例析构建“坐标——曲线——运用”分析模式在光合作用曲线题中的运用
关键词 分析模式 光合作用 曲线题
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
章君果在“中美生物学教材中‘光合作用速率曲线分析’的比较与评析”一文中，提到美国教材对曲线图注重分析过程的模式化构建。美国教材中提出曲线分析按照一定的分析模式，从“坐标——曲线——运用”的顺序展开，可以让学生快速找到分析切入点，让学生掌握曲线图分析的大致步骤及需要关注的关键信息，更注重培养学生的逻辑思维能力，避免学生拿到曲线图无从下手。
1 “坐标——曲线——运用”模式（图1）分析
对坐标分析，要先要建立坐标指数和生物学过程之间的联系。坐标中y轴通常是观测指标，x轴通常是自变量，自变量的变化和生物学过程的变化之间的联系，需要学生通过一定的推理进行构建。
曲线分析包括某一曲线的分析及不同曲线的对比。某一曲线分析主要从曲线随着自变量的变化趋势、规律及变化幅度，比较同一曲线不同点之间的关系。不同曲线的对比，可从趋势、规律和变化幅度上进行对比，也可以对一些特殊点进行比较，如起点、转折点等。
运用这一部分主要是运用题干中的信息或已知的生物学知识，对现象进行解释及推断。
2 典例分析
图2为某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：
① 由图2中甲图可知，光合作用速率和光照强度的关系是： 。
② 图2中乙图的C点表示光照强度为B时，是植物生长的 ，出现CD段的原因是 。
③ 请在图2甲图中绘制50℃时植物光合作用速率变化的曲线。
④ 根据图2甲图，在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化曲线。
解析：（1） 坐标分析。甲乙两图中因变量均是光合作用速率，自变量分别是光照强度和温度。
（2） 曲线分析。甲图出现了3条曲线，单独看每一条曲线变化趋势相同，即表示在各自温度下，在一定范围内，随光照强度的增强，光合速率增强，当达到某一光照强度下（光饱和点），继续增强光照强度，光合速率不变。三条曲线对比来看，如以10℃曲线为例，当达到光饱和点后，光照强度不再是光合速率的影响因素，而当提高温度后，如20℃，光合速率可继续增强，直至达到该温度下的光饱和点。依次类推可分析另外两条曲线。
在此分析中有两个特殊点A点和B点，A点表示此时光合速率的影响因素主要是光照强度，温度不是主要影响因素;B点表示此时光合速率的影响因素主要是温度，而与光照强度无关。乙图表示在一定范围内随温度增强，光合速率增强，达到C点光合速率达最大，C点之后随温度继续增强，光合速率下降。
（3） 运用。本题难点在③、④问中。第③问中要在甲图中绘制50℃时植物光合作用速率变化，此时仅分析图甲学生是无法下手找出突破口，而要把图2中的甲、乙两图结合起来分析。图甲中的温度变化对光合速率的影响，实际就在图乙中体现，由此进行推论图乙中温度变化也可在图甲中体现。由图乙中要50℃温度下的光合速率，介于20℃和30℃，可推知图甲中50℃时，植物光合作用速率介于20℃和30℃。第④问在图乙中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化。由图乙曲线体现了温度对光合速率的影响，推测此时光照强度应不是主要的影响因素。即可看成图甲中的B点时，再参考图甲中光照强度为A时，三个不同温度下光合速率均相同，故推测此时光合速率的主要影响因素是光照强度，而与温度无关。故推测该曲线是一条直线，而此时图甲中A点时的光合速率低于10℃光饱和点时的光合速率，因此图乙中作图的起点在低于10℃任何位置都行。
答案：①在一定范围内，随光照强度增强而增强，之后，光合作用强度不再增强 ②最适温度 酶活性降低，光合作用速率降低 ③如图3 ④如图4
3 反思
在解答曲线题时，既要读懂曲线，更应注重曲线分析过程中学生对信息的提取、处理和转化能力及依据信息去做出推论的能力。通过对“坐标——曲线——运用”分析模式的具体运用，可见如果只是从简单的识标（横、纵坐标的含义、因果关系）、明点（特殊点：起点、顶点、转折点、终点、交叉点、平衡点的生物学意义）、述线（通顺表述曲线升、平、降变化趋势）的角度分析问题，学生只停留在对表面现象的理解上，而缺乏一定的逻辑推理的分析过程。当出现新的图形或新的研究数据，学生往往无从作答。因此对曲线的分析，教师不仅仅要注重对点、线、面的表面现象的分析，更应注重培养学生对知识转化和逻辑推论的能力。
其次，教师要引导学生自主尝试构建模型，通过自主学习、合作学习、探究学习，学会总结知识点的联系和规律，学会从表面推论本质，深挖潜在的知识点，使学生学习习惯从“不会”到“学会”到“会学”完成学习思维模式转变。
然而，模型的构建不是一朝一夕就能解决，需要教师在平常教学工作中，关注教材中潜在的模型资源，并有目的地渗透和引导学生，从而使教学过程从一种简单的传输、传递和接受过程转变成学生是信息加工的主体，实现学习共同体角色的互换。
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[1] 章君果，张海银.中美生物学教材中“光合作用速率曲线分析”的比较与评析[J]中学生物学，2015，31（6）：60-62.
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