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浅析高中生物模型教学法的应用

2018-04-02朱丽萍

数理化解题研究 2018年30期
关键词:底物数学模型直观

朱丽萍

(江苏省扬州市仙城中学 225200)

随着新课改的实施,高中生物教学发生了根本的转变,教师不仅要引导学生学习知识,更要引导学生进行自主探究,培养学生的自主学习能力,提升学生的思维品质,促进学生创新意识的发展.因此,在生物教学中,教师运用生物模型的教学方法,更有利于学生兴趣的激发,体现学生的主体地位,促进教学的有效性.

一、构建生物模型的意义

1.激发学生的学习积极性

相对初中生物来说,高中生物知识体系更加的庞大和复杂,知识具有抽象性,学生通过记忆很难深入的理解高中生物知识,这就给学生的学习带来了困难,使得学生感觉高中生物知识枯燥、单调,学习兴趣不高.因此,高中生物教师可以结合教学内容,引导学生进行生物模型的构建,将抽象的生物知识形象化,将微观的生物知识具体化,将复杂的生物知识简单化,激发学生的兴趣,提升学生的学习积极性.例如在进行有关“细胞器”教学的时候,教师可以给学生展示细胞结构的模型,让学生对细胞中的各个细胞器有直观的印象,从而将理论知识和具体事物联系起来,更有利激发学生的积极性,掌握细胞器的构造和功能.

2.提高学生的学习效率

以往的传统生物教学,教师对学生进行知识的灌输,学生进行机械的学习,这种模式已经不能满足学生发展的要求.高中生物教师要引导学生建立生物模型,通过模型来进行生物现象的分析、生物规律的发现,从而让学生直观、准确的掌握生物现象的本质规律,提高学生的学习效率.例如在进行“种群数量的变化”学习的时候,教师可以引导学生对细菌数量变化进行探究,让学生将记录的数据在坐标上进行标注,并将相邻的点连接起来,这样就可以得到种群增长的“J”曲线,通过模型的构建,更能让学生直观的感受到种群的数量变化,加深了学生对知识的理解,提高学生的学习效率.

二、高中生物模型教学法的应用策略

1.构建物理模型

构建物理模型是模型教学法常用的方法,主要是将微观的结构或是现象,通过放大或是等比例的实物反映出来,让学生可以直观的进行观察,让学生能够清晰的看到物质的微观结构,提升学生的学习能力.教师也可以引导学生自主进行物理模型的构建,以便加深学生的印象,物理模型一般是实物的放大或是缩小模型,因此需要在构建的过程中,对于模型的各个比例进行合理性分配.

比如在进行“细胞的增殖”教学的时候,教师可以给学生进行“有丝分裂”物理模型的构建,让学生直观的感受细胞的增殖方式,从而更有利于学生深入的理解教学内容.教师可以将准备好的纸板、图钉、细绳等物品来给学生进行有丝分裂各个时期模型的构建,让学生直观的观察模型,体会各个时期细胞的状态,教师可以引导学生进行有丝分裂各个时期模型的构建,让学生参与到模型的制作中,更能激发学生的兴趣,加深学生的印象,提高学生的学习效率.

此外,教师也可以将细胞分裂的过程做成动画,为学生构建动画式的物理模型,让学生仔细的观察各个时期细胞中染色体的变化过程,让学生从模型中明白细胞增殖周期内,染色体的数量变化规律,这样不仅能让学生明白教材知识的内涵,也能培养学生的问题分析和解答能力.学生通过动画模型的演示,可以有效的掌握细胞有丝分裂的各个时期的变化和特点.

2.构建数学模型

数学模型是运用数理逻辑方法和数学语言建构的科学或工程模型.生物数学模型可以是函数、图表、公式等一些通过数学语言来展示生物本质规律的模型.高中生物知识的许多规律是可以通过数学模型进行直观的体现,教师引导学生进行数学模型的构建,可以让学生总结生物规律,理解生物知识的本质,从而提升学生的思维能力.

比如在有关“酶”知识的教学过程中,影响酶的活性因素是教学的重难点,酶的活性一般是通过酶促反应来进行体现,根据底物的变化来体现酶的活性.在影响酶的活性底物浓度的实验中,教师可以引导学生对不同浓度的底物进行探究,然后根据实验得到的数据记录构建数学模型,绘制出曲线图表,这样,学生就可以直观的看出底物浓度对酶的活性的影响,当底物浓度比较低的时候,随着底物浓度的增加,酶的活性增加,反应速度加快,当达到一定的速度以后,酶的活性便不再随着底物浓度的增加而增加,这就说明底物浓度对酶的活性影响有一定的饱和度.在探究pH对酶的活性影响的实验中,通过数学模型的构建,学生很容易发现只有在适合的pH下,酶的活性才能达到最高,并且不同的酶受pH的影响是不同的,在pH高于或是低于酶的最适pH的时候,酶促反应速度降低明显,而在过酸、过碱的环境下,酶会失活.在探究温度对酶的活性影响的实验中,通过实验数据进行数学模型的构建,学生发现酶促反应随着温度的升高速度先加快后减慢,在一定温度的范围内,酶的活性与温度成正相关,当温度高于酶的承受能力的时候,会使得酶变性,活性急速降低,导致酶促反应变慢.

通过数学模型的构建,学生可以更加清楚的看到酶的活性影响因素,掌握温度、pH以及底物浓度对酶促反应的影响,从而让学生进行有关酶促反应速率变化背后原因的探究,更有利于学生掌握教学内容.通过数学模型,可以将教材中的关键知识点集中到几张曲线图或是表格中,便于学生观察和理解,从而有效的提升学生的学习效率.

总之,在生物教学中进行生物模型的构建,可以让学生对生物知识有直观的感受,降低学生理解的难度,提高学生的学习兴趣,帮助学生掌握生物知识的学习方法,从而提高学生的自主学习效率,不断提升学生的生物综合知识,达到高效教学的目的.

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