如何利用曲线图解决生物学问题.doc

如何利用曲线图解决生物学问题 生物学中的曲线图是把生物学问题进行数学模式化，并用图解形式阐述生物学事实、概念、原理和规律等。从曲线图的组成来看，其中应有自变量、因变量等相关变量，有时还包括第三变量；从整个过程来看，能反映出在一定的条件下所发生的生物学变化规律，它是一个连续的动态变化图。生物学中的曲线图具有以下几个特点： 一、???? 曲线图呈现在我们眼前时，自变量、因变量一目了然，曲线图的形状、走势及在某一区域的增减也是显而易见的，有些曲线图控制的条件及因变量的极限等都很容易辨别，与某些知识相关联也不难识别。这些客观效果都是用文字无法替代或无法达到的，如同看剧本不如看电视剧一样，因而它具有直观性。如果站在读者或学生角度来看，日常接触的信息大都是以文字为载体来呈现的，曲线图作为一种载体来传递信息就显得别具一格了。生物学曲线图应用改变了文字信息平淡、单调的缺点，以一种崭新的面目呈现信息，给读者留下信息传递形式灵活多样、图文并茂的感觉，因而它具有直观新颖的特点。 二、???? 曲线图中有些信息是显而易见的，有些信息经过挖掘就能发现，但有些信息是潜伏隐蔽的，这些隐藏信息往往就是解题的关键，必须从多角度观察、分析、推理才能获取这些信息。这些信息的获取就为解决本题在方法和思路上打下了较好的基础，并向解题的突破口迈出有力的一大步。 三、抽象概括 生物学曲线图都是根据相关变量之间客观存在的内在联系，巧妙地借用函数关系而构建起来的。在绘制曲线图时必须根据一定的生物学原理或规律，找准自变量与因变量之间的增减变化、极限区域等实质联系。在这个过程中当然包含着从特殊到一般、从具体到抽象的去粗取精、去伪存真的复杂思维过程，将实际问题抽象为数学曲线模型并可以进行合理解释与运用的过程；曲线图来源于生物学问题及实例等，但它不是问题、实例的简单“复制”，而是对其再加工、创作，因而它又高于问题、实例，所以具有高度抽象概括的特点。 四、简洁明了 曲线图与文字相比，所呈现的信息量是相当的，只不过传递信息的方式或载体不同而已。一个简单的曲线图所携带的信息往往需要相当多的文字来描述，所以曲线图的应用改变了文字信息单一、冗繁的缺点、且具有简洁明了的特征；由于文字描述受时间的限制，许多同时、同地发生的变化，只能以一支笔按一定顺序罗列出来，而曲线图能够很好地利用多维空间，把许多动态的变化同时展现出来，因此所携带的信息更明了，信息的质地更优。 遇到曲线图题，学生必须根据文字和图示准确判断出是有关哪方面的曲线，可能涉及哪些相关知识点，从图中找出自变量和因变量之间存在哪些变化规律、变化区域及极限等，这实质上就是从图中准确获取信息的过程，即是对曲线图中信息的解读过程。不仅要读出明显信息，而且还要获得那些隐蔽信息，这一步是解决问题的前提和保证。 例1：青春期是人一生中身心发展的重要时期，如图所示某地男女身高增长变化的曲线图，请回答下列 问题。 （1）甲表示的是（ ）性身高增长速度的变化曲线。 （2）甲和乙在青春期出现的外表上的不同变化称为第（ ）性征。 （3）专家建议青少年要多吃含（ ）丰富的食品，因为它是人体细胞生长及修补组织的主要原料。 分析：进入青春期后，男女身高都迅速增长，且男生比女生身高增长快，但开始增长年龄一般比女生晚。从图中曲线可以看出甲为男，乙为女；进入青春期后，男女出现的外表上的不同变化称为第二性征，如男生出现喉结、长胡须等，女生乳房变大、骨盆变宽等；蛋白质、糖类、脂肪都能为人体提供能量，也是构成细胞的一种成分。但蛋白质的主要功能是构成细胞，是人体细胞生长及修补组织的主要原料，所以青少年要多吃含蛋白质丰富的食物。因此答案分别是：（1）男（2）二（3）蛋白质。 例2：如图所示曲线表示某人在休息状态中进行一次呼吸时，肺内空气压力的变化。当时大气压力为760mmHg。据图分析并回答下列问题： （1）此人在（ ）时间段内进行呼气，判断的依据是（ ）。 （2）此人呼气时，呼吸肌的运动状态是（ ）。 （3）休息时，此人的呼吸频率为（ ）次/分。 分析：在一次呼吸过程中，肺内气压发生了周期性的变化：等于大气压——低于大气压——等于大气压——高于大气压——等于大气压。这说明气体进出肺的直接动力是肺内外气压差。当肺内气压小于大气压时，外界空气通过呼吸道进入肺，直到肺内气压等于外界大气压；当肺内气压高于外界大气压时，肺内气体通过呼吸道排出体外，直到肺内气压等于外界大气压。据此可以判断图中此人在2-4秒时间段内肺内气压高于大气压，此时间段为呼气。由于呼气时，肋间肌和膈肌同时处于舒张状态，胸廓缩小，肺也跟着回缩，肺的容积缩小，肺内气压升高，气体被排出。每分时间内呼吸的次