王明强

摘 要：生物课程是中学教学体系中重要的组成部分，教师在教学的过程中，为了有效的提高教学质量，培养学生的认知能力，就需要改变传统“填鸭式”教学理念，注重数学模型的构建，对学习过程进行梳理，通过相应的数据来解决实际问题，加强学生对知识的掌握。基于此，本文主要结合具体的教学案例，对数学模型在中学生物教学中的应用策略及作用价值进行探讨，希望为相关人士提供有价值的参考。

关键词：数学模型;中学生物教学;应用策略

在新课程的教学理念下，教师在生物教学的过程中，不仅要注重理论知识的传授，同时也要对学生的探究能力、解决问题能力、学习能力进行培养，这就要求教师在教学过程中，注重学生的主体地位，开展模型建构活动，在模型建构的过程中，加强学生的交流与学习，从而有效的提高学生生物学科的素养，数学模型主要利用数据进行实际检验，将存在的实际问题进行及时的解决，在构建数学模型的过程中，要加强学生对数学符号以及语言表达的理解，在其基础上解决生物学的现象、本质、量变关系等。

一、数学模型在中学生物教学中的应用策略

（一）做好数学模型的准备工作

在初中生物教学中采用数学模型的教学方法之前，需要做好数学模型的准备工作，对问题的背景、模型构建目的、模型构建的资料与信息进行综合的分析，在其基础上，进行模型的建构工作[1]。例如，教师在讲解北师大版八年级下册第八单元第四节《生态系统的稳定性》时，就需要对本节课的教学重点与教学内容进行梳理，教师在教授生态系统的稳定性时，可以将教学内容划分为3个部分，即生态系统稳定性的改变、形成原因、破坏等三方面，其中教学重点与难点是生态系统稳定性形成的原因，教师在构建数学模型之前，需要对其进行详细的分析，之后才可以将生态系统中各个生物之间的关系利用数学建模的方法，将其直观的展现在学生的面前，从而有效的加强学生对于生态系统对自我调节能力的理解。

（二）数学模型的合理构建

构建数学模型实质上就是指学生利用数学的思维，处理当前生物教学中存在的问题，数学模型直观性更强，与以往的文字描述相比，可以将知识点更加清晰、明确的展示在学生面前，从而有效的增强学生的理解能力。我国新课程标准提出，生活是教育的源头祸水，所以在构建数学模型时，可以结合学生的实际生活，使得学生可以对模型中的关系加强了解，充分的发挥数学模型的作用价值[2]。

例如，教师在讲解北师大版教材七年级上册第三单元第五章《光合作用》、《呼吸作用》时，就可以对数学模型进行构建。将通过光合作用生成的有机物比喻学生生活中的“赚钱”，通过呼吸作用消耗的有机物比喻学生生活中的“花钱”，从而建造出一个数学公式，即剩余=收入-支出，通过这一公式，学生就会理解总光合作用与净光合作用之间的联系与差别，在解决实际问题时，运用该数学模型也可以快速的进行解题，例如，在初中生物试卷中存在这一考题，原有叶片的重量为m，在经过7个小时的光合作用之后，叶片的重量变为n，经过7小时的呼吸作用之后，叶片的重量变为q，求总光合作用所制造的有机物含量，针对这一考题，学生在进行计算总光合作用制造的有机物含量时，就可以列出（n-m）+（m-q）这一公式，最后得出总光合作用制造的有机物量为n-q。

（三）数学模型的应用

数学模型的应用就是利用所建构的数学模型，将生物学中的疑难问题进行解决，仍以北师大版八年级下册第八单元第四节《生态系统的稳定性》为例，教师在引导学生构建生物之间捕食关系的模型之后，要引导学生回答出当其中一种动物的数量减少之后，另一种动物的数量变化，及其对生态系统所造成的影响。学生在回答之后，教师就可以引出与本节课相关的在生活中存在的实际问题，如，针对于植被遭到严重破坏的森林，要恢复生机，需要采取哪些举措，从而有效的提高学生解决问题的能力。

二、数学模型在初中生物教学中的作用价值

初中生物教学中，合理的应用数学模型具有诸多的优势，具体的优势主要体现在以下几方面，首先在数学建模的过程中，可以培养学生的动脑能力，这主要数学模型构建策略与以往言传身教的教学模式不同，需要学生在教师的引导下，对模型进行自行构建，在自行构建模型这一过程中，就锻炼了学生的动脑能力[3]。其次，数学建模的教学方式可以将以往的被动学习转变为主动学习，教师在教学的过程中要给予学生充足的时间，引导学生对数学模型进行构建，学生在经过老师引导启发后，构建模型的这一过程中，就是独立思考的过程，在学习方式上，教师可以组织学生进行合作交流，從而有效的提高学生的课堂参与性，积极主动的参与到课堂学习中。在数学建模教学中，可以引导学生对新的知识体系进行直观、科学的建构，采用数学建模的教学方法的主要目的是使学生在建模的过程中，对生物学的核心知识加强了解，而数学模型本身就具有一定的生动性、直观性，可以将难以理解的文字变得具有规律性，方便学生对新的知识体系进行构建。

结束语：综上所述，数学模型在中学生物教学中的应用价值显著，是我国打造高校课堂的重要途径，因此相关教师应该引起重视，在掌握其作用价值的基础上，从做好数学模型的准备工作、数学模型的合理构建、数学模型的应用三方面，提高数学模型在中学生物教学水平，进而为我国学生的健康发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]谭桂花，徐宏斌.浅谈"假说-演绎法"在高中生物模型建构中的应用[J].中学课程资源，2018，（10）：37-38，13.

[2]朱杰.基于数学模型方法的高中生物学教学设计研究[D].曲阜师范大学，2018.

[3]郭荣辉.在初中生物学教学中培养学生模型建构能力的举措[J].生物学教学，2018，43（5）：20-23.

[4]陈小娟.例析初中生物教学中教学策略的合理运用[J].新课程导学，2018，（2）：66.