淺談高中生物課堂中生物建模應用的探究

呂宇蓓

摘 要：在新課改的背景下，學習方法不斷進步，將建模思想應用于高中生物的學習，可以在自由探索的氛圍中學習生物的相關(guān)知識，能全面分析，較為深入地理解。同時可以將抽象的知識具象化，便于理解和記憶。本文主要從多個方面淺析生物建模在我們高中生物學習中發(fā)揮的重要作用及培養(yǎng)措施。

關(guān)鍵詞：高中生物 生物建模 具體應用

一、簡述生物建模的概念及其作用

生物建模既是一種思維方式，也是一種學習方法，從本質(zhì)意義上講就是根據(jù)某種假設(shè)條件，借助其他事物和手段建立模型來科學地解釋生物學知識。生物知識多偏理論化和抽象化，它的習得需要很強的思維能力，學習難度較大。通過生物建模的方法可以使生物知識更加的直觀和具體，便于理解和分析。此外，還可以鍛煉思維能力，提高問題分析能力。

二、生物建模的主要類型

生物建模的類型主要有物理模型，概念模型，數(shù)學模型和軟件模型等，除軟件模型，其它三個模型在實際學習中的應用最為廣泛。幾種模型相互結(jié)合，相互聯(lián)系，使生物的學習更加簡單。接下來主要從物理模型，數(shù)學模型和概念模型三個方面做簡要分析。

（一）物理模型

物理模型是以實物或者是圖片的形式直觀地將所要研究對象的三維結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征表示出來，能夠使抽象的東西更加具體化，不僅有利于我們掌握知識點，還可以激發(fā)學習興趣。例如：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，細胞三維立體結(jié)構(gòu)模型，真核細胞有絲分裂的結(jié)構(gòu)模型等等。

（二）數(shù)學模型

數(shù)學模型是用表格，曲線，方程式等數(shù)學知識來描述一個系統(tǒng)或者其性質(zhì)的一種數(shù)學形式。數(shù)學模型是發(fā)現(xiàn)問題——解決問題——探索問題的有效方式之一。將數(shù)學知識引入到生物建模中是必不可少的，通過構(gòu)建數(shù)學模型，可以很大程度上簡化生物的教學，啟發(fā)和鍛煉思維能力。例如：調(diào)查最大環(huán)境容納量的函數(shù)分析模型，表明種間關(guān)系的數(shù)量波動模型，減數(shù)分裂過程中染色體和DNA數(shù)目變化的數(shù)量變化模型等等。

（三）概念模型

概念模型是通過符號，圖片和文字的形式，將生物相關(guān)的知識點歸納在一起，形成一個完整的體系，全面表達和描述事物的作用機理及相關(guān)規(guī)律。例如，細胞分裂圖解，中心法則圖解，光合作用示意圖等。有助于理清學習思路，提高生物知識的運用能力，強化高中生物教學的質(zhì)量。例如生物圈組成的概念模型，人體中激素作用的概念模型，孟德爾遺傳定律的概念模型等等。

三、生物建模在生物課堂中的具體應用

生物建模可以使原本艱澀難懂，枯燥乏味的生物學習變得多姿多彩，使生物的學習既簡單又有趣。接下來主要從降低學習難度，增強自主學習能力和思維能力三個方面簡要探究生物建模在生物課堂中的具體應用。

（一）增強自主學習能力

生物學的知識多而繁雜，更新迅速，提高自主學習的能力是學好生物這門課的關(guān)鍵。構(gòu)建生物建模的過程也是一個知識探索的過程，通過對生物建模的學習和應用，可以逐漸培養(yǎng)并形成一定的自主學習能力，為生物的學習打下堅實的基礎(chǔ)。例如，細胞器的結(jié)構(gòu)和功能是生物的考點之一，在解決這類問題時，可通過構(gòu)建物理模型，自己進行每種細胞器中的特殊物質(zhì)及結(jié)構(gòu)的制作，模擬物質(zhì)的運入和運出途徑，從而更加具象地理解知識，在自主探索與解疑中增強學習的能力。

（二）化抽象為具體，降低學習難度

生物中所學的知識多和我們的生活息息相關(guān)，學好生物很重要，但是所學的很多內(nèi)容都是由實驗研究或者觀察總結(jié)所的，對于我們高中生來說太過陌生和抽象，不容易被理解和接受，此時生物建模就顯得尤為重要。通過構(gòu)建模型，可以化繁為簡，化抽象為具體，有效降低學習難度。例如，在解答抗利尿激素在人體中的負反饋機制問題時，可通過構(gòu)建概念模型，清楚準確地表述大腦皮層在接受刺激后調(diào)控下丘腦合成并分泌抗利尿激素，經(jīng)體液運輸?shù)侥I小管等作用部位，并受到調(diào)節(jié)結(jié)果影響的過程，使問題變得簡單且易于解答。

（三）培養(yǎng)邏輯思維能力

擁有較強的邏輯思維能力在高中生物的學習中可以達到事半功倍的效果。生物知識的學習，背誦記憶只是基礎(chǔ)，要想取得好的成績，理解明白很關(guān)鍵，這就需要學習者要有足夠的邏輯思維能力。生物建模在課堂中廣泛應用，可以使我們高中生在一次次的思考與探索中，不知不覺地培養(yǎng)和加強自己的邏輯思維能力，并且在之后的學習中，更容易掌握所學知識。

例：下圖是某動物種群遷入適宜環(huán)境后的增長曲線圖，說法不正確的是

A.c點以后環(huán)境阻力明顯變大

B.圖中表示種群增長速率最快的點是b

C.圖中a點時的年齡組成最可能是增長型，出生率大于死亡率

D.第8年時該環(huán)境下的K值是100，以后該種群數(shù)量不可能發(fā)生變化

解析：答案選D。

在解答這道問題時只依靠書本上的知識可能會很難，還需要較強的思維能力，通過聯(lián)系構(gòu)建的數(shù)學模型做相對分析，確定其增長曲線，最大增長速率等關(guān)鍵點，這樣這道題就迎刃而解了。

結(jié) 語

應用生物模型是高中生物課堂教學的突破口，借助生物建模可以快速高效地完成教與學的目標，并提高我們高中生的動手能力、思維能力和團隊協(xié)作能力等等，促進我們高中生多方面的發(fā)展和進步。同時對提高高中生物成績大有裨益。相信經(jīng)過不斷的創(chuàng)新和完善，生物建模在高中生物課堂的應用會更加廣泛，產(chǎn)生的影響也會越來越大，我們學生也要積極運用，以取得更良好的學習效果。

參考文獻

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