广东省德庆县孔子中学高中生物论文《谈谈生物模型图在高中生物教学中的运用》.doc

广东省德庆县孔子中学高中生物论文谈谈生物模型图在高中生物教学中的运用【摘 要】 现代生物课堂教学中，虽然多媒体动画可以弥补某些生物实验的难开展、实验效果不理想等不足，但过多地用多媒体动画取代实际的实验操作，减少了学生的课堂参与，既不能突出学生在课堂教学上的主体地位，同时也扼杀了学生的创造性思维和想象力。教师如果能够恰当地运用模型图，不但能让学生清楚认知对象的动态变化过程，还可以达到多媒体动画所不能的效果。【关键词】 模型图 高中生物 课堂教学模型建构在高中生新课改后的高中生物学教学模型建构是一种重要的科学方法，在新人教版中明确提出其定义，并在三本必修课本中多个章节中出现。模型图则是模型建构中的一种常见的表达形式。它是一种把科学事实、概念、原理、动态变化过程以二维的图形、图表的来直观地呈现认知对象的表达形式。根据构建模型的思想方法的不同，又可以分为两类：一类是直观模型图，它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的，具有认知对象一定的形态结构特征。如分子双螺旋结构、生物膜流动镶嵌模型图等；另一类是抽象模型图，是人们抽象出生物原型某方面的本质属性而构思出来的，例如，呼吸作用和光合作用过程图解、食物链和食物网等模型。在生物教学过程当中，很多教师都有会有这样的感觉：许多教学内容由于各种因素开展不了实验，或者即使做了实验效果也不好。例如：“细胞的有丝分裂和减数分裂”、“ 光合作用和呼吸作用的过程”、“细胞的有丝分裂”等内容。 因此，很多教师就用多媒体动画代替了生物学实验。预设的多媒体动画的动态效果当然是一目了然的，但过多地用多媒体动画取代实际的实验操作，有背于新课标的教师创设情景、学生主动参与的初衷，也扼杀了学生的创造性思维和想象力。静态的模型图虽然不像动画那样的动感，但也可以理解为动画经典镜头的剪辑，只要发挥一下空间想象能力，同样也可以将模型图联系起来，从而达到动态的效果。在教师的合理安排下，学生自己动手构建模型图，不但参与了课堂活动，同时在认识水平上也得到了升华。因此，课堂上充分发挥模型图的作用，可以充分挖掘学生的潜能，有效提高课堂教学质量，取得良好的教学效果。笔者多年的生物学教学实践证明，课堂上恰当地构建生物学模型图既有助于学生系统地、完整地学习和理解新知识，同时有助于学生去解决生物学问题。下面就如何运用生物模型图，我谈谈自己的一些体会。1、由“表”及“里”，辅助理解生物学抽象概念高中生物教学内容里面，特别是必修二遗传与进化，有许多抽象的概念，学生难以理解，教师也很难去用言语表述明白的。若然教师能合理运用模型图，就可以达到“无声胜有声”的效果。如我们生物学中两个很容易混淆的概念：“非姐妹单体交叉互换”和“染色体变异中的移位”。我们知道同源染色体非姐妹染色单体之间的“交叉互换”属于基因重组；而非同源染色体之间基因片段的移动或者交换属于“染色体变异”。但如果课堂上仅仅是用这样的语言去描述它们的概念，那肯定很多学生都会听得云里雾里。因为这句话本身就涉及到几组极易混淆的名词。我在讲解这两个概念时，会通过下面一条经典的例题里面的模型图去帮助学生理解。例1.【2009年上海高考】下图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于() a重组和易位b易位和易位 c易位和重组 d重组和重组答案：a首先让学生把这两组染色体恢复原状，然后他们很容易就知道了本来第一组是一对大小一样的同源染色体姐妹染色单体之间的交换，而第二组是一对大小不一样的非同源染色体的片段移动。然后很自然的联想到第一组是基因重组的其中一种形式“交叉互换”，而另外的就是染色体变异中的移位。当然，到了这里学生还只是对这两个定义的区别初步的了解，我还会借助这两组模型图从质和量上区分两个概念。从基因的本质上看，第一组模型图交换前后该片段的基因决定的性状没变（同源染色体同一位置是等位基因），譬如：原来的基因片段假如控制的是有耳垂的形状，互换之后可能就变了无耳垂，但还是依然是关于耳垂的有无。但是第二组模型图基因移动之后，就会使由原来的控制耳垂有无的基因变成了控制眼皮单双的基因（非同源染色体决定的性状通常是不一样的）。从基因的量的角度看，第一组的“交叉互换”前后染色体基因数量还是那么多，但后者“移位”前后基因数量是会变多或变少了的。实践教学表明，借助模型图能使学生更容易区分上述两概念，并印象深刻。 2、以“静”制“动”，明晰生理过程的动态变化过程生物教学内容里有很多需要掌握的动态生理变化过程，如：“减数分裂和有丝分裂”、“质壁分离及其复原”、“dna的复制、转录和翻译”等。在讲授这些内容时，如果能够合理借助模型图，不但能让学生清楚认知对象的动态变化过程，还可以达到多媒体动画所不能的效果。在讲解有丝分裂和减数分裂时，我们常用flash动态地展示整个变化过程，学生看后大概明白了分裂的过程，但是却很难领悟前、中、后、末每一个时期的染色体、dna的变化规律，更谈不上区分有丝分裂和减数分裂了。而我就会创设一个情景：一个精原细胞经过减数分裂形成的一个精子，与一个卵细胞成功受精，形成的受精卵不断进行有丝分裂。先引导学生构建数学表格，同学生一起总结出两种细胞分裂的dna、染色体的数量，然后再让学生把染色体与dna的变化曲线集合在一张坐标图上（见下图），学生归纳后加以比较，就清楚减数分裂和有丝分裂的染色体和dna变化规律的特点和区别。 3、化“繁”为“简”，突破知识重难点 在高中生物内容中，有一个高考常考的难点，就是系谱图关于两种遗传病的组合几率的计算。要计算遗传病的几率，就必须先把两种遗传病的“组合”情况分清楚。这部分内容往往要教师通过习题去帮学生总结规律。很多教辅书也有总结，但常用表格去归纳的（如下表）。当两种遗传病（甲病和乙病）之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率：序号类型概率的计算公式1患甲病的概率a2患乙病的概率b3两病皆患的概率ab4只患甲病的概率a (1-b )5只患乙病的概率b(1-a )6只患一种病的概率a(1-b )+ b(1-a )7不患病的概率(1-a)(1-b)这样的方式学生要理解两种遗传病的“组合”的分类就不容易。如果用数学上类似“集合”这样的模型图去表述，那么两种遗传病的关系就一目了然。在讲解这个内容时，我会用多媒体课件制作一个理想模型图，然后每一种遗传病的“组合”情况，让学生用颜色在图中标示出来，学生就能头脑中梳理出上述7种类型并明了它们之间的关系。再要计算遗传病概率就只要算出标示区域的面积就得了。所以，生物模型图利用好了，能够很容易地化解知识重难点。 4、推陈出新，学生思维得到延伸和发散生物课堂上让学生动手参与建构模型图，一方面突出了学生的主体地位，符合新课标的要求；还可以使学生深入理解认知对象的细枝末节，以及辨析其内部结构的层次关系，使知识结构化。学生在探索中思考，在思考中进步，从而获得认知水平上的提升。教师还应通过变式训练引导学生的思维进行延伸和发散，也就是模型图的“建构解构再构 ”，以便于以后他们自己构建模型图来解决新问题。【例2】在一个叶肉细胞里面线粒体产生出来的co2 ，进入到同一细胞里的叶绿体中被利用了，问co2共穿越了几层膜？刚接触这类型，学生如果没有一定的抽象思维，往往是无从下手的。用模型方法来解决其实非常简单：从原型中抽提出两个植物细胞，线粒体和叶绿体，将提取的元素构建模型图（如下图）。从图中很容易得出，co2共穿过4层膜。变式训练:【例3】co2从一个叶肉细胞的线粒体的基质中扩散出来，进入相邻一个叶肉细胞都叶绿体中，共穿过几层膜？跟例2相类似，学生若能重新构建正确的生物模型图，可以看出co2共穿过6层膜。通过模型图建构的训练，