淺析高中生物學(xué)模型架構(gòu)中的數(shù)、線、形

福建省南平高級(jí)中學(xué) 黃薇敏

數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓詫W(xué)科，而生物則是一門自然學(xué)科，二者之間看似沒有任何關(guān)聯(lián)，在應(yīng)試教育的模式中，各學(xué)科的任課老師都按照自己學(xué)科的教學(xué)計(jì)劃與任務(wù)來完成教學(xué)目標(biāo)。但是，隨著新課標(biāo)的深度推行，在素質(zhì)教育的引導(dǎo)下，高中生物的學(xué)習(xí)過程中引入了數(shù)學(xué)模型的相關(guān)知識(shí)，通過教學(xué)實(shí)踐的反饋來看，廣大師生都予以了高度的認(rèn)可。

一、利用模型架構(gòu)中的數(shù)構(gòu)建生物學(xué)模型，有助于學(xué)生提高對(duì)知識(shí)的認(rèn)知度

高中生物的學(xué)習(xí)過程中，有很多知識(shí)信息的要點(diǎn)是以不同的數(shù)字形式出現(xiàn)的，可能對(duì)于沒有接觸過生物知識(shí)的人來說，這些知識(shí)信息略顯雜亂，但是對(duì)于具備一定生物學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的高中學(xué)生而言，能夠發(fā)現(xiàn)這些信息知識(shí)之間具備一定的關(guān)聯(lián)性，但是這種關(guān)聯(lián)性到底有多大，這些關(guān)聯(lián)之間是否存在著更進(jìn)一步的必然聯(lián)系，對(duì)于這些學(xué)生而言研究起來就比較深?yuàn)W了。

任課老師在這個(gè)基礎(chǔ)上，將部分信息內(nèi)容通過進(jìn)一步整合，形成一個(gè)以簡(jiǎn)單數(shù)列組成的模型，這樣展現(xiàn)在學(xué)生面前的時(shí)候，相關(guān)數(shù)字信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系就比較直觀了，這樣的組合對(duì)于學(xué)生而言并不陌生，在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到，如果老師能夠在這個(gè)過程中順勢(shì)加以引導(dǎo)，讓學(xué)生采用解析數(shù)學(xué)題的方式來了解這些生物信息，那么學(xué)生就能夠比較全面地提升對(duì)生物知識(shí)的認(rèn)知度。

例如，組成細(xì)胞的大量元素有C、H、ON、P、S、K、Ca、Mg，微量元素有 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等；糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸共有的元素是C、H、O，除此之外，蛋白質(zhì)中還含有N等元素，核酸中還含有元素N、P。這些元素既有重疊元素，也有相互轉(zhuǎn)換元素，借助數(shù)字模型，將部分信息關(guān)聯(lián)起來其實(shí)極為簡(jiǎn)單，學(xué)生解讀起來也相對(duì)容易。

二、利用模型架構(gòu)中的線構(gòu)建生物學(xué)模型，有助于學(xué)生提高對(duì)知識(shí)的理解能力

與上文中所提到的數(shù)字模型略有區(qū)別的是，因?yàn)楹芏嗌镌乜赡苁且粋€(gè)變量元素，這在以定量形式出現(xiàn)的模型中并不能直觀的體現(xiàn)出來，因此在原有的數(shù)字模型基礎(chǔ)上，將一些具備關(guān)聯(lián)效果的生物元素用線性模型綜合起來，期間所產(chǎn)生的變化再用部分文字內(nèi)容予以補(bǔ)充，學(xué)生就可以比較輕松地掌握相關(guān)知識(shí)信息的基本要點(diǎn)和可能存在的一些變量信息了。

例如，在有關(guān)蛋白質(zhì)的計(jì)算規(guī)律匯總中，關(guān)鍵的肽鍵數(shù)中，鏈狀肽的肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；同時(shí)，環(huán)狀肽的肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)＝失去水分子數(shù)。這二者之間存在大量的定量元素和變量元素。這些知識(shí)重點(diǎn)在37頁的小結(jié)（人教版，下同）中其實(shí)以文字?jǐn)⑹龅姆绞襟w現(xiàn)過，但是其文字描述僅僅是“蛋白質(zhì)、核酸和多糖分別以氨基酸、核苷酸和單糖為單體，相對(duì)分子量很大，稱為生物大分子?！边@種看似簡(jiǎn)單的描述，對(duì)于那些理解能力偏弱的學(xué)生而言，有可能產(chǎn)生基本理解上的偏差。如果將其用線性模型組合起來，讓學(xué)生通過圖形和文字的綜合學(xué)習(xí)來理解相關(guān)知識(shí)，那么就能夠讓學(xué)生一目了然的理解其中的知識(shí)要點(diǎn)了。

三、利用模型架構(gòu)中的形構(gòu)建生物學(xué)模型，有助于學(xué)生提高對(duì)知識(shí)的感知力

當(dāng)學(xué)生對(duì)于數(shù)字模型和線性模型具有比較扎實(shí)的認(rèn)識(shí)之后，學(xué)生對(duì)于生物基本知識(shí)的學(xué)習(xí)其實(shí)已經(jīng)奠定了一個(gè)相對(duì)比較扎實(shí)的基礎(chǔ)了?？陀^地講，要想全面提升學(xué)生的生物學(xué)基本理解能力，單憑前文中所提及的那些簡(jiǎn)單模型肯定是不能了解比較深?yuàn)W的重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容?；诖?，任課老師在原有簡(jiǎn)單模型的基礎(chǔ)上，將若干個(gè)較小的模型綜合起來，構(gòu)建成一個(gè)較大的形狀模型，把學(xué)生所必須要掌握的知識(shí)要點(diǎn)完全融合在這樣的模型中，就完全能夠起到讓學(xué)生提高對(duì)知識(shí)有效感知的能力了。

例如，解析為什么孟德爾的自由組合定律經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)2代豌豆性狀比，是9：3∶3∶1呢，因?yàn)槭莾蓚€(gè)性狀的概率綜合考慮，可以用數(shù)學(xué)概率解釋；再來一道經(jīng)典例題，一個(gè)含200個(gè)胞嘧啶的DNA復(fù)制3次需要多少個(gè)胞嘧啶脫氧核苷酸呢，解題的第一步，DNA復(fù)制3次得到8個(gè)DNA分子，其中有一個(gè)DNA分子作為模板，當(dāng)然因?yàn)榘氡Ａ魪?fù)制兩條單鏈已經(jīng)分開了，但是依然可以把它當(dāng)成一個(gè)DNA分子，就是說多得到了7個(gè)DNA，那么簡(jiǎn)單的7X 200=1400，這樣就把所需要的核苷酸數(shù)量計(jì)算出來了。如果按照常規(guī)的方式來解析這些內(nèi)容，老師在課堂環(huán)境中肯定要強(qiáng)調(diào)學(xué)生必須用背誦的方式牢記其中的計(jì)算公式要點(diǎn)，但是采用綜合的模型，換一種考量問題的方式，不要把高中生物當(dāng)作“純”理科來對(duì)待，因?yàn)樗闹R(shí)面“廣”但“淺”，就是需要更多的去背，要多歸類總結(jié)，用圖形，關(guān)系圖來加深記憶，那么學(xué)生理解起來就相對(duì)容易的多了。

綜上所述，高中生物的學(xué)習(xí)，不僅是一門學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，其中有很多自然科學(xué)知識(shí)對(duì)于學(xué)生了解環(huán)境、感知社會(huì)也是極為有幫助的。因此，任課老師采用不同的教學(xué)方式對(duì)相關(guān)生物知識(shí)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新，不僅能夠提高學(xué)生的生物學(xué)知識(shí)掌握能力，而且還能夠全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，完全符合素質(zhì)教育的基本要求，也有助于新課標(biāo)的繼續(xù)推行。

[1]李琪，李江，胡雪嬌，等.“觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)及應(yīng)用探究[J].中學(xué)生物教學(xué)，2015（20）.

[2]紀(jì)建萍.綠葉中葉綠素提取和分離實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].課程教材教學(xué)研究(教育研究)，2015（03）.