浅析数学方法在初中生物教学中的应用

摘要：初中生物是一门重要的基础性学科，要想最大限度地提高生物课堂教学效率与质量，生物教师需要在教学实践中不断地总结经验和教训，创新教学理念和方式，提高学生参与生物课堂的自主性与积极性，从而对所学到的生物知识有更深入的理解和认知。其中数学方法在生物课堂教学中的應用是非常重要的，因为生物信息学研究的基础工作是对生物信息实行分析、检索与储存，但是初中生物中的各项信息往往是离散状态，需要结合数学方法来进行组合，让学生能够更加直观地了解生物这门教学。学生往往觉得数学与生物这两门教学不存在任何的联系，但是在生物教学中合理应用数学基础知识，能够分析、解决较多的生物问题，培养学生优秀的发散性思维能力与逻辑性思维能力，不断提高自身思维素养，为以后长久的学习之路奠定扎实的基础。

关键词：数学方法；初中生物；教学；应用

对于初中生来说生物是一门较为陌生、枯燥的学科，因为生物类似于文科，需要学生不断地去记忆，所以部分学生对生物教学存在严重的抵触心理，其实出现这些问题的主要原因是学生没有意识到在生物学习过程中合理应用数学基础知识，使得在做题期间出现较多的困惑，不知道如何去解答，如果教师能够正确地引导学生了解生物和数学之间的关系，并且善于把数学知识、方法应用在生物解题过程中，就能够最大限度地提高生物课堂教学效率与质量，促进初中生物教学的可持续性发展之路。

一、 数学和生物教学之间的关系

生物是自然科学之一，主要需要研究生物的发展、发生、结构、功能等，并且要对生物周边的环境关系进行分析和研究。数学是研究空间、信息、结构、变化、数量的概念性学科，但是数学属于形式科学中的一种，在社会发展中起着不可替代的功能，所以生物与数学之间有着不可分割的关联，数学是解决生物问题的重要手段，并且学生只有拥有优秀的数学思维才能够更好地学习生物，对所学到的生物知识有更好的记忆与理解。

二、 数学方法在初中生物教学中的应用

（一） 组合数学在生物教学中的应用

组合数学在生物教学中发挥着重要的作用，因为组合数学知识点较为简单，学生能够轻松地把组合数学知识点应用在生物信息教学中，例如，使用组合算法实施序列对比，预测构建DNA映射图谱与二级结构等，这样既可以提高学生的学习自主性与积极性，也能够把生物教学知识点简单化，学生更容易接受和理解。并且在生物教学中应用组合教学能够大力促进教学与科研的相互结合，从而提高学生参与科研的积极性。

（二） 数学模型法在生物教学中的应用

在生物教学中应用数学模型法能够把抽象的生物知识点简单化、具体化，学生更为直观地观察生物解题规律，提高解题结果的准确性，提高生物课堂教学的有效性。数学模型法包括了数学归纳法与概率计算等，其中数学归纳法可以用来计算生物教学中蛋白质的分子质量和能量的传递等，而概率计算可以用来研究生物教学中遗传病的发病率等。数学模型法能够培养学生良好的逻辑性思维能力，例如数学模型法在构建基因中自由组合定律中的应用，让学生用数学形式对生物事物性质实施表述。

（三） 集合论在生物概念教学中的应用

由于生物教学中包含的概念较多，足足有200多个，如果只是通过死记硬背的方式让学生去记忆是比较困难的，而在生物概念教学中应用集合论，能够把生物概念使用集合图形来直观地呈现给学生，学生就能够对所学知识有更深入的理解和认知。例如，在学习生存斗争、种内斗争、种间斗争、竞争的时候，如果光靠学生去背是很难有深刻的记忆，而如果通过数学形式用圆圈来直观表达给学生，更有利于学生的记忆与理解。

（四） 通过数学计算，对生物教学实现定量研究

生物不只是包括概念，其中还涉及和数学有关系的内容，例如，呼吸作用、光合作用、蛋白质等相关计算，如果学生不具备良好的数学计算能力，那么即使知道生物公式也是无法迅速、准确地得出结果，所以学好数学基础知识是提高生物课堂教学效率与质量的关键，数学基础知识和生物教学有着密不可分的关系。其次，通过数学演绎，也可以对生物学中的规律有一个合理地解释，例如在学习“细胞增殖”的时候，如果教师直接跟学生说细胞是不能够无限长大的时候，学生会认为非常不具备说服力，而教师如果对细胞的表面积和体积之比进行研究，引导学生去动脑思考，从而会更加能够说服学生。

三、 总结

总之，在初中生物课堂教学中数学方法占据着重要的作用，所以教师要在生物教学中合理地应用数学方法，培养学生良好的发散性思维能力与逻辑性思维能力，从而能够对所学到的物理课堂知识有更深入的理解和认知，提高学生参与物理教学的自主性与积极性，学生能够在生物学习过程中提高自身的学科素养，促进学生的全方面发展，为以后长久的学习之路奠定扎实的基础，同时能够最大限度地提高初中生物课堂教学质量。

参考文献：

[1] 屈德宁，杨鹏，孙爱慧，王宏仁，付军.知识结构图在《医用生物数学》教学中的应用与实践[J].家畜生态学报，2013，34（8）：93-96.

[2] 王文，周辉，杨世国.应用型本科院校生物技术专业高等数学教学的一些思考[J].合肥师范学院学报，2017，35（6）：51-53.

作者简介：赵树雄，甘肃省白银市，白银市会宁县甘沟中学。