曲线坐标 浅析生物坐标曲线信息题备考策略

　　高考生物部分的考试说明中对生物学科的命题要求有，“要重视对考生科学素养的考查，在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量”。江苏省自2004年自主命题至今，对这一考查要求，命题意图越来越清晰，题目比重也呈逐年增加的趋势。在高考复习教学中，坐标曲线信息题是教师进行考前复习的最常用题型。从培养能力的角度看，坐标曲线信息题能全面考查学生搜集、选择、处理、运用有效信息，客观地描述生物学现象，分析问题，阐明、解决与该问题相关的生物学知识，并能利用数学方式解释、处理数据，解决实际问题的能力。从高考卷试题的得分情况看，这类题目的得分率往往是较低的。为了提高学生这方面的能力，更好地应对高考，笔者结合自己多年复习班教学的经验，谈几点备考策略。
　　1　阅读整理曲线中的知识点，把握知识背景
　　曲线是知识的载体，理解曲线信息的知识背景，是处理曲线信息并作答的第一步。每当我们在解答曲线有关的问题时，应首先回忆、思考并迁移曲线相应的内容，沟通文字与图形的联系。
　　【例1】如图1所示，水稻的光合作用强度、呼吸作用强度与叶面积指数(单位土地面积内的总叶面积)的关系。
　　下列叙述中正确的是(　)
　　A.呼吸量随叶面积指数增加而增大
　　B.阴影部分为光合作用合成有机物的量
　　C.叶面积指数为4时，光合产物最多
　　D.叶面积指数越大，光合作用最强
　　解答此题的策略是，首先要求学生思考两组概念：何为光合作用、呼吸作用?何为光合作用强度、呼吸作用强度?其次考虑光合作用和呼吸作用的量分别处决于哪些因素?光合作用强度与呼吸作用强度的指标有哪些?再想一想叶面积指数越高，光合作用和呼吸作用的值如何变化?最后理清光合作用和呼吸作用之间的关系。光合作用与呼吸作用是一对矛盾概念，如植物通过光合作用制造有机物(同时释放氧气)，而呼吸作用需要消耗有机物(同时消耗氧气)，两者的差距决定了植物积累有机物的量，进而影响植物的生长发育、作物的产量等。当把曲线中相关的知识点一个个思考明了了以后，学生就把握住了曲线与文字之间的联系，再来解答这道题，答案就自然浮出水面了。
　　2　分析曲线中的数据。抓住数和量的变化
　　在定量性描述的曲线中，发现并抓住数和量的变化，是解决这类曲线信息题的关键。识别曲线时，要点有五看：一看横坐标；二看纵坐标；三看计量单位；四看曲线的起点、拐点和终点；五看曲线的变化规律。
　　【例2】一学生做了这样的一个实验，将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于气密状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第五分钟开始给予光照。实验中仪器记录该容器内氧气量的变化。结果如图2，请据图回答：
　　(1)在0-5 min之间氧气量减少的原因是________；
　　(2)给予光照后氧气量马上增加的原因是________；
　　(3)在5-20 min之间氧气量增加的速率逐渐减少，这是因为
　　：
　　(4)加入少量的NaHCO3溶液后，氧气产生量呈直线上升，这是因为________；
　　(5)加入NaHCO3溶液后，平均每分钟产生________mol的氧气。
　　解答此题的策略是，首先在理清知识背景的基础上，分析出题干中的已知文字信息有：小球藻放在气密状态、实验在暗室中进行，证明一开始小球藻并不进行光合作用，不产生氧气，只进行呼吸作用消耗氧气，使容器内氧气减少。从第五分钟开始给予光照后进行光合作用，容器内氧气量是光合作用释放氧气量与呼吸作用消耗氧气量之差。做完这个工作，接下来的重点就要来看图形了。一看横坐标，表示实验时间，单位是分，每小格表示5 min，在曲线中横坐标一般表示的是自变量；二看纵坐标，表示容器内的氧气量，单位为10-7摩尔，每格表示1ｘ10-7mol，纵坐标常表示因变量；三看计量单位，与题干一致，不需转化；四看曲线的起点、拐点和终点，找出因变量随自变量发生变化的关键。第一段起点是实验前，氧气量为5ｘ10-7mol，终点第五分钟氧气量为4ｘ10-7mol。第二段起点是第五分钟，氧气量为4ｘ10-7mol，终点第20min氧气量为7×10-7tool。第三段起点是第20 rain氧气量为7×10-7tool，终点第30min氧气量为112ｘ10-7mol。三段曲线之间的点即拐点，是外界条件发生改变的时间点，由此即要五看曲线的变化规律。主要有三个变化：第一段从实验开始～第五分钟，曲线下降即氧气量减少的原因是：小球藻在暗室中没有光照，只进行呼吸作用，消耗氧气，所以氧气量减少。第二段从第五分钟一第二十分钟，曲线上升而后由急变缓，即氧气量增加且逐渐缓慢增加的原因是：给予光照后，光合作用开始并放出大量氧气，所以氧气量增加。增加缓漫的原因是密闭容器，CO2原料在光合作用中因消耗而减少，最终阻碍光合作用速率。第三段，从第二十分钟.第三十分钟，曲线直线上升即氧气量急剧增加的原因是：加入NaHCO3可以产生CO2,补充了光合作用的原料。
　　由此可见，当理解了坐标图中横、纵坐标的含义，找出了横纵坐标之间的关系，并抓住了重要的点(起点、转折点、和终点)，且弄清楚了这些特殊点各自的生物学涵义，最后再来分析曲线何时开始上升，为什么上升；何时趋向平缓，为什么趋向平缓；何时发生转折，为什么发生转折。如此应对，再复杂的题目，也不用害怕了。
　　3　剖析曲线的变化规律，理清曲线间的区别与联系
　　对有多条曲线的信息题，题中给予的信息量大大增加，难度也就随之升级。针对这样的题目，首先要运用前两点策略，把每条曲线的知识点和知识背景先整理出来。分析曲线中的数据，抓住数量关系。明确了每条曲线所蕴含的生物学涵义，再来剖析各条曲线的变化特点，寻找并发现它们之间的联系：是属于因果关系呢还是条件与产物的关系；是直接产生关系呢，还是由某些原因发生的间接关系?
　　【例3】在烧杯中加入一些枯草浸出液，烧杯中的枯草菌以其中的有机物为食，过几天后放人大草履虫，再过一段时间后，放入双小核草履虫，它们均以枯草杆菌为食。三种生物在浸出液中数量的增减情况如图3中A、B、C曲线所示，据图分析回答：
　　(1)枯草杆菌与草履虫之间构成________关系；两种草履虫之间构成________关系。
　　(2)A、B两曲线分别表示________和________的数量变化情况。
　　(3)曲线A在a-b段下降的原因是________。
　　(4)曲线c在c-d段下降的原因是________。
　　解答此题的策略是：先运用策略1、2阅读整理出两种草履虫都以枯草杆菌为食，草履虫与枯草杆菌是捕食关系。两种草履虫之间因种的不同是竞争关系。然后研究每条曲线之间的关系，可以看出C曲线上升时，A曲线则下降，说明二者属于因果关系，即捕食关系。A曲线的种群数量大于C曲线，则A曲线代表枯草杆菌(营养级低的生物数量多)，C曲线则是以枯草杆菌为食的大草履虫。B曲线从中途出现，表示双小核草履虫是后来才加入的，该草履虫一旦加入，C曲线即急剧下降直至为零，说明B与C之间是另一种因果关系即竞争关系。在两种草履虫的生存斗争中，大草履虫因得不到食物而被淘汰，因此曲线B开始迅速上升，直至与食物A达到捕食的动态平衡。
　　4　挖掘不同曲线信息题中的相同信息点，促进知识的迁移运用
　　在复习进行了一段时间后，随着学生接触到的坐标曲线题越来越多，慢慢地学生会发现在不同的题目中常常会遇见差不多的或看上去似曾相识的曲线。经常有“在一定范围内”，随“横坐标量”的增加，“纵坐标量”逐渐增加或减小，超过一定范围后，随“横坐标的量”的增加，“纵坐标的量”减少或增加，或者达到某种平衡状态。这时就应在学生自主探究的基础上进行适时的点拨，引导他们挖掘不同题目中的相同信息点，进行归类总结，促进知识的迁移运用。
　　【例4】图4不能表达的生物学意义是(　)
　　A.光合速度与二氧化碳浓度的关系
　　B.细胞质壁分离速度与时间的关系
　　C.发生渗透失水的细胞质量与时间的关系
　　D.氧气浓度与乳酸菌无氧呼吸强度的关系
　　通过分析同一曲线表达的不同生物学涵义，从中挖掘不同知识点之间在构建数学模型中的相同规律。培养了学生将曲线转换成文字，或把文字转换成曲线，乃至曲线间相互转换的能力，以期提高学生“获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力”。