在现行的高中生物课本中,“光与光合作用”一节是整个高中学习的重点之一,历年的省级考试,全国高考也作为常考内容。但由于此知识点联系较广,有一定难度,加之农村普通高中学生底子较差,学习起来有困难。在多年教学工作中,通过总结思考,就此节课教学工作提几点建议。
一、理清经典实验,了解发现历程
在光合作用发现的历程中,有许多科学家做了大量实验,学生通过了解历史,可以从中领略前人的思维和方法。例如,普里斯特利的实验只是证明了空气可以被植物更新,不知道更换了什么气体。而且该实验没有设置对照实验:放绿色植物与没放绿色植物对照,结论可信度不高。教师在教学活动中,一定要阐明普里斯特利的实验只是第一步,后来还有许多科学家,例如,萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门等,他们前仆后继,共同努力,才发现了这一伟大的生理过程。从中体现出前人几十年努力得出的知识经验来之不易,要让学生知道大科学家的结论都有可能被修改和补充。作为学生,更应该总结前人的经验,刻苦学习,不怕挫折。
二、突破难点,注重考点
1.关于反应式的理解
本节课难点之一,是光与光合作用过程中的物质转变,课本给出的反应式:H2O+CO2→(CH2O)+O2只表明了光合作用的场所、条件、原料和产物,较为笼统,并未表示出反应物和生成物的物质转化关系。利用同位素示踪法标记水和二氧化碳,先用氧的同位素标记水,产生的氧气全部有放射性。若标记二氧化碳,除了糖类有放射性外,部分水也有放射性,释放的氧气全部无放射性。因此,反应式又可以写成:CO2+2H2O→(CH2O)+O2+H2O。此外,光合作用其实是一个非常复杂的生理过程,中间包括许多化学反应,但在许多试题中,总考到有关物质数量关系的计算,我们知道如果把产物写成最初的产物——葡萄糖,那么,总反应式又可以写成:6CO2+12H2O→C6H12O6+6O2+6H2O。所以对反应的理解应该更加灵活。
2.关于各类因素对光合作用的影响
对光合作用有影响的主要因素有光照强度、二氧化碳浓度、水、矿质元素、温度等。难点在于多种因素对光合作用的影响。如下图所示:
以上三图综合分析,P点时,限制光合速率的主要因素应该为横坐标所示的因素,随该因素的一直加强,光合速率不断提高。当到Q点时,自变量所表示的因素不再影响光合速率,要想提高光合速率,可以提高其他因素的强度。各种办法相结合,可在学习过程中起到很大的作用。
3.关于光合作用和细胞呼吸之间的关系
呼吸作用这一生理过程和光合作用一样,同样在高中生物课本中占有极为重要的地位。以往的高考试题中,也是重要考点,其中实际光合速率、净光合速率和呼吸速率三者之间的关系尤为重要,真正光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和。要让学生理解三者的表示方法,如净光合速率可以用氧气的释放量、二氧化碳的吸收量、有机物的积累量等不同方法来表示等。
三、对光合作用重要意义的理解
教师在教学活动中,要强调光合作用的重要之处,甚至伟大之处在于它对整个生物圈,整个地球的意义,具体表现如下:
1.提供有机物给整个生物界
地球上的植物每年约合成5×1011吨有机物,能直接或间接作为人类和动物的食物,地球上的自养植物,一年中通过光合作用约制造2×1011吨碳素,其中40%是由浮游植物制造的,另外60%是由陆生植物制造的。
2.为整个地球提供氧气
整个地球上,生物呼吸和燃烧的作用,每年使3.15×1011吨氧气被消耗,通过计算,可知大气层中包含的氧气将在3000年左右耗尽。但是,植物在吸收二氧化碳的同时也释放出5.3×1011吨氧气,所以,大气中的氧仍然维持在21%。
3.给人类社会的发展提供能量
植物进行光合作用,可以将太阳能转化为化学能。植物在固定二氧化碳的过程中,把能量储存在有机化合物中。我们所利用的能源,如煤炭、石油、天然气等都是现在和以前的植物通过光合作用形成的。
总之,作为教师要讲清楚,目前人类的食物、能源等问题的解决都和光合作用有密切联系,所以,探讨光合作用的规律,搞清楚有机物运输和分配规律,对于有效利用太阳能,使之更好地为人类服务,具有重要的理论和实际意义。
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本文标题:关于“光与光合作用”一课的几点思考
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