浅谈函数图象在生物教学中的应用.doc

浅谈函数图象在生物教学中的应用高中学生对函数图象并不陌生，运用函数图象进入生物学新课标教学、具有客观性、形象性、简明扼要等特点，使教学直观性强，操作方便，深入浅出，能调动学生的学习兴趣和积极性，加快学生的学习速度，提高教学效率，对培养学生的应用能力，分析问题，解决问题的能力以及素质的全面提高、新课标任务的完成有促进作用。一、函数图象在新课标生物教学中的应用新课标生物学中一些量与量之间的关系，用函数图象来表示，直观、形象，这种文图转换，让人一目了然，变量与自变量的关系，用坐标图来说明问题，新课标生物教学中是直观教学的一种手段，是函数在实际中的应用。1、能反映出两种量之间的内在的、必然的联系新课标生物学中，细胞分裂与细胞核中dna的关系，酶的活性受温度或ph的影响，植物生长与生长素浓度的关系，物质代谢与能量代谢的关系，生物种间关系等等，都有可以用函数图象来表达。例如：在讲述“植物生长与生长素浓度的关系”时，可设计图一，图象表明：植物生长与生长素浓度 之间的关系；当生长浓 生长速度 度在a范围内，对植物 生长是随着生长素浓度 的增大生长速度加快， a b 生长素浓度 当生长素浓度为a时， （ 图一） 植物生长的速度最快，此浓度为最适宜的农度，当生长素在浓度在a和b之间时，植物生长的速度随生长素浓度的增大反而减慢，当到达b浓度时，植物对生长素不敏感，生长素不起作用，当生长素浓度超出b时，反对抑制植物的生长。通过这个感性认识之后，我们可综合得出，生长素对植物生长的作用具有两重性：一般情况下，低浓度能促进植物的生长，而高浓度会抑制植物的生长。2、反映外界条件对生物体生理的影响新课标生物学中的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、酶的催化作用，受外界环境条件的影响等等，都可以用函数图象来描述。例如：讲述光合作用速度受光照强度，温度影响时可设计图二：从图二中可向学生讲清以下问题：光合作用速率 30 40 20 15在一定的光强度范围内：如在a点范围内的光强度：光合作用的速度是随光强度增强而加快， 光合作用速度受限制因素是光 强度，是受光反应速度限制的。 因为光合作用分二步进行，即 有光反应和暗反应，前者需 要光才能进行，后者不需要 光，但需要酶。 （图二） 光强度 光超过某一强度时，光合作用的速度已不再增加，显示出一定的倾向性。温度不同，所到达的光合速度的极限值是不同的，这种情况下，光合作用的速度取决于暗反应的速度，这是因为在暗反应的过程中都需要酶，酶的活性，催化效率受温度的影响。综上所述，文图转换，形式新颖，能使学生耳目一新、形象直观、富有深意，能吸引学生注意力，启发学生思考，拓广知识面，提高学习的积极性，突出学生的学习的主体作用。3、反映生物生理过程中的变化的规律新课标生物学中，呼吸作用中的气体交换，dna含量在细胞各个时期的变化等都可以用函数图象表示。例如：讲授人体内氧气、二氧化碳分压梯度时，可设计图三进行讲解，根据图三：我们很快就可以得 气体变化 co2 o2 空气 肺 血液 组织细胞 （图三）到氧气的分压梯度是：空气 肺血液组织细胞。二 氧化碳的分压梯度是：空气 肺血液组织细胞，这个 图文并用，简明扼要、一目了 然、形象具体，这不仅有利于理解，而且便于记忆。二、运用函数图象在教学中的作用利用函数图象，用于教学、文图转换、形式新颖、面目一新，能调动学生学习的积极性，增加课堂容量，加快学习的速度，同时又能将数学所学的理论应用到生物学科学习中去，使理论联系实际，增强了学科之间的渗透。也可以促进学生对数学的学习，更重要的是：对培养学生潜在的想象能力、创造能力、分析能力、解决问题的能力以及素质的提高，质量的保证都有一定的作用。1、能充分突出课堂的主体作用“外因是变化的条件，内因是变化的根据。外因必须通过内因而起作用”。学生学习成绩的好坏，起主要作用的是他们自己，而不是教师，在教学中学生是主体、是核心，学生是决定的因素，只有充分提高学生学习的兴趣，调动他们的积极性，发挥他们的能动作用，才能有效地保证学生学习知识的质量，提高学生学习的效益。调动学生学习的积极性是多方面的，其中有效地组织好直观教学是一个重要的方面。例如：在讲述中丝分裂时根据dna含量随细胞分裂时各个时期发生的变化，可设计函数图象四。从图中很直观地看到了dna在细胞有丝分裂的过程的含量是呈周期性变化的，且每次增加的过dna 间期 前 中 后 末 间期 前 中 后 末 （图四 ） 时间程是在每次分裂的间期完成， 增加的数量是由1个单位增 至2个单位，在分裂期的前 期、中期、后期都没有增加， 并且量值是不变的，这不难 理解在细胞分裂的间期进行了染色体的复制，即有dna复制是在间期完成的，蛋白质的合成也是在间期完成，那么在有丝分裂的前期、中期、后期、末期、核内发生了什么变化，各有什么特点，经设计也可在函数图象之列。2、加快学生的学习速度染色体 c d k la b e f i j m n g h （图五） 时间 时间运用函数图象进行教学，能使学生在较短的时间内得到更多的知识的信息量，增加课堂容量，提高学习效率。例如：在学习减数分裂与受精作用时，可根据减数分裂核内dna的 含量的变化，利用函数图象 五进行教学，据图我们可以 向学生讲述以下几点：ab、 cdef、gh、ij、mn各段分 别是精（卵）原细胞、初级 精（卵）母细胞、次级精（卵）母细胞、精（卵）细胞、受精卵、体细胞。b点是减数第一次分裂间期dna复制时，i点发生的是受精作用，j点有丝分裂间期的复制时的起点。表示减数第一次分裂间期的bc段，这个时间是dna复制。表示减数第一次分裂的是cd段，该时期的特点是，同源染色体联会，四分体形成同源染色体分离，染色体数目减半都是在此时期完成。ef段表示减数第二次分裂期，该时期着丝点分开，两个染色单体成为两个染色体，生殖细胞最终形成。h点以后的细胞内dna恢复精（卵）原细胞里的dna数量与体细胞内的dna相同。以后的分裂属有丝分裂。图中的曲线富有启发性，能拓展学生的思维能力，激发学生的学习的兴趣，加快学习速度。3、培养学生的分析问题的能力，解决问题的能力，提高素质运用函数图象进行教学，教师必须充分发挥在教学中的主导地位的作用，必须对书中的文字进行综合分析，才能用图象表示出来，实行文图转换，然后运用到课堂上去，学生在教师的启发下，也必须综合分析图象，才能种群数量 b种群 a种群 （图六） 时间达到理解掌握，起到举一 反三、融会贯通的作用。 例如在学习“生物种间 关系”时可用图六来进 种群数量 a种群 b种群 （图七） 时间行讲述。从图中进行分析得出物种a与物种b两个种群的数量变化存在明显的依存关系，即物种b的数量的增减是随着物种a的变化而变化的。并滞后于物种a，这种变化只有当物种b以物种a作为食物来源时才会出现。因此，物种a与物种b的关系上是很明显的捕食关系，如果是共生的话，物种a与物种b的关系应是平行 发展的关系，而不会出 现滞后现象，如图七。 如果是竞争的关系，其 个体数 a种群 b种群 （图八） 时间结果会对一方不利，甚 至被消灭，反映到图八 应表现为a增加，b减 少，反之亦然的变化情 况。 三、运用函数图象的原则新课标生物学内容比较复杂、抽象、综合性较强，所采用的直观手段都有其特色和独到之处，有其独特的作用，但是充分运用到恰如其分，也是有一定难度和条件的。函数图象运用到新课标生物教学中去也是有原则的。1、逻辑性的原则把课文文字内容用函数图象表示出来，进行文图转换，量与量之间有内在必然的联系，主变量与次变量不能倒置，要经得住推敲符合数学的逻辑，无懈可击。2、科学性的原则函数图象上所体现出来的量是书中文字所述，是课文一些具体的不同反映形式，涉