DSE 生物｜光合作用備課指引（導師用）｜光反應、碳固定與限制因子

2026-11-01

學生背得出方程式，但圖表一問「為何曲線平了」就答「植物累了」。這一堂要把平了的曲線翻譯成「另一個因子變成限制」。

本堂目標　學生能夠：① 寫出光合作用方程式並講出光反應與碳固定的產物去處；② 由氣泡數分別算出淨光合與總光合；③ 讀限制因子曲線，指出哪一段由哪個因子限制。

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
方程式平衡	光合作用方程式的係數	6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
呼吸作用	呼吸作用的方向	消耗氧、放出二氧化碳
變數控制	只改光強要固定什麼	溫度、二氧化碳濃度

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	方程式	反應物、產物、能量來源	學生自己寫一次
10–24 分	光反應	光解水、ATP 與還原劑	畫出兩階段流程
24–36 分	碳固定	二氧化碳如何變成糖	講出卡爾文循環入口
36–48 分	淨光合與總光合	氣泡實驗的加減	算出 40 與 30
48–56 分	限制因子	曲線三段各由什麼限制	讀三幅圖
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：光解水，放出氧

光能 → 葉綠素吸收 → 光解水：2 H₂O → 4 H⁺ + 4 e⁻ + O₂。電子經傳遞鏈產生 ATP，並還原 NADP。
兩個關鍵句：氧來自水而非二氧化碳；光反應產物（ATP 與還原劑）即刻用於碳固定。

要學生講：放出的氧來自哪一種原料（水）。

第二幕：淨光合 = 總光合 − 呼吸

光照下數到 30 個氣泡每分鐘，同株植物遮光後數到 10 個（實際是吸氧）。
總光合 = 30 + 10 = 40；淨光合 = 30（可觀察到的）。
光補償點就是淨光合等於零的位置，此時總光合等於呼吸。

要學生計：若呼吸升到 20 個每分鐘而光照氣泡仍 30，總光合是多少（50）。

第三幕：限制因子：曲線平了就換人做瓶頸

光強增加而速率上升＝光為限制因子；曲線變平＝光已飽和，此時瓶頸是二氧化碳濃度或溫度。
提高二氧化碳濃度可以令平台升高，但不能令起始斜率變陡。答題一定要寫「哪一個因子在限制」。

提醒：「速率不變」不等於「沒有影響」，要講出新的限制因子。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
方程式	補齊反應物與產物	先平衡碳再平衡氫氧	6 CO₂ + 6 H₂O
計算	總光合	淨光合 + 呼吸	40 每分鐘
讀圖	曲線平台段	指出新的限制因子	二氧化碳或溫度
實驗設計	證明光是必要條件	對照組要遮光，其餘相同	只有光一個變數

合理性檢查（一定要教）：總光合一定大於或等於淨光合；若算出淨光合比總光合大，就是忘了加呼吸。另氣泡速率單位要一致，全部用「每分鐘」。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
光照 30、黑暗 10 氣泡每分鐘的總光合	40 每分鐘	有沒有加呼吸
光補償點時總光合等於什麼	呼吸速率	兩者相等，淨光合為零
曲線平台段提高二氧化碳的效果	平台升高	起始斜率不變

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
氧來自二氧化碳	答光解二氧化碳	「氧係由水拆出嚟，用同位素標記就見到。」
淨光合當總光合	直接答 30 為總量	「要加返呼吸嗰部分。」
平台段答「植物夠了」	沒有指出限制因子	「要講邊個因子變成瓶頸。」
對照組多過一個變數	遮光同時降溫	「對照組只可以改一個變數。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

DSE 生物練習卷（植物生理）　乙部結構題（光合作用與實驗設計）
中學生物章節索引　全科章節

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
光照 30、黑暗 10 的總光合	40 每分鐘	三題全對＝可進呼吸作用
光補償點的定義	淨光合為零	錯一題＝下堂前重講淨與總
曲線平台段的限制因子	二氧化碳或溫度	錯兩題以上＝回到第三幕

09　導師常問

要背卡爾文循環每一步嗎？

DSE 只需知道二氧化碳被固定成有機物、用 ATP 與還原劑，細節不考。

為何夜間也有氣體交換？

呼吸作用全日進行，只是白天被光合作用蓋過。

葉綠素吸收哪種光？

主要紅光與藍紫光，綠光多被反射，所以葉呈綠色。

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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。