浅谈高中生物教学中数学模型知识的运用

王志伟 吴佳雪

摘要：针对高中生物教学中数学模型知识的运用进行分析，探讨了什么是数学模型，结合这些内容，研究了具体应用方法，内容有构图法的应用、比较法分析法的应用等，并且结合相关案例，分析如何对数学模型进行应用。

关键词：构图法;比较法分析法;高中生物;数學模型

对高中生物进行分析，教学内容比较抽象，同时存在着较强的逻辑性，学生学习过程中，相对困难，比较容易出现枯燥和乏味现象，而数学模型能够让抽象的数学问题变得简单直观化，学生理解起来更加简单。

一、 数学模型概述

数学模型属于一种，借助数学规则、原理等，对事物的特征进行表达的一种数学结构。监理模型、求解模型和炎症模型，是数学模型的建立过程。数学模型主要存在下列特点：逼真性，数学模型并不是和真实情景完全一致的，其属于一种对问题进行解决的思想。对此，要求结果只要在允许的范围内，便可以使用。此外，数学模型还存在可转移性，数学模型对于事物的本质进行概括，针对本质或者规律相近的问题，均可以借助一个模型进行解决。但是在具体解答过程中，需要分析事物真实情况，确保其结果具有较高准确性和真实性。

二、 高中生物教学中数学模型知识的运用策略

（一） 构图法的应用

图形可以提升知识的直观性，对信息进行直观传达。借助构图方阿是，能够让相对复杂的生物问题被简化，让抽象的知识变得形象化，进而为学生留下深刻印象，从而促使学生学习过程中的难度被降低。

例如在学习关于“生长素生理作用”相关内容的时候，结合教材内容可知，其中低浓度对于生长素而言，具有积极作用，其中的高浓度会对生长素带来抑制只用。针对这一内容，学生学习过程中经常会感到困惑看，甚至会觉得不可思议。为了解决这一困惑，教师可以带领学生使用构图方式进行解决，教师引导学生绘制浓度曲线图，从而相对直观地对这一问题进行说明，从而让学生了解到其中的原因。对于构图法而言，在高中生物当中十分常见，例如温度对于光合作用的影响，或者pH值得影响曲线图等，这些均是构图法的应用案例。借助构图法进行教学实践，能够有效改进高中生物教学方式，有效提升学生的直观感受。

（二） 比较法分析法的应用

高中生物教学期间，教师引导学生采用科学解题方式，可以借助数学中比较分析方式，从而让学生正确地认识到生物现象，从而揭示生物现象后面的本质，有效提升学生分析问题和解决问题的能力。教师引导学生对数学模型进行科学应用，从中找到不同生物知识点存在的联系，然后为学生直观地展示出这些关系，从而让学生轻松学好生物。

例如，对“物质跨膜运输”相关内容进行学习过程中，教师引导学生借助分析比较方式，进行自由运算，对扩散式运算或者主动运输等进行辅助计算，这样的方式，能够规避以往仅通过认识知识点的传统方式，从而让学生从数学曲线当中找到知识本质和存在的差别，促使学生能够更加准确和快速地找到知识的规律，同时还可以从中找到规律，让高中生对生物知识的掌握更上一层楼。

（三） 案例分析

例如在学习有关“染色体”相关知识过程中，需要对染色体、核内DNA分子数和染色体单体数进行计算，这些知识在各种测试中出现频率较多。很多学生对这些内容容易混淆，做题过程中容易出错。这种情况下，教师引导学生建立相应的数学模型，让学生能够理清这些关系，从而促使做题准确率提升。

教师引导学生创设模型情境：在减数分裂、有丝分裂过程中，染色体的数量以及核内DNA分子数量等存在何种关系？在这一基础上教师带领学生提出模型假设，也就是分析核内DNA分子间期复制，复制之后，一个着丝点会与两个DNA连接，存在丝点分裂，同时姐妹染色体会分开，进而形成染色体。

结合上述方式，得出相关结论，当存在姐妹染色体的时候，染色体以及核内DNA分子数量和染色体数量分别为1、2、2。当没有染色体的时候，染色体以及核内DNA分子数量、染色体单体的数量分别为1、1、0。

以下题为例：玉米分裂到后期之后，细胞当中一共有10条染色体，有丝分裂之后，细胞当中存在的DNA分子以及染色单体的数量分别是多少：

对这一例题进行分析，该细胞当中并没有姐妹染色体，针对这一内容可知，细胞当中DNA分子数以及染色体数量分别是40和0，教师带领学生对这一问题进行假设，然后学生对以上的模型进行直接应用。在对相关生物题进行计算过程中，以防止计算错误，从而有效提升解题正确率。

三、 结束语

综上所述，数学模型属于一种比较有效的教学方式，这一内容也是架构在抽象和直观形象之间的连接，促使抽象的生物知识更加直观和形象，让复杂的问题更加简单。教师对数学模型进行应用，可以促使生物知识和数学程式之间可以实现相互转换，不但能够有效提升学生学习水平，还可以促使学生对知识进行分析的水平得以提高。

参考文献：

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[2]江宜博.数学建模在生物学概念转变教学中的应用及体会[J].读与写（教育教学刊），2018，15（2）：137.

[3]黄国霞.浅谈高中生物教学中的模型建构信息化思维[J].读与写（教育教学刊），2017，14（4）：130.

作者简介：

王志伟，贵州省毕节市，毕节市第一中学;

吴佳雪，吉林省长春市，东北师范大学。