薛碧榮
(湖南省長沙市瀏陽市第六中學 湖南 瀏陽 410300)
高中生物教學是我國基礎教育中的重要組成部分,是學生學習和掌握生物學基礎的關鍵。新課程對知識的理解及運用能力有了更高的要求:從注重學生的綜合傳授轉變成注重學生學習能力培養;在關注學生學習結果的同時,更關注學生在學習過程中如何加深對教材知識的理解。所以在新課程學習時我們可以大膽嘗試應用生物模型,通過生物模型學生能更好的把握生物原型的本質特征。
1.1 應用于教學。在高中生物新課程的教學中,有大量的模型教學情境。在氨基酸形成蛋白質教學中,氨基酸形成蛋白質的過程抽象看不見摸不著,學生較難理解。通過角色扮演,把人體當作一個氨基酸結構模型——軀干相當于中心碳原子、左手代表氨基、右手代表羧基、下肢代表氫原子、頭代表R基,不同的人四肢和軀干差不多,頭部有明顯差異,可表示不同的氨基酸。不同學生代表不同的氨基酸,一行同學就可以現場模擬氨基酸脫水縮合的過程,并從中明白了脫水縮合過程的數量關系,化抽象枯燥為形象生動。
1.2 應用于解題。
1.2.1 看圖回答以下有關光合作用問題:
(1)圖中30℃時該植物呼吸作用產生CO2____mg/h,如果呼吸作用的原料全部是葡萄糖,則30oC時10小時需要消耗葡萄糖____mg。
(2)圖中如光照相同時間,35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時的量相比
A.大于 B.小于 C.等于 D.無法比較
(3)下圖能代表細胞中發生的情況與圖中E點相符的一項是( )
解題分析:第一個圖為數學模型,從圖中可看出呼吸作用為3.0mg.h-1,有氧呼吸CO2和葡萄糖為1:6,故10小時葡萄糖量為20.45mg;從圖可知30℃到35℃凈光合作用下降、呼吸作用上升,且上升和下降的量相等,所以由總光合作用=凈光合作用+呼吸作用公式可知由30℃到35℃,總光合作用沒有改變,故選C。第二幅圖為物理模型,E點為凈光合和呼吸相等的點,總光合大于總呼吸,故選D。
1.2.2 一個患并指癥(由顯性基因S控制)且膚色正常的男性與一個表現型正常的女性婚后生了一個只患白化病的孩子,他們下一胎生下并指且白化男孩的概率是多少?生下的男孩并指且白化的概率是多少?
解題分析:據題意推知雙親基因型為SsAa(父)ssAa(母),從分離定律可得并指孩子的概率為1/2,白化孩子的概率為1/4,第二胎與第一胎無關,由概率乘法原理可知:并指且白化孩子的概率為1/2×1/4=1/8,并指且白化男孩的概率為1/8×1/2=1/16;第二問男孩已經生下來了,已經確定是男孩,故只要算并指且白化孩子的概率,故為1/2×1/4=1/8。將生物學現象和過程模型化能極大提高解題的效率。
高中生物新課程教材中增大了實踐活動和技能訓練的內容比例,生物模型的建構一方面幫助學生感悟所學知識,另一方面提高學生動手操作能力和思考解決問題的能力。讓學生制作生物模型是提高學生生物科學素養的有效手段。人教版高中生物新教材中安排了七個模型建構的活動。分別是嘗試制作真核細胞的三維結構模型;利用廢舊物品制作生物膜流動鑲嵌模型;建立減數分裂中染色體變化的模型;制作DNA雙螺旋結構模型;構建人體細胞與外界環境的物質交換模型;建立血糖調節的模型;建立種群增長的數學模型。在生物模型的制作過程中,教師可進行適度的指導,然后放手讓學生去完成。指導學生理解模型原理,按照組間同質、組內異質的原則分組。對于材料的選取應該考慮容易獲得且價格低廉的材料。在模型制作過程中教師應該保持關注,一方面起監督作用,另一方面在學生遇到困難時可以給與適當指導。模型制作完成后,給與學生展示的平臺,及時給與評價和鼓勵。最后可以讓學生反思體會模型制作過程,寫出總結報告。在模型建構過程中模型建構不僅要做,而且要在做中實現概念的形成和理解,更要在做中體驗、思維和創造。
模型的建立過程就是一個科學探究的過程,同時,生物建模充分調動了學生的積極性,發揮小組的團隊合作意識,突出了學生的主體地位。在師生互動,生生互動,師生協作,生生協作中較好的培養了學生的問題意識和探究意識。誠然,模型的建立不是一蹴而就的,這需要教師在教學中有目的的滲透建模教學思維,挖掘高中生物課程中潛在的“模型”資源,為模型教學搭建一個嶄新的平臺。