高中生物課堂模型教學法的應用

黃安衛

(廣西防城港市防城中學 538021)

1 細胞膜結構模型

高中生物教學中應注重運用多媒體技術為學生展示細胞膜結構模型，使學生對生物膜各個物質的空間分布有個更為清晰的認識與把握，在學生的頭腦中留下深刻的印象.

例1 如圖1為細胞膜的結構模型，①-③表示構成細胞膜的物質，a、b表示物質進出細胞的過程，則以下說法正確的是( ).

圖1

A.a和b表示兩種不同物質運輸方式，均和膜內外物質濃度無關

B.②為磷脂雙分子層，③為蛋白質，②和③構成了細胞膜的基本支架

C.①為糖蛋白，分布在細胞膜兩側，和細胞間識別和免疫密切相關

D.③為載體蛋白，種類和數量一定程度上能反映該細胞膜的功能

解析A項，a為自由擴散，和膜內外物質濃度有關，b為主動運輸，和膜內外物質濃度無關，錯誤；B項，②為磷脂雙分子層，是構成細胞膜的基本支架，錯誤；C項，①為糖蛋白主要分布在細胞膜外側，錯誤；D項，③為載體蛋白，其種類和數量一定程度上能反映該細胞膜的功能，正確.

2 DNA雙螺旋結構模型

教學中應做好DNA基礎知識的講解，使學生明確DNA的構成，尤其組織學生開展制作DNA雙螺旋結構模型實踐活動，激發學生學習熱情的同時，使其在制作過程中更好的掌握與理解DNA雙螺旋結構，明確DNA結構中各個部分之間的關系.

例2“制作DNA雙螺旋結構模型”中，若準備20個4種堿基塑料片，其中C、G、A、T分別為4個、6個、3個、7個，14個脫氧核糖和磷酸之間的連接物.40個脫氧核糖塑料片，100個磷酸塑料片，若干代表氫鍵的連接物，若干脫氧核糖和堿基之間的連接物，則( ).

A.能搭建脫氧核苷酸20個

B.搭建的分子片段中，每個脫氧核糖都和兩個磷酸相連

C.能搭建不同的DNA分子模型47種

D.能搭建出一個4堿基對的DNA分子片段

解析A項，脫氧核糖和磷酸之間的連接物只有14個，因此，能搭建脫氧核苷酸最多14個，錯誤；B項，搭建的分子片段中脫氧核糖和2個磷酸或1個磷酸相連，錯誤；C項，堿基對最多4個，因此能搭建DNA分子模型最多44種，錯誤.D項，根據DNA雙螺旋結構模型，在脫氧核糖和磷酸之間的連接物只有14個的條件下，DNA分子雙鏈片段最長有4個堿基對，正確.

3 染色體數目變化模型

有絲分裂，減數分裂是高中生物的重點、難點知識，尤其染色體數目、DNA數目在不同時期的判斷是各類測試的熱門考點.為使學生掌握相關的判斷技巧，應注重與學生一起分析不同時期染色體數目變化規律，通過在課堂上與學生互動，一起構建相關模型.

例3如圖2，構建的是生物細胞分裂與受精作用中核染色體數目或DNA數目變化的數學模型，則根據模型以下判斷正確的是( ).

圖2

A.b、c兩段表示染色體和DNA分子的數量變化

B.EF、KL、IJ段均不含染色單體

C.CD、GH及OP段染色體數目相同

D.OP段相對于AB段，核DNA含量增加

A項，b為DNA數目變化，c為染色體數量變化，錯誤.B項，EF為有絲分裂期末期、KL為減數第二次分裂末期，著絲點已經分裂，無染色單體.IJ包含減數第二次分裂前中期，有染色單體，錯誤.C項，CD段涵蓋有絲分裂前期、中期與后期，前、中期染色體數目和體細胞相同，而后期則體細胞染色體的2倍.GH段涵蓋減數第一次分裂前、中、后期，染色體和體細胞數目相同.OP段為有絲分裂后期，是體細胞染色體的2倍，錯誤.D項，OP段染色體數目是AB段的2倍，正確.

4 細胞呼吸模型

教學中為使學生更好的掌握細胞呼吸模型應注重多媒體技術的應用，為學生動態的展示主氧呼吸，無氧呼吸過程，使其牢記呼吸作用不同階段發生的場所，參加物質以及生成的物質，在其頭腦中構建清晰的模型，并展示如何運用細胞呼吸模型進行解題.

例4將不同濃度的氧氣通入一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養液中，其產生的酒精和二氧化碳的量如圖3所示，根據圖中信息正確的是( ).

圖3

A.氧氣濃度為a、b時，酵母菌細胞呼吸涉及的酶均不同

B.當其濃度為c時，有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精發酵

C.氧氣濃度為b時，酵母菌細胞呼吸產生二氧化碳的場所是線粒體基質

D.氧氣濃度為a時，酵母菌細胞消耗[H]的過程伴隨著ATP的生成

解析A項，氧氣濃度為a時，產生酒精的量和釋放二氧化碳的量相等，表明酵母菌只進行無氧呼吸.氧氣濃度為d時無酒精生成表明其只進行有氧呼吸.無氧呼吸第一階段和有氧呼吸第一階段的酶相同，錯誤；B項，氧氣濃度為c時有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖分別為x、y，由圖結合細胞呼吸模型可知2y=6，6x+2y=15，得到x=1.5，y=3，酒精發酵的葡萄糖占2/3，正確；C項，氧氣濃度為b時，因生成二氧化碳的量多于產生酒精的量，表明酵母菌同時進行有氧和無氧呼吸，產生二氧化碳的場所分別是線粒體基質、細胞質基質，錯誤；D項，氧氣濃度為a時，產生酒精的量和釋放二氧化碳的量相等，表明酵母菌只進行無氧呼吸，其消耗[H]的過程在第二階段，其不產生能量，不生成ATP.綜上可知選擇B項.

5 種群數量變化模型

高中生物教學中為使學生更好的掌握種群數量變化規律，應引導學生從數學視角分析不同時期同時數量之間的內在關系，構建對應的數學模型，深化學生理解的同時，使學生養成運用數學知識分析生物習題的良好習慣，促進其生物解題能力進一步提升.

例5通過對某生物種群數量進行連續13年的研究，計算出λ值(λ表示該種群數量是前一年種群數量的倍數)，構建如圖4所示的種群數量變化模型，則以下說法不正確的是( ).

圖4

A.前5年生物的種群數量一直在增加

B.第11年至第13年，種群數量先減少后增加

C.第13年種群數量大于第10年的種群數量

D.第5年至第9年種群增長速率為0

解析A項，前5年的λ一直都大于1，表明種群數量一直在增加，正確.B項，第11年λ的值為0.5小于1，而第12年、13年λ的值為1、1.5，表明生物種群數量先減少后增加，正確.C項，假設第9年生物種群數量為x，則第10年生物種群數量為0.5x；第13年生物種群數量，0.5x×0.5×1×1.5=0.375x，顯然第13年種群數量小于第10年的種群數量，錯誤.D項，第5年至第9年λ的保持1不變，表明種群數量較為穩定，增長率為0，正確.

6 血糖平衡調節模型

血糖平衡調節在維持正常的生理活動中發揮關鍵作用.血糖平衡調節的過程較為復雜，他與對象之間聯系密切.為使學生理解與掌握該部分知識，構建正確的血糖平衡調節模型.教學中應注重運用多媒體技術為學生播放相關的動畫視頻，使學生搞清楚血糖平衡調節各對象發揮的作用，真正的掌握血糖平衡調節機理.

例6如圖5為影響人體血糖調節的因素及激素發揮作用的過程示意圖，其中字母表示物質，丙和丁代表不同細胞，則以下說法不正確的是( ).

圖5

A.正常機體內葡萄糖、神經遞質和胰高血糖素對胰島素分泌其影響作用

B.血糖濃度調節的方式是神經-體液調節

C.圖中下丘腦相應區域被破壞，完全喪失血糖調節能力

D.圖中抗體攻擊受體后引起的糖尿病是一種自身免疫病

解析A項，分析可知葡萄糖為刺激的感受器，而神經遞質為神經調節的信號物質，胰島素用于激素調節，正確；B項，圖中血糖濃度調節的方式為：感受器甲或乙→傳入神經→下丘腦→傳出神經→胰島A/B→產生激素→作用于組織細胞或靶細胞，因此其屬于神經-體液調節，正確；C項，有血糖平衡調節模型可知血糖濃度變化可給胰島a細胞或胰島B細胞產生直接刺激，因此下丘腦相關區域破壞時，血糖調節能力并未完全喪失，錯誤；D項，由圖可知抗體攻擊受體會導致組織細胞無法接受胰島素信號，影響血糖的正常攝取和利用，是一種自身免疫病，正確.綜上可知，錯誤的選項為C項.