學生背得出「光、二氧化碳、溫度」,但圖上兩條曲線一交叉就亂答。這一堂只教一個判讀動作:看哪一條線先平,平了的那個因素就不再是限制因素。
本堂目標 學生能夠:①在光強與二氧化碳兩條曲線上指出限制段與飽和段;②由淨光合數據加呼吸量 2 微摩爾每分鐘還原總光合,算出光補償點與飽和點;③用葉面積與固定速率算出每小時葡萄糖產量 0.054 毫克,並講出三個假設。
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 |
| 光合作用方程式 |
光合作用用哪兩種原料,產生哪兩種產物? |
二氧化碳與水,產生葡萄糖與氧 |
| 呼吸作用 |
植物在光下會呼吸嗎? |
會,而且二十四小時不停,所以淨光合等於總光合減呼吸 |
| 酶 |
溫度過高時酶會怎樣? |
變性,活性下降且不可逆 |
02 課堂流程(45 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–5 分鐘 |
先備快檢 |
抽問三條先備題,把方程式寫在黑板上 |
口頭答,錯的抄一次 |
| 5–17 分鐘 |
第一幕:兩種限制 |
並排畫光強曲線與二氧化碳曲線,標限制段與飽和段 |
跟畫兩條,自己標出平段起點 |
| 17–30 分鐘 |
第二幕:淨與總 |
由淨光合 -2 還原呼吸 2,逐點加回 |
自己填總光合一行,找補償點 |
| 30–40 分鐘 |
第三幕:由氣泡到毫克 |
示範 0.02 平方米葉面如何算出 0.054 毫克葡萄糖 |
自己算一次,寫出三個假設 |
| 40–43 分鐘 |
一句總結 |
要學生用一句話講出何時光不再是限制因素 |
口頭答,導師只糾正用詞 |
| 43–45 分鐘 |
離場檢查 |
派三條問題,收回點錯處 |
獨立完成,不翻書 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:先平的那條就是限制因素
光強曲線:由零開始近乎直線上升(光限制段),到某光強後轉平(光飽和),此時再多光也沒有用。
二氧化碳曲線形狀一樣,但飽和點較高。
判讀只有一句:未平的那個因素才是限制因素。圖上兩條線交叉,交叉點之後限制因素就換人。
溫度曲線不同:它有最高點然後急跌,因為酶變性,不是飽和。
要求學生複述:線未平,那個因素就是限制因素;溫度是例外,會跌。
第二幕:第二幕:淨光合是剩下的,總光合是全部的
黑暗時氧氣釋放是 -2 微摩爾每分鐘,代表呼吸速率 2。
光強 200 時淨光合 5,總光合就是 7;光強 800 時淨 15,總 17。
淨光合為零的那個光強叫光補償點:光合固定的碳剛好等於呼吸放出的碳,植物在這點不會長大。
最常見錯誤是用淨光合直接當總光合,然後說「黑暗時光合等於零」,其實黑暗時總光合才是零。
要求學生複述:淨加呼吸等於總,補償點是淨等於零那一點。
第三幕:第三幕:由葉面積換算產量
每平方米每小時固定 90 微摩爾二氧化碳,0.02 平方米即每小時 1.8 微摩爾。
六個二氧化碳造一個葡萄糖,所以每小時 0.3 微摩爾葡萄糖,乘摩爾質量 180 克,得 0.054 毫克。
三個假設要寫出來:速率全程不變、無光呼吸、所有碳都變成葡萄糖。
考題若不要求寫假設,仍要在答案留一句「假設速率恆定」,這句話通常就是分數。
要求學生複述:除以六得葡萄糖,乘 180 得質量,最後一定要寫假設。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 曲線判讀題 |
光強增至某點後曲線轉平 |
找平段 → 指出飽和點 → 講此時限制因素換成什麼 |
光不再是限制,二氧化碳或溫度才是 |
| 補償點計算 |
淨光合由負轉正 |
找淨等於零的光強 → 對應總光合等於呼吸 |
約 50 微摩爾光子 |
| 產量換算題 |
每平方米每小時 90 微摩爾、葉面積 0.02 平方米 |
乘面積 → 除六 → 乘 180 克 |
0.054 毫克每小時 |
| 實驗設計題 |
如何證明光是限制因素 |
同一植株、變光強、其他因素固定、量氣泡速率 |
控制變量加重複三次 |
合理性檢查(一定要教):三個回讀:①總光合一定大於淨光合,出現相反就是忘了加呼吸;②光補償點的總光合等於呼吸量 2,不是零;③量子產率初段斜率約 0.035,即約 3.5%,若算出 100% 就是單位搞錯。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| 呼吸 3、淨光合 9,總光合多少? |
12 微摩爾每分鐘 |
看有無直接寫 9 |
| 光補償點時,植物是否等於沒有光合? |
不是,總光合等於呼吸,只是淨值為零 |
看有無把淨與總混淆 |
| 為何溫度曲線與光強曲線形狀不同? |
高溫令酶變性,活性急跌且不可逆 |
看有無提到酶而非「太熱」 |
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 |
| 把淨光合當總光合 |
「光飽和時光合速率 15」 |
15 是淨值,總光合是 17。 |
| 以為補償點是零光合 |
「補償點時沒有光合作用」 |
總光合等於呼吸,淨值才是零。 |
| 飽和後仍說光是限制 |
「光再強光合仍上升」 |
曲線已平,限制因素已換人。 |
| 換算漏除六 |
每小時 1.8 微摩爾葡萄糖 |
六個二氧化碳才造一個葡萄糖。 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| 淨光合負二、呼吸二,總光合多少 |
零 |
錯:寫成負二或負四 |
| 曲線轉平之後,限制因素是什麼 |
換成未飽和的那一個(二氧化碳或溫度) |
錯:仍答光 |
| 六個二氧化碳造幾個葡萄糖 |
一個 |
錯:答成六個 |
09 導師常問
這一章適合哪一年級?
中五為主,中六重溫代謝時可作快速回顧。
45 分鐘夠不夠講三條曲線?
夠,因為只完整算光強一條,其餘用同一判讀動作套用。
有無配套練習?
本章練習三題,答案在頁內;家課接人體氣體交換那章。
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