II 简称 NADPH,而呼吸作用中的[H]是还原型辅酶 I简称NADH,二者是有本质区别的。
  2.光合作用和细胞呼吸中物质和能量的变化关系
  根据二者的反应式推出C.H.O等元素及相关物质的转移途径。
  如:C元素  光合作用中二氧化碳中的碳到三碳化合物到糖类等有机物中,呼吸作用又转移到 二氧化碳中。
  光合作用和呼吸作用的能量转化过程。
  如:光合作用    光能——ATP中活跃的化学能———有机物中稳定的化学能
  细胞呼吸   有机物中稳定的化学能——热能和ATP中活跃的化学能
  3.试分析改变条件后,C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量变化
  其基本思路是:分析每一种物质的来源和去路,当光照强度或二氧化碳浓度突然改变后,C3、C5、[H]、ATP、ADP及(CH2O)的来源和去路只有一个变而另一个不变,这样就能准确无误的分析每一种物质的变化。其中C3、C5中的变化是正好相反,[H]、ATP的变化是相同的。
  三.重点剖析影响光合作用和呼吸作用因素的曲线图
  这一部分高考题多以图形的形式综合考察学生分析问题和解决问题的能力,因此在备考复习过程中引导学生剖析图至关重要,主要从以下几方面谈谈。
  1.影响光合作用因素曲线中“关键点”的分析
  影响光合作用的环境因素很多,重点要求学生掌握光照强度、二氧化碳浓度以及温度对光合速率的影响,所以在分析各类曲线图时一定要弄清各点的含义如细胞呼吸速率的大小、光补偿点、光饱和点和二氧化碳的补偿点、二氧化碳的饱和点以及各点在环境条件条件改变后的移动情况的分析。如题中已给出最适温度,通过曲线图分析已超过了光饱和点那么限制光合作用的主要环境因素主要是二氧化碳的浓度。
  2.氧气浓度对细胞呼吸相关曲线分析
  影响细胞呼吸的因素很多,重点要复习氧气浓度对细胞呼吸的影响及实践的应用,引导学生分析关键点的含义及在生产实践中的应用,让学生在学习过程中感受到生物学科作为一门自然学科它的魅力,同时培养学生热爱生命热爱科学造福于人类的生命观念。
  3.呼吸速率、总(真正)光合速率与净光合速率的表示方法及判断
  各种速率表示方法:在有光条件下,单位时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物的积累量,都可代表净光合速率;在黑暗的条件下,单位时间内CO2释放量、O2吸收量吸收或有机物的减少量,都可表示呼吸速率;而真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,其表示方法是O2产生量、CO2的固定(消耗量)量或有机物的制造量来表示。只有理清各种速率的表示方法,在审题做题时就能根据题图中的关键信息加以判断达到准确无误的效果。
  四.深入光合作用与细胞呼吸的实验探究分析
  1.细胞呼吸类型判定
  在理解识记细胞呼吸的场所及过程的基础上根据反应物、产物来判断:若消耗O2,则一定包含有氧呼吸;若产物有水,则一定包含有氧呼吸;若产物中有酒精或乳酸,则一定包含无氧呼吸;若产物有CO2,则要分情况讨论。做题时具体问题要具体分析,不要千篇一律要随机应变。
  2.光合作用或细胞呼吸相关实验探究方法的归类
  最常见的是液滴移动法,通过这种方法只能测净光合速率和呼吸速率而不能测真正的光合速率,真正光合速率=净光合速率+呼吸速率,所以真正光合速率是计算出来的。在复习过程中分析各装置设计的原理、各物质的作用及限定条件,同时要注意误差分析。光合作用或细胞呼吸相关实验探究方法另外还有叶圆片上浮法、)半叶法、黑白瓶法,对基础好的一定要掌握基础差的不作要求。
  五、精选习题,及时巩固
  精选具有代表性的习题进行练习巩固达到举一反三的目的。课堂实践后及时收集学生的学习状况,根据反馈改进教学策略。同时通过课后的习题训练的反馈情况与学生面对面交流沟通,了解学生知识的吸收与运用情况,在研究小组内进行探讨,寻找改进方案,并在后来的教学实践过程中不断的摸索改进,取得进步。。
  总之光合作用和呼吸作用是细胞代谢的重点和难点。在备考期间,我们着重整理归纳曲线图、坐标图、相关计算、探究性实验设计等方面的典型习题及考点,做到“课前整理,课上理解,课后归纳”三步走的策略,取得了良好的教学效果。在高三生物备考的过程中,我们一直在探索,一直在寻找在光合作用和呼吸作用的综合运用方面的有效方法,通过系统的归纳和各类题型的深入探究,培养学生自主理解和运用的能力。
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