高三生物复习中的模型建构

【教学论文、高中生物】 高三生物复习中的模型建构 户县惠安中学薛靖 联系方式13571921314 邮编710300 高三生物复习中的模型建构 西安惠安中学710300 薛靖 摘要高考要求学生能用文字、图表及数学方式等多种表达形式准确的描述生物学方面的内 容，具有建立模型与系统分析的能力。本文总结了高中教材中常见的各类模型及建模对学生 在高考中的帮助和提高。 关键词生物模型高考 建模就是建立模型，就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象的简化的书 面描述。建立系统模型的过程又称模型化。凡是用模型描述系统的因果关系的过 程都属于建模。因描述的关系各异，所以实现这一过程的手段和方法也是多种多 样的。 普通高中生物课程标准明确要求学生了解建立模型等科学方法及其在科 学研究中的作用，培养学生的建模思维和建模能力，获得生物学的基本事实、概 念、原理、规律和模型等方面的基础知识。考试大纲中要求学生能用文字、 图表及数学方式等多种表达形式准确的描述生物学方面的内容。具有对一些生物 学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验、与调查、假说演绎、建立模 型与系统分析等科学研究方法。所以在高三生物复习中帮助学生建立模型是非常 必要的。 模型的种类有很多，高中生物教材中的模型主要是概念模型、结构模型和数 学模型。另外在解题过程中可以帮助学生形成标准的表述模型和思维模型。 1. 概念模型是以图示、文字或符号等组成的流程图对事物的生命活动进行描 述。它形象直观，能简明清晰的揭示事物的主要特征和本质。高中生物教材中几 乎每一章、每一节内容都可以用概念图的形式表示出来。例如用光合作用的图解 描述光合作用的主要反应过程；用甲状腺激素分泌的图解描述激素的分级调节和 反馈调节，人体细胞和外界环境的物质交换模型、血糖平衡的调解模型、体温平 衡的调节模型、水盐平衡的调节模型、细胞免疫和体液免疫过程模型等。 光合作用反应过程图 在复习时可以将整章内容以概念图的形式描述出来，帮助学生形成知识网络。对于基础扎实的学生这项工作自己完成，不仅可以梳理、复习知识，还能加 深知识点之间的联系。例如必修一的第六章细胞的生命历程就可以用一张图 来概括。 致癌因子细胞的生命历程 I 失控 细胞的癌变细胞的增殖一f细胞的分化细胞的衰老和凋亡 具有I龙岌_I 无丝有丝分裂减数 癌细胞的分裂具I有分裂 特征细胞周期 包］括 期 细胞的生命历程 2. 结构模型是以实物或图画形式直观反映认知对象的形态结构，又叫做物理 模型。复习时引导学生有目的的观察教材中的结构模型可以帮助学生将抽象的知 识实物化，降低理解和记忆的难度。例如必修一中的真核细胞亚显微结构模 型就逼真的展现了动植物细胞中各种细胞器的大小和形态。还有生物膜的流动镶 嵌模型、DNA的双螺旋结构模型、有丝分裂和减数分裂中染色体变化模型、突触 的亚显微结构等。 真核细胞亚显微结构图 生物膜的流动镶嵌模型 3. 数学模型是用来表达生命活动规律的数学公式或图形。它最能体现生物中 理科的思维方式，高考中生物图形与数学曲线相结合的试题也常常是学生认为的 难点。例如光照强度对光合作用的影响曲线就是常考图形之一。曲线图呈现时一 看坐标横坐标为自变量，纵坐标为因变量，曲线应描述为光照强度对光合作用 强度的影响。这其实也是模型建构中的曲线表述模型。二看曲线的走势。三看关 键点A为黑暗条件下二氧化碳的释放量，表示呼吸作用强度；B点叫做光补偿 点，在此光照强度下光合等于呼吸；C点叫做光饱和点，在此光照强度下光合作 用达到最大。光合作用常考的曲线图大都是在此模型上做出一些变化。例如将横 坐标变作一天的时间，实质还是一天内光照强度的变化。学生遇到类似的光合作 用曲线时可以以此基本模型为参照，寻找两条曲线的相同之处，变陌生为熟悉， 降低解题难度。 光补偿一j 上羌饱和点 尊光京 净光富用 个一一_奥一一-光照强度 、在黑暗条件下 呼吸所放出的COJS 其他的曲线模型还有呼吸作用曲线、细胞分裂曲线、神经调节电位变化曲线、 血糖调节曲线、竞争捕食曲线、种群增长曲线、生长素作用曲线等。数学模型还 包括公式模型，例如蛋白质的计算公式、基因表达计算公式、种群数量增长公式、 能量传递效率公式等。 4. 实验设计试题的背景取材灵活，要求学生能进行实验的设计、描述实验目 的、分析实验原理、选择实验材料和器具。2006年全国理综卷第一次出现考查 实验目的的表述，实验步骤的完善与实验结果的分析的试题，并且比重开始逐年 增大。复习时可以帮助学生建立实验各步骤的一般表述模型能减轻学生解答实验 题的压力，提高得分率。实验目的和实验假设的表述模型实验目的的表述应包 括实验类型、自变量、因变量和相互关系。⑴实验假设应该结合实验的原理，提 出一个符合逻辑的推测，是一种肯定性的描述。实验思路表述模型自变量如何 处理，因变量如何观察。实验步骤的表述模型分组编号、实验处理、观察结果、 得出结论。对照试验的处理模型三观察、两处理1观察2处理，观 察。3再处理，再观察。 经过两届高三复习我发现，认真观察教材中的结构模型能很好的帮助学生掌 握生物中的微观结构，理解各种结构的功能；建立概念模型将文字转化为图形能 有效帮助学生建立知识点间的联系，学生感觉知识网络更加清晰，做题时能够准 确定位知识点在章节中的位置，做到有的放矢；建立曲线、公式等数学模型将知 识点归类总结可以帮助学生从题海中跳出来，举一反三；建立实验表述模型可以 减少因表述不准确而导致的失分，让学生在答题时做到心中有数，缓解解题压力, 提高得分率。因此教师应重视在高中生物教学中培养学生建立模型的能力。 参考文献 [1]吴解冰.例析高考实验设计题的表述方式和解题策略[J].中学生物教学， 20141 121-122