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模型方法在生物解题中的有效运用

2016-05-14史华伟

理科考试研究·初中 2016年8期
关键词:原型生物模型

史华伟

现阶段,在对新教材进行改革的过程中,一个重要特点是通过建构模型,从而可以呈现出中学生物教学过程中的概念、原理以及过程等内容.作为一种现代化的认识手段与思维方式,模型方式在运用过程中所运用的观念与印象,一方面,可以为学生在知识的获取中提供重要条件,另一方面,则成为学生认知结构的关键部分,将模型方式应用在中学生物课堂教学中具有重要意义.

一、生物模型方式的内涵

1.模型方式的内涵

人们为了能够恰当地解决一定的问题,则会通过一定的简化抽象的方式,形成一种新型的客体,称之为模型,一方面,可以显现出原型客体的本质属性与物质形式,另一方面,则可以呈现出原型客体的思维形式,其中,模型会将原型之中的一些不必要的细节舍去,去除一些非本质的联系,通过理想化与简化的方式,从而对各种复杂的结构功能以及联系进行重现,成为联结理论与应用的重要纽带.而所谓模型方法指的是通过对模型的研究,从而对原型的形态特征以及本质进行揭示,属于一种逻辑方法的独特形式.

2.模型方法的主要特点

模型方法具有如下几点特点,如:首先,类比性.通常情况下,原型都会受到时间与空间的限制,因此,人们不可以对原型进行随意地分解与检验,然而,模型则不会受到时间与空间的限制,人们可以对模型进行随意的分解与检验;

其次,简略性.模型不仅仅是原型的单纯的复制品,而是人们为了达到自己的研究目的,从而对一部分的的研究对象内容进行再现,为人们对原型进行认识、检验以及论证提供更多的便利;

最后,假定性.模型实际上不是真实存在的,人们可以对模型进行检验,而且人们可以对模型进行修正,具有较强的可塑性,灵活程度较高.所以,通过模型的运用,可以充分地调动学生的主观能动性,加深学生对原型的理解,帮助学生更好地掌握各种生物现象,进而对生物规律进行总结.

3.模型方法的功能

在解决生物问题时,通过模型方式的应用,坚持由实物向理想化模型的,以及由实验至理论等过程,顺应了人们由感性认识向理性认识转变的认知规律,可以进一步地提升学生的认知水平,促使学生掌握科学的方式,将原本抽象的复杂的生物概念与理论,变得更加的直观形象,帮助学生更好地理解与记忆生物知识,将复杂的生物知识简化,为学生对生物知识进行分类分析提供更多的便利.此外,结合同一类型的模型,可以连接相关的知识,从而可以将零散的知识形成模块化,构建学生完整的知识体系,激发学生的想象力与创造力,提高学生对于生物学习的兴趣,提高学生的综合素质.

二、生物教学中应用模型方法的措施

1.物质模型方式

(1)天然模型方式

科学家在展开对人体的生理现象研究过程中,由于考虑到人身健康、伦理道德以及安全性等方面,对人体直接进行实验操作欠缺妥当性.所以,通常情况下,科学家则会选择与人体相似的哺乳动物代替,如:老鼠、小猫、小狗等,以其充当问题模型展开对人体生理现象的研究,可以获得与人体生理学相关的知识.

例如:首先,在研究细胞凋亡现象时,则会开展对线虫的研究;其次,在研究人体学习记忆的过程中,则会开展对海兔的研究;最后,在研究人体发育调控现象时,则会开展对果蝇的研究.通过天然模型的研究,对生命现行进行一定的描述,从而站在总体的角度上,深入地认识生命原貌,帮助学生理解与掌握生命本质特点.

(2)人工模型方式

所谓人工模型方式指的是通过采取人为的方式,进行科学模型的制造.通过运用人工实物模型开展模拟研究活动,从而帮助人们更好地认识宏观世界与微观世界.例如:现阶段,生物教学课堂中已经广泛地应用人体器官、血液循环等实物模型,从而可以简约地展现出一定形态的分子模拟物.此外,通过计算机的运用,从而演示设计模型,弥补天然模型之中存在的大小色彩以及视觉等方面的不足.

2.思维模型方式

(1)理想模型方式

为了方便人们进行研究,则会构建起对原型进行高度抽象化的思想事物以及客体,从而对研究对象进行纯化与简化的处理,主要是对原型的联系以及特点进行反映.通过运用理想模型的方式,帮助人们将生物原型之中的某方面的本质属性抽象出来,并且将原型之中次要的非本质属性去掉,进而可以简化对象,为人们展开相关的研究提供更多的便利.

例如:现阶段,中学生物教学课堂之中,已经存在大肠杆菌的结构模式图、细胞结构的图示图等.此外,还可以通过Flash的应用,制作出动画模型,为学生创设出直观的形象的教学情境,帮助提高学生的认知水平,在生物课堂教学过程中,提高学生的科学精神.

(2)数学模型方式

所谓数学模型方式指的是通过运用符号公式以及图像等数学语言,从而展现出生物学的现象、特点以及状况.其中,数学模型一方面可以对真实世界之中存在的一部分的现象特点以及状况进行描述,另一方面,则可以对生物物质的运动过程进行定量地描述.通过数学模型的运用,可以将复杂的生物学问题转变为数学问题,而后运用数学模型之中的推理运算以及求解等方式,从而得到与客观事物相关的结论,从而实现研究生命现象的目标.例如:通过运用概率计算以及统计学的相关的理论,以及运用乘法原理,从而可以顺利地解决大多数的遗传计算题.

综上所述,在生物教学课堂之中运用生物模型方式,成为教育体制改革之中的重要内容,帮助学生更好地理解生物现象与规律,提高生物课堂的教学质量,推动学生的综合素质的提升,促进学生的全面发展,为社会主义建设输送大量的优秀人才.

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