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研究模型构建在生物教学中的应用

2019-08-30黄艳艳

读写算 2019年13期
关键词:模型构建高中生物效果

黄艳艳

摘 要 生物课程的研究,促使了人类生命的发展的保障。在生物中构建模型是为了更好的建立学生的思维和动手能力的活动,生物学习在高中学生课程中具有一定的抽象化的思维,所以模型构建的方式更有助于学生养成独立的科学认知,促使学生在学习过程中产生新问题、新知识,在生物学习中让学生得到思维和动手的全面发展。笔者在下文中进行了分析。

关键词 模型构建;高中生物;教学;效果

中图分类号:C41,J714.5                                             文獻标识码:A                                                  文章编号:1002-7661(2019)13-0053-01

一、模型构建的概述

模型是人们按照科学研究的特定目的,在一定的假设条件下,用物质形式或思维.形式再现原型客体的某种本质特征,诸如关于客体的某种结构(整体或部分的)、功能、属性、关系、过程等。高中生物学教材《分子与细胞》关于模型的定义是:“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。”所谓“模型”,是指模拟原型的形式,是为了某种特定的目的而对客观现象(原型)所做的一种简化描述。它不再包括原型的全部特征,但能描述原型的本质,从而揭示客观对象的形态、特征和本质。本课题所研究的生物学模型是指对生物学知识或生命现象所做的一种定性或定量的概括性描述,其表达形式可以实物化、形象化或抽象化。

二、物理模型在生物教学中的应用

以“反射弧生物模型为例,学生可以将制作好的生物模型贴在底板上,在输液管中注入适量的清水。演示时,用注射器将红色液体输入输液管中,以水的流动模拟兴奋在神经纤维上的传导。然后将水的流速调慢,模拟兴奋在神经中枢上传导具有延时性。除此之外,学生还可用另一.种形式演示反射弧的动态效果,即电路动态反射弧模型。学生在塑料板上画出反射弧形状,并在其上设置电路,安装电学元件,来模拟人体反射弧的运动。在动态演示过程中,瞬间开启或闭合在感受器处的黑色开关,灯泡亮,效应器处的风扇开始旋转,持续闭合,则持续作用。闭合位于效应器处的红色开关,无现象。而闭合传出神经效应器处的开关,则传出神经处的灯泡亮,神经中枢传入神经处的灯泡不亮。

三、概念模型在生物教学中的应用

在细胞分裂这节课中,如果教师一味地讲解各个时期各自的特点,让学生去死记硬背,最终使学生大脑中形成的只是几个静态的画面,相关知识支离破碎。在这块内容中存在以下需要辨析的概念:染色质、染色体、染色单体同源染色体.四分体。如果教师引导学生辨析细胞分裂的相关概念模型,将为学生的学习提供明确的导航,能够促进学生对这一概念以及概念之间关系的理解,从而提高课堂复习效率。为此,教师构建以下概念辨析模型,帮助学生更好地把握概念之间的关系,使学生很容易和其他知识融会贯通,把新掌握的知识纳入所建立的知识体系之中。

四、数学模型在生物教学中的应用

生态学的一般规律,常常求助于对数学模型的研究。例如自然界中种群动态变化的研究。种群数量同时受多种因素的影响,因此变化很复杂。自然界中种群数量增长通常呈型曲线,研究“S”型曲线会发现:曲线的形状表示种群动态变化趋势,曲线上任一点的切线的斜率表示变化快慢。当种群数量达到环境所允许的最大值(k)时,在该点作曲线的切线,其斜率为0,表示种群的增长率为0。在K/2时,该点的切线的斜率最大,说明此时种群的增长率最大。当种群数量大于K/2时,种群增长速率开始下降。“s”型曲线实质上是指数函数与对数函数的叠加。用“s”型曲线恰好能完美地表达种群数量的动态变化,明白种群动态变化的意义可用于指导生产实践。利用曲线的数学性质可以简洁地描述生物学上一些复杂的现象,生命现象是奇妙而抽象的,数学曲线是简单而直观的。实际问题常常是复杂多变的,数学建模需要学生具有一定的探索性和创造性,学生体会到利用数学建模的妙处时,进而会对生物学产生更大的兴趣。学生在老师的引导下通过真正“做”科学的过程,既能学到知识,又能提高思维能力。

五、构建模型在生物教学中的应用

应用实例的运用,将事物更真实的一面展现大家面前最具说服力。而在生物学教学中,可以在生物这个特殊的领域中运用特殊的表达方式,在多方面、多角度的层面上去解说问题和解决问题。构建模型的运用,可以发展并完善课堂的不足之处,提高学习效率和兴趣,培养学生的科学理论思维。模型构建的要求:观察、设计、考核、建立的过程,更有利于知识的传播和理解,给了学生一个独立思考和创新的空间,在这个空间中可以锻炼自主学习和解决问题的能力。此过程中,获得观察延伸、知识拓展、罗列推导的能力。比如:在讲述人体精子的形成和卵细胞的结合等问题,通过视频、图像、模型的形式罗列进行分析探讨等,讲述生物的属性和细胞的分裂等知识,能够让学生对自己的观点产生强烈的认同感,让学生形成简约观察而深刻的思考探究的严谨模式。

六、结语

理论的意义和实践操作的意义是两个不同的概念,模型的构造有助于学生在学习过程中巩固理论知识、增强动手能力、创新科学知识等,有一种强大不可替代的作用。在教学过程中应坚持不懈的努力创新,不断地去尝试和学习,找到适合自己适合学生的方法。模型构建的应用无论是理论还是实践都给学生老师带来了不一样的概念和创新。

参考文献:

[1]杨舜华.问题导学法在构建生物学模型中的应用[J].生物学教学,2017(3):31-33.

[2]肖安庆.基于核心素养的模型建构概念的教学策略[J].中学生物学,2018,32(9):32-34.

[3]姜兴明.生物模型建构教学存在的问题及建议[J].中学生物教学,2019(2):24-26.

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