例谈模型法在高中生物概念教学中的
浅谈模型建构教学在高中生物教学中的应用
物的手段，生物模型方法是利用模型方法 寻找变量关系，借助模型获取客体认识方 法。模型是学生学习科学知识的手段，学 生将模型方法内化为认知图式能获得认 知水平跃进。高中生应在学习中运用类 比，归纳等建模思维方法构建不同模型， 解决生物学问题中运用模型方法。
二、高中生物模型教学的意义 1.适应新课标要求。 当今世界生物学科技飞速发展，生命 科技地位日益提升，对生命科学人才需求 日益精品。中学生物教学中向学生传授基 本知识已经不能满足科学发展的要求，如 何帮助学生培养生物科学思维，就成为了 中学生物教学研究热点问题。随着《高中 生物课程标准》发布，新课标首次将生物 模型教学作为课程目标，目前生物学模型 教学成为中学生生物教学热点问题。 新课标要求学生了解模型科学方法 在生物学科研中的应用，新课标内容中规 定不同板块需要学生掌握的模型内容。建 模活动是科学家思维的核心要素。新课标 对生物模型要求体现出生物模型科研方 法是中学生物教学中的重要内容。模型教 学中最初将模型方法作为工具引入课堂 教学中，建构主义教学理论发展，教育者 关注学习者对模型的主动构建，建构主义 教学理论与模型构建紧密联系，目前模型 教学研究基于建构主义教学理论开展。 2.提升生物教学效果。 高中生物教学中使用模型具有悠久 的历史，如常见的挂图等为模型，各种实 物很早在生物课堂出现沿用至今，但学生 对模型使用处于被动接受状态，传统教学 模型使用处于初级阶段。通过调查发现课 堂教学中学生亲自参与模型使用中，会激
高中生物学教学中模型建构及应用
高中生物学教学中模型建构及应用生物学是一门关于生物体的结构、功能、发育和演化的科学，是我们了解自然界中丰富多样生命现象的基础。
在高中生物学教学中，模型建构及应用是一种重要的教学手段和学习工具，旨在帮助学生更好地理解和应用生物学知识。
本文将浅谈关于高中生物学教学中模型建构及应用的意义、原则与方法，并举例说明其在教学实践中的应用。
一、模型建构的意义1.帮助学生建立概念框架。
生物学知识繁多复杂，通过建立模型可以将这些知识有机地组织起来，形成概念框架。
概念框架是学生对生物学知识的认知基础，有助于学生理解生物体的内部结构、功能和相互关系。
2.提高学生的观察和思维能力。
模型建构过程中，学生需要通过观察、分析和推理来理解生物现象，并将其抽象为模型。
这种过程培养了学生的观察和思维能力，提高了他们对生物学问题的解决能力。
3.启发学生的创造力。
模型建构不仅要求学生理解现有的知识，还需要他们具备一定的创造能力。
通过模型建构，学生可以体验到科学探究的乐趣，并激发他们的创造力和创新思维。
二、模型建构的原则1.符合生物学知识体系。
模型建构应基于科学原理，并与生物学知识体系相一致。
模型的构建应遵循生物学的基本概念和规律，确保学生对生物学知识的理解是正确和全面的。
2.简单易懂。
模型应简单明了，避免过于复杂的结构和步骤。
学生通常是通过模型来对抽象的生物学知识进行理解和记忆，因此模型的设计应尽可能提供清晰简单的表达，容易被学生接受和理解。
3.体现层次关系。
模型建构的过程应体现生物体的层次关系。
生物体由细胞、组织、器官、系统等多个层次组成，模型的构建过程中应该将这些层次逐步呈现，帮助学生理解生物体的组织结构及相互关系。
三、模型建构的方法1.绘制图示法。
通过绘制生物体的示意图或结构图，来描述和分析生物体的结构和功能。
图示法可以简化复杂的生物结构，突出关键部位，方便学生理解。
2.搭建模型法。
通过使用适当的材料，搭建生物体的模型，帮助学生形象地观察和理解生物现象。
例谈高中生物新课程中模型方法的教学策略
趣 、无 法 凸 显 科 学 方 法 特 别 是 模 型方 法 的 重 要 作 用 ，从 而 不 利 于 有 效 地 发 挥 培 养 学 生 科 学 探 究 能力 的作 用 。
２“ ．ＤＮＡ 分 子 的结 构 ” 教学 设 计 思 路
例 ，探讨高 中生 物学 新课 程 中模型方法
的教 学 策 略 。
型 的 模 拟 活 动 、设 计 并 制 作 生 态 缸 等 物
文尝试 以《 遗传与变异 》 模块 中第 三章第
二节的“ Ｎ Ｄ Ａ分 子 的结 构 ” 节 的 教 学 为 一
质模型建构 ；建立 减数分裂 中染色体数
目和 行 为 变 化 的模 型 、 作 Ｄ Ａ双 螺 旋 制 Ｎ 结 构 模 型 、 组 Ｄ Ａ分 子 的模 拟 操 作 等 重 Ｎ 具 象模 型 建 构 ； 吸 作 用 过 程 图解 、 合 呼 光
思维 与科 学精 神 ： 高探 究能 力 和 生 物科 学 素养 。 提
关 键 词 ： 型 方法 ； 学 策略 ； 模 教 ＤＮＡ 分子 的结 构 ； 中生物 新 课 程 高
高 中生 物学 新课 程 十 分 重 视 模 型 方 法 教 学 ，把 模 型 和 生 物 学 基 本 事 实 、 概
结 构 （ 体 的 或 部 分 的 ）功 能 、 性 、 整 、 属 关 系 、 程 等 的一 种 方 式 。 总 之 ， 型 是对 过 模
认 识对 象进 行 定 性 或 定 量 的简 化 的概 括
构模型 （ 解决构成 Ｄ Ａ分 子链 的条 数 、 Ｎ
型 加深 对 Ｄ Ａ双 螺 旋 结 构 的认 识 。 这 Ｎ 但 样安排容易造成科学知识和科学实验相
脱 离 ，不 易 激 起 学 生 学 习科 学 知 识 的兴
模型方法在高中生物解题中的应用
模 型是 人们 为 了某种 特 定 目的而 对认 识 对 象 所 做 的一 种简化 的描 述 。 它舍去 了原 型 的一 些次 要 的细 节和非 本质 的联 系 ， 以简化 的和理 想 的形式 再现 原 型
０ １０ ） ６０ ０
果发 现 三 组扦 插 枝 条生 根 无差 异 。参 考 该 同学 的实
教 学过程 中要 转变 教学观 念 、 多思 考 多研究 才能 真正
当然。现在高中生物教材有好几种版本 ， 任何一种版 本的教材都不能成为教学的绝对依据 ， 教师在教学过 程中要利用好教材 ， 但又不能拘泥于教材 ， 要做到用
教材教 而非教 教材 。 以教师 在实 际的教 学过 程 中要 所
对所用教材要做适当的增减、 调整 、 整合 ， 这就要求教
师要了解不同版本新教材的编排体系 、知识 内容 、 呈
现方式 ， 注生命科学 的最近发展 ， 关 删除不合教学实 际的内容 ， 拓展可再生的知识要点。如这两道高考题
做到用教材教 ， 而非教教材。
假设分别实验。根据“ 数量模型”若原实验组的生长 ， 素类似物的浓度为 Ａ Ｂ “ 、 ，适宜浓度”就应 比 Ａ Ｂ都 、 高， 应增加 比Ａ、 Ｂ都高的一组浓度梯度进行实验； 若 原 实验 组 的生 长素 类 似物 的浓 度 为 Ｃ Ｄ （ ，适 宜 、 Ｅ）“ 浓度” 就应比 ｃ Ｄ Ｅ 都低 ， 、（） 就应增加 比 Ｃ Ｄ Ｅ 都低 、（ ）
本 外 的知识来 解题 ， 如果 教师 在教 学过 程 中只是 就教
所涉及的静息电位 的产生原 因、二苯胺鉴定 Ｄ Ａ的 Ｎ 原理都应是在教学过程 中应该拓展的内容 ， 再如磷脂 的结构式 、 重铬酸钾鉴定酒精的原理 、 健那绿为何是
【高中生物】高中生物中生物数学模型的应用
【高中生物】高中生物中生物数学模型的应用【摘要】数学模型的教学方法在现代科学的教育中非常受重视。
数学模型，是把客观生物学现象与概念翻译成一套反映研究对象的数学关系，通过数学符号以及方程式来进行表达和运算。
在现今高中的生物学教学中，引导学生们去构建数学模型，这种方式有利于培养学生通过现象去揭示本质的洞察力，从而更好地深化对于知识的理解。
【关键词】数学生物学模型及其在高中生物教学中的应用《普通高中生物课程标准》里要求学生们能领悟数学模型建立的科学方法和其在科学研究中的应用。
在高中生物教学中如果可以有效合理地去开展数学模型在生物教学中的应用，就可以在一定程度上培养学生们在解决实际的生物学问题时对建立数学模型的方法的应用。
另外也有益于学生们对数学模型思想方法的理解，本文列举以下一些常见的例题来阐述高中生物学教学中对于数学模型的应用。
一、高中生物教学中数学模型的分类高中生物数学中的数学模型主要分为两类，一类是确定性数学模型，另一类是随机性数学模型。
下面介绍这两种数学模型：确定性的数学模型是用各种方程式、关系式、代数方程、微分方程和积分方程等来进行表示。
这类数学模型是目前最为普遍的一种数学模型，即运用数学的方法来研究和描述必然性的现象。
对于复杂的生物学问题，我们可以借助确定性的数学模型来转换成相关的数学问题。
生命物质的运动过程可以运用确定性的数学模型来进行定量的描述。
我们可以对数学模型进行逻辑推理以及求解运算，从而获得从客观事物上总结出有关的结论，以此实现研究生命现象的目的。
例如《分子与细胞中》中，细胞的无氧呼吸方程式，有氧呼吸方程式和光合作用方程式。
生物现象是随机和偶然的。
随机数学模型，即利用过程论、概率论和数理统计的一些方法来研究和描述一些随机现象。
然而，同一事件或随机事件的重复发生可以表明变化是有规律的。
因此，生物学研究中常用的方法是运用过程论、概率论和数理统计的方法建立随机性的数学模型。
各种统计分析方法现已成为研究生物学工作和生产实践的常用手段，而生物统计学是生物数学模型发展的早期分支。
高中生物模型课教案及反思
高中生物模型课教案及反思教学目标：通过本节课的学习，学生能够了解生物模型的概念和作用，掌握构建生物模型的方法，并能够运用生物模型解决实际生物问题。
教学重点：生物模型的概念和作用，构建生物模型的方法教学难点：运用生物模型解决实际生物问题教学准备：电脑、投影仪、幻灯片、实验器材教学过程：一、导入（5分钟）通过投影仪展示一些生物模型的图片，引导学生思考什么是生物模型，生物模型有什么作用，为什么需要构建生物模型。
二、讲解生物模型的概念和作用（10分钟）讲解生物模型的定义和作用，引导学生理解生物模型在生物学研究中的重要性，并举例说明生物模型在实际问题中的应用。
三、构建生物模型的方法（15分钟）介绍生物模型的构建方法，包括仿生学模型、数学模型、计算机模型等，让学生了解不同类型的生物模型构建方法，并进行案例分析。
四、实践操作（20分钟）分组让学生运用所学知识和方法，构建一个简单的生物模型，并用该模型解决一个实际生物问题，提高学生的实践能力和动手能力。
五、总结与展望（10分钟）让学生总结本节课的重点内容，提出自己对生物模型的认识，展望未来生物模型在生物研究中的应用前景，激发学生的兴趣和思考。
反思：本节课的教学内容紧扣生物模型的概念和作用，通过案例分析和实践操作，让学生深入理解生物模型的构建方法和应用场景。
但在教学过程中，学生的实践操作时间较短，有些学生没有完全掌握生物模型的构建方法，需要在以后的教学中加强实践环节的设计，提高学生的动手能力和思维能力。
另外，在教学过程中，可以适当增加一些生物模型的实际应用案例，让学生更加直观地感受生物模型在生物研究中的重要性，引发学生的学习兴趣。
同时，也要关注学生的学习情况，及时调整教学方法，增强学生的主动性和参与度，让学生在实践中不断提升自己的能力和水平。
高中生物学教学中模型建构及应用
高中生物学教学中模型建构及应用高中生物学教学中，许多重要的概念和理论难以直接呈现给学生，因此需要使用模型建构和应用的方法来帮助学生更好地理解和掌握知识。
本文将结合一些具体的例子，探讨在高中生物学教学中如何进行模型建构和应用，以及它们在教学中的作用与意义。
一、模型建构模型建构是指通过构建一些物理、化学或数学模型，来描述或解释生物学中的某些现象。
这些模型可以是图表、图像、三维模型等多种形式，可以通过手绘或计算机制作。
在高中生物学教学中，模型建构弥补了许多生物学现象无法直接观察的缺陷，能够更好地帮助学生理解和记忆相关概念和原理，增强学生对生物学的兴趣和学习积极性。
以DNA的双螺旋结构为例，这是生物学中非常重要的一个概念。
DNA双螺旋模型的建构需要学生掌握许多物理和化学知识，而直接描述这个结构对学生来说并不直观。
利用溶液中DNA的螺旋结构模型就可以很好地解决这一问题。
学生可以通过拿两条麻花汆到一起后再拉长，结成的"图案"来理解DNA的双螺旋结构。
这种亲身体验感会更好的进一步加深对DNA双螺旋结构的印象与记忆。
二、模型应用建好模型后，就可以将其用于课程的教学中，直观呈现生物学概念和原理，帮助学生更好地掌握知识。
下列举几个例子具体说明模型应用。
1. 模拟光合作用光合作用是高中生物学中非常重要的一个概念，学生需要理解在此过程中光能如何转化为化学能，并用于生物体的生命活动。
通过利用纸片和麦片等材料组成模拟叶片，学生可以观察光照和黑暗环境下麦片的变化，并通过实验得到麦片的变化是光合作用的结果。
2. 模拟器官结构人体生物学是高中生物学中的重要内容之一。
人体每个器官都有其独特的结构和功能，构成了一个完整的生命体系。
通过模拟器官的结构，比如利用制作3D打印器官模型等方式，可以直观呈现器官的组织结构及其功能，帮助学生更好地认识身体各器官之间的关系和联系。
3. 模拟生态系统生态学是高中生物学中的重要分支，其核心理念是生物种群之间的相互依存。
物理模型在高中生物教学中的实践应用初探
物理模型在高中生物教学中的实践应用初探随着科技的不断发展，教学方法也在不断更新。
如今，越来越多的教师开始引入物理模型来辅助教学，尤其是在高中生物教学中。
物理模型在教学中能够更直观地展示一些抽象的概念，帮助学生更好地理解和掌握知识。
本文将对物理模型在高中生物教学中的实践应用进行初探，探讨其在教学中的优势和挑战，并提出一些具体的应用建议。
一、物理模型在高中生物教学中的优势2. 深化理解：通过制作和观察物理模型，学生可以更深入地理解生物学中的一些复杂现象。
通过模型展示细胞的结构和功能，可以使学生更清楚地了解细胞的组成和作用。
2. 模拟生物过程：比如进行生态系统的模拟实验，通过制作生态系统模型，使学生更直观地了解生态环境中各种生物之间的相互关系，培养学生的观察能力和实验能力。
3. 模拟生物学实验：生物学实验一直是生物教学中重要的一环，通过制作物理模型来模拟一些复杂或者难以观察的生物学实验，可以为学生提供更多的实践机会，提升学生的动手能力和实验技能。
三、物理模型在应用中的挑战1. 制作成本：一些复杂的物理模型需要较高的材料和制作成本，这对学校和教师的经济和技术能力提出了一定的要求。
2. 时间成本：制作一些复杂的物理模型需要大量的时间和精力，教师在教学中需要花费大量的时间来制作这些模型，这可能会对教学进度造成一定的影响。
3. 教师素质：利用物理模型进行生物教学，教师需要有一定的物理模型制作和应用能力，这对教师的素质和能力提出了一定的挑战。
1. 教育部门应当加大对教师的培训和支持力度，提供更多的物理模型教学资源和技术支持，鼓励教师更加积极地将物理模型引入教学。
2. 学校应该加大对教师和学生的物理模型制作和应用的支持力度，提供更多的经费和设备支持，为教师和学生提供更好的物理模型制作和实践条件。
3. 教师在教学中应当灵活运用物理模型，结合教学内容，合理选择和设计物理模型，做到因材施教，充分发挥物理模型在教学中的优势，促进学生更好地理解和掌握生物知识。
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例谈模型法在高中生物概念教学中的
应用
摘要：概念是生物学知识的一个重要组成部分，提高概念教学的有效性是生物教育教学研究的一个重点和难点，传统“以教为中心”教学模式中，学生对概念的理解是机械式的，遗忘率高。
模型对概念原型的生动阐释，是将原型高度纯化之后的本质显现，可作为概念呈现的有效载体，模型建构的过程即概念生成的过程。
本文通过案例探讨以模型建构的方法提高高中生物概念教学的有效性。
生物学是研究自然界中生命运动规律的学科，自然界生物种类繁多、运动错综复杂，几乎每个具体的问题都涉及许多概念，因此如何提高生物概念教学的有效性是生物学科教学发展的一个重要课题。
模型方法直观形象，揭示了原型的本质属性，而模型建构的过程充分发挥了学生的主观能动性，使学生主动参与知识构建，符合新课程改革精神，因此将模型方法引入生物概念教学，是提高教学质量的有益尝试。
1. 高中生物学概念特点及现有教学方法存在的问题
高中生物学概念是对生物的结构、生理功能乃至一切生命现象、原理及规律的精确而本质的阐述，是学生进一步探究生物学现象与规律的基础，具有很强的客观性、概括性和抽象性[1] 。
高中生好奇心强，求知欲旺盛，感性认识和具体形象思维能力强。
但对抽象概念缺乏理性认识，因此，概念的生成要与学生的心理特点和认知规律相吻合，从感性到理性，从现象到本质一步步地引导学生主动探索与认知。
而传统教学以教师为中心，忽视学生的能动性，学生被动接受知识，对概念的本质理解不透，脑子里只有概念的名词表象，无法将概念应用于实际，解决问题，概念的学习对学生科学探究、合作交流、情感态度与价值观等因素的培养没有起到应有的作用。
2. 模型方法引入概念教学的意义
人教版高中生物必修1 教材对模型的定义是：“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。
”由此定义可知，
模型本身就是对概念的生动阐释，而且是高度抽象化、纯化后的本质显现，因其生动形象、简化的特点，可作为概念呈现的有效载体，模型建构过程即是概念生成的过程。
因此，模型方法的引入对于提高概念教学的有效性大有裨益。
3. 模型分类
模型方法是通过构建模型研究、揭示原型（概念）的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式[2]。
根据模型呈现方式的不同，可分为三大类：物理模型、概念模型和数学模型。
物理模型是指以实物或图像形式直观地表达认知对象特征的模型，是对原型的纯化和简化、具有一定的形态结构特征，如人工制作或绘制的DNA 分子双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型、细胞膜流动镶嵌模型等;概念模型是指以文字、图解等形式抽象概括出事物本质特征的模型，如减数分裂过程染色体变化图解、血糖调节模型等;数学模型是指
用来描述一个系统运行规律的数学形式，如数学公式、算法、表格等[3] 。
本文重点论述物理模型与概念模型的应用。
4. 物理模型的应用案例
案例：通过构建目的基因与载体拼接模型理解“自身环化”、“反向拼接”。
活动指导：以学习小组为单位，向每个小组提供一个含目的基因的DNA 片段（黄色卡纸），一个环状质粒（绿色卡纸），卡纸上写有碱基序列，同学们手中的剪刀相当于EcoRI，透明胶带相当于DNA连接酶，请你观察目的基因与运载体序列，在相应的位置剪切并拼接，看看可以拼出多少种不同类型的产物？
学生活动：经过观察找到EcoRI的识别序列GAATTC后在G和A之间剪切，目的基因两端都有EcoR I 的识别序列，剪切后得到3 个片段，质粒上也有一个EcoRI 的识别序列，剪开后经观察发现：质粒的黏性末端与目的基因的黏性末端相同。
多数小组能将目的基因与质粒进行拼接，但碱基序列方向有所不
同（“反向拼接”）。
有些小组创新思维，将目的基因翻转，首尾衔接（“自身环化”），将质粒翻转，拼接成功。
案例分析：基因工程是在分子水平上进行的操作，技术要求高，学生无法实验操作，通过模型模拟演绎，亲身体验基因剪切、基因拼接的过程，理解剪切、拼接的实质
所在，有亲手制作的模型在，原本陌生而抽象的概念变得直观生动，同时培养学生的创新意识与实践能力。
5. 概念模型的应用案例
案例1: “DNA半保留复制”模型的建构。
模型情境：有人认为DNA是半保留复制，有人认为是全保留复制。
现有一一个双链均为■ N的DNA分子，放到■ N的培养基中培养，若进行半保留复制，则复制后的得到的2个DNA都是一条链为■ N,另一条链为■ N;若进行全保留复制，则复制后一个DNA双链均为・N （保留原状），另一个新生的DNA双链均为・N,若经离心，就会出现轻重中不同的条带（显示图片）。
请你根据以上所给资料设计一个实验方案，探究DNA复制的方式，理解何为半保留复制”
案例分析：抓住学生的好奇心，创设问题情境，引导学生分析背景资料所给信息，读懂信息后通过设计实验方案（模型）的方式表现DNA的半保留复制。
学生积极读取信息，获得一种感性认识：半保留复制得到的双链DNA,均
为母链+新链的组合，即■ N/■ N;而全保留复制得到的2个DNA,其中一个与模板一模一样（■ N/■ N,最重），另一个DNA双链都是・N/■ N （最轻）。
由此，形成实验设计思路：将复制一次后的DNA进行离心，若只出现中带，则说明是半保留复制，若出现轻带与重带，则说明是全保留复制。
这一模型的建构基于实验结果的支撑，为后边学习半保留复制的具体过程奠定基础，使学生的知识结构得到顺应，不仅是对学生逻辑思维的有益训练，还能充分培养学生的科学探究精神与实践创新能力。
案例2：“细胞呼吸”模型的建构。
活动指导：以学习小组为单位，每组获得白纸1 张，“线粒体”卡片1 张，各阶段反应物、产物卡片若干，整张白纸代表一个细胞，白纸边缘代表细胞膜，线粒体与细胞膜之间代表细胞质基质，通过小组讨论，合作交流，将相应的卡片放到它们应出现的位置，并用箭头标注各阶段的反应顺序，物质走向，时间6 分钟，然后展示建构成果，小组互评，最后总结归纳细胞呼吸、有氧呼吸、无氧呼吸的概念。
案例分析：为完成此模型的建构，学生需要分析各阶段的反应式及发生场所才能准
确找出相应卡片并贴到相应位置。
为准确地标注箭头，学生要将各阶段反应串联起来形成一个完整过程。
通过整合素材、图形填充、绘制，学生充分发挥主观能动性，主动参与知识构建，最终形成细胞呼吸的直观模型，突破“细胞呼吸”这一概念。
6. 总结与反思
模型建构过程中出现的一些问题值得反思：（1）缺少形象化之后抽象出概念本质的思维过程，模型建构就会流于形式，变成游戏;（2）为追求细节上的美观而舍本逐末，出现科学性错误，则背离模型方法简化、抽象出本质的要旨; （3）为建构模型而建构模型，须知模型的引入是为揭示概念实质服务的，若背离这一初衷，则适得其反;（4）善用模型方法，不能滥用，并不是所有概念都适用于建构模型，对于一些事实性概念，一些浅显易懂的概念无需费力建构模型，而对于一些核心概念，抽象概念，有一定思维深度，有探究价值，则要巧妙运用模型进行演绎，抓住概念的本质与核心。