關(guān)于高中生物復(fù)習(xí)中模型建構(gòu)的應(yīng)用

趙俊霞　孫盼盼

生物這門學(xué)科研究的內(nèi)容中有相當(dāng)多的一部分或者是很微觀，肉眼看不見；或者是很抽象，單憑想象不好理解；或者是較復(fù)雜，其中的關(guān)系較難理順。鑒于這些，生物教學(xué)中一種很重要的研究方法——模型建構(gòu)應(yīng)運而生。

高中生物模型建構(gòu)物理模型數(shù)學(xué)模型概念模型模型建構(gòu)是學(xué)習(xí)高中生物的得力助手，要運用好這種方法來完成高中生物的學(xué)習(xí)我們還要講究層次，由淺入深，由易到難，最終將高中生物知識學(xué)透學(xué)精。縱觀高中生物人教版課本，模型建構(gòu)的應(yīng)用無處不在。我們經(jīng)常用的模型有三種，即物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型。

首先，是物理模型。建構(gòu)物理模型，使知識形象化、直觀化。物理模型是指以實物或圖畫形式直觀地表達認(rèn)識對象特征的模型，其最顯著的特點是形象直觀，它清晰直接地將要研究的對象展示到我們眼前，便于我們想象甚至延伸。高中生物課本中關(guān)于物理模型的建構(gòu)就隨處可見。關(guān)于各種細胞器的結(jié)構(gòu)，動物細胞和植物細胞的結(jié)構(gòu)，這些東西都很微觀，我們?nèi)庋劭锤究床坏?，而只憑想象又無法了解到任何東西，這時物理模型發(fā)揮了它形象直觀的優(yōu)點。關(guān)于細胞器和細胞的結(jié)構(gòu)不僅有圖畫這種平面模型，還有更為形象直觀的三維模型，我們不僅能從模型中了解到其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，還能明確其整體形態(tài)。我們讀模型要弄清模型每部分的結(jié)構(gòu)，而且還要能繼續(xù)拓展延伸想到與模型中每個結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的功能。甚至于要觀察模型中各部分的聯(lián)系，想到各部分功能上的聯(lián)系。如圖是一個動物細胞的模型。

我們要想到它的細胞膜由什么組成，是磷脂、蛋白質(zhì)、多糖；組成的結(jié)構(gòu)怎樣，是流動鑲嵌模型；功能有什么，課本上列出了三點功能；各部分結(jié)構(gòu)都與哪些功能有關(guān)，比如由于有磷脂和蛋白質(zhì)，細胞膜有三種物質(zhì)跨膜運輸方式，糖蛋白與信息交流的功能有關(guān)；這些結(jié)構(gòu)可能有什么變化又能引起功能上的何種變化；都有哪些細胞器，各個細胞器的結(jié)構(gòu)都是怎樣的，它們的功能是什么，與其他的細胞有什么區(qū)別，以及他們之間在結(jié)構(gòu)上有什么聯(lián)系，在功能上又有什么聯(lián)系，比如分泌蛋白，它涉及到了那些結(jié)構(gòu)，用到了它們的什么功能；另外細胞核的結(jié)構(gòu)是什么，各部分結(jié)構(gòu)的功能是什么，它又與細胞膜細胞器有哪些方面的聯(lián)系?？吹揭粋€模型，不僅要讀出這個模型表面的東西，也要讀出其中的聯(lián)系來。

其次，是數(shù)學(xué)模型。建構(gòu)數(shù)學(xué)模型，能夠從本質(zhì)上研究生物課程中的內(nèi)容，數(shù)學(xué)模型是指用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，尤其是曲線圖讓我們不僅清晰地認(rèn)識到其中兩因素或多因素之間的關(guān)系，還能夠預(yù)測繼續(xù)發(fā)展的結(jié)果，通過曲線圖也總結(jié)了深化了提升了相關(guān)內(nèi)容。高中課本中用到曲線圖的地方真是不勝枚舉。細胞的物質(zhì)輸入輸出，影響各種跨膜運輸方式的因素究竟是怎樣影響的？酶的活性受到哪些因素的怎樣的影響？影響呼吸作用和光合作用的各個外界因素對他們的具體影響是怎樣的？這些因素有兩個或多個一起作用又會如何？有絲分裂和減數(shù)分裂的中DNA和染色體是怎么變化的？自然界中種群的數(shù)量是怎樣變化的？諸如此類有太多。讀曲線圖的模型一定要注意先弄清楚橫縱坐標(biāo)表示的意義，有時橫縱坐標(biāo)有區(qū)別而曲線圖很相似，那么曲線圖的意義也大相徑庭，比如橫坐標(biāo)是有絲分裂時期縱坐標(biāo)是細胞核DNA含量，與橫坐標(biāo)是有絲分裂時期縱坐標(biāo)是每條染色體DNA含量就是曲線圖相同但是意義卻有別。弄清楚橫縱坐標(biāo)以后就該分析曲線圖意義了，注意起點、拐點，以及交點的意義，注意各段的意義，注意曲線圖的變化趨勢，然后再思考引起這些變化的原因，最后可以將橫或縱坐標(biāo)改改看曲線圖應(yīng)該怎樣變化。舉個例子，我們很熟悉光照強度對CO2吸收量（凈光合速率）的影響。

先弄清起點A是光照強度為零，光合作用強度為零，只有呼吸作用，此時的CO2吸收速率即呼吸速率；曲線與橫坐標(biāo)交點B是吸收CO2為零，光合作用速率等于呼吸作用速率；平衡時的拐點C是光合速率達到最大，以后光照強度在增大光合速率也不變。AD段隨著光照強度安增大光合速率增大，限制因素是光照強度。D點以后光合作用不再增大，限制因素是除了光照強度以外其他的能影響光合速率的因素，比如溫度、CO2濃度、色素含量，隨之可以進行適當(dāng)?shù)耐卣梗喝鐬槿辨V營養(yǎng)液，則引起B(yǎng)點如何移動？如果適當(dāng)升溫，將引起B(yǎng)點和D點分別如何移動？最后可以再將橫坐標(biāo)改為CO2濃度、一天24小時等重新畫圖，將縱坐標(biāo)改為CO2吸收量等重新畫圖。尤其是曲線圖的模型，可以一個模型延伸出許多模型，注意多總結(jié)。

再次，是概念模型。概念模型是復(fù)習(xí)中的一個非常好用的武器，生物學(xué)科在理科學(xué)科中有一個特點就是知識點多，較為零碎，很多同學(xué)為此苦惱。我們?nèi)绻砬逯R間關(guān)系，畫出初步關(guān)系圖，建立連接，標(biāo)明知識間關(guān)系，再精心修改完善會幫助我們很多。舉個例子，比如說C、H、O、N、P五種元素構(gòu)成磷酸、脫氧核糖、含氮堿基，這三部分又構(gòu)成脫氧核糖核苷酸，進而構(gòu)成基因，基因構(gòu)成DNA，DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成染色體，他們之間各自什么關(guān)系，另外基因和蛋白質(zhì)，基因和染色體又有什么關(guān)系，其中的內(nèi)容要一一說清楚。構(gòu)建這樣的概念模型，有利于學(xué)生對零碎的細小的知識進行加工、儲存，全面系統(tǒng)地掌握和記憶知識要點，又能使學(xué)生形成完整、系統(tǒng)的知識體系，將所學(xué)知識聯(lián)系起來，避免遇到綜合題時有很多東西想不到聯(lián)系不上的尷尬。其實概念模型應(yīng)該成為生物學(xué)科應(yīng)用最為廣泛的一種模型，它正好符合了生物學(xué)科的特點，為苦惱的同學(xué)解決大問題，所以一定不要以為這件事情太小或者是太浪費時間而不去做，而是應(yīng)該將建構(gòu)概念模型的習(xí)慣貫穿于高中生物學(xué)習(xí)的始終。

模型建構(gòu)的確是輔助高中生物復(fù)習(xí)的很好的手段，或更直觀，或更深刻，或更系統(tǒng)，其實很多高中知識都是以模型的形式考查，平常用得多、思考得多，自然不會在狹路相逢時束手無策，而是會在知識的海洋中游刃有余。