IB 生物｜光合作用與限制因子備課指引（導師用）

IB 生物｜光合作用與限制因子備課指引（導師用）｜光反應、碳反應與速率計算

2026-11-09

學生識背「光反應造 ATP 同 NADPH」，但一見圖表平台段就答「光不夠」。這一堂用同一組速率數據，把光反應、碳反應與限制因子連起來。

本堂目標　學生能夠：① 講出光反應產物在碳反應的用途；② 由體積與時間算出光合速率並比百分比變化；③ 用限制因子解釋曲線的平台段。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
速率	4 分鐘收集 4.8 cm³ 氧氣，速率是多少	1.2 cm³/min
百分比變化	由 1.2 升到 1.8，升了幾多百分比	50%
葉綠素吸收峰	葉綠素吸收哪兩個波長	430 nm 與 662 nm

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	兩個階段	問「氧氣由哪來」	講出光反應在類囊體
8–22 分	光反應	光解水、化學滲透	畫出 ATP 與 NADPH 流向
22–36 分	碳反應	RuBP 與 rubisco	講出 ATP 用在哪一步
36–46 分	速率計算	4.8 ÷ 4 與 7.2 ÷ 4	算出 1.2 與 1.8
46–56 分	限制因子	平台段代表什麼	講出溫度或 CO₂ 成為限制
56–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：光反應：水被拆開，質子推動 ATP 合成

光系統 II 吸收 680 nm 附近的光，水光解出電子、質子與氧氣——所以氧氣全部來自水。
電子沿電子傳遞鏈下傳，質子被泵入類囊體腔，經 ATP 合成酶回流時造 ATP；光系統 I 的電子最後交給 NADP⁺ 造 NADPH。

要學生複述：氧氣的三個來源字（水、光解、光系統 II）。

第二幕：碳反應：ATP 與 NADPH 用在還原，不在固碳

卡爾文循環在基質進行：CO₂ 與 RuBP 結合（rubisco 催化）成兩個 GP，GP 用 ATP 與 NADPH 還原成 TP，部分 TP 走回生成 RuBP 的循環。
要學生講清：光反應停，碳反應會停，因為 ATP 與 NADPH 斷供。

提醒：固碳那一步不需要 ATP，還原那一步才需要。

第三幕：限制因子：平台段換的是另一支

光強增加、氧氣速率由 1.2 升到 1.8 cm³/min，即升 50%。
再增加光強而速率不變，代表光已不再是限制因子，換成溫度或 CO₂ 濃度成為限制。
總光合 24、呼吸 6，淨光合 = 18，所以光補償點就是淨光合回到 0 的光強。

要學生判斷：若把溫度由 25 升到 40，曲線會升還是跌（跌，酶變性）。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
計速率	4.8 cm³ 用 4 分鐘	體積除時間	1.2 cm³/min
百分比變化	1.2 升到 1.8	差值除原本值乘 100	50%
由淨求總	淨 18、呼吸 6	總 = 淨 + 呼吸	24
限制因子	平台段	逐個變數對比	第二個變數成為限制

合理性檢查（一定要教）：淨光合一定細過總光合（因為要扣呼吸）；速率單位一定要有「每分鐘」；百分比變化超過 100%% 時要回頭檢查是否用錯了分母。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
第一組速率	1.2 cm³/min	體積有沒有做功
加倍光強後的百分比變化	50%	分母用原本的 1.2
淨光合	18	有沒有扣呼吸

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
把速率倒轉	寫成 4 ÷ 4.8	「速率係體積除時間，唔係時間除體積。」
百分比用絕對差	答 0.6	「百分比變化要除原本值再乘 100。」
把淨光合當總光合	寫總光合 18	「18 係淨，總光合要加回呼吸 6。」
平台段答「光不足」	仍寫光是限制因子	「平台段代表光已經夠，換另一樣做限制。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

IB 生物章節索引　本頁三題作課後練習

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
光合速率	1.2 cm³/min	三題全對＝可進呼吸作用比較
百分比變化	50%	錯一題＝下堂前重講分母
淨光合	18	錯兩題以上＝回到第三幕

09　導師常問

要背電子傳遞鏈每一步嗎？

要講出光系統 II、質子梯度、ATP 合成酶三個環節即可。

限制因子圖一定考嗎？

幾乎每年有，會要求指出哪一段受哪個因子限制。

光合與呼吸要一起溫嗎？

要，兩者的淨值關係是常見比較題。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。