例谈高中生物教学中数学建模的应用.doc
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1、例谈高中生物教学中数学建模的应用 构建数学模型作为发现科学事实,揭示科学规律的过程和方法,在生物教学中有着十分重要的意义。在生物教学中构建数学模型有助于学生系统地、完整地学习和理解新知识,同时有助于学生运用数学工具解决一些复杂的问题,还可以获取知识,提高解决问题的能力。 生物教学;数学模型;应用 G633.91A 1992-7711(2018)16-082-1 一、数形结合思想的应用 生物图形与数学曲线相结合的题目是比较常见的一种题型。它能考查学生的分析、推理与综合能力。这类试题从数形结合的角度,考查学生用数学图形来表述生物学知识,体现理科思维的逻辑性。 例1下图1表示某种生物细胞分裂的不同时
2、期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。以下说法正确的是( ) A.图2中甲细胞处于图1中的BC段,图2中丙细胞处于图1中的DE段 B.图1中CD段变化发生在减数后期或有丝分裂后期 C.就图2中的甲分析可知,该细胞含有2个染色体组,秋水仙素能阻止其进一步分裂 D.图2中的三个细胞不可能在同一种组织中出现 解析这是一道比较典型的数形结合题型从图2上的染色体形态不难辨别甲为有丝分裂后期、乙为减后期和丙为减中期;而图1中的AB段表示的是间期中的(S期)正在进行DNA复制的过程,BC段表示的是存在姐妹染色单体(含2个DNA分子)的染色体,DE段表示的是着丝点断裂后的
3、只含1个DNA的染色体。此题的答案是B。 二、排列与组合的应用 例2甘氨酸、甲硫氨酸和丙氨酸数量不限时,其能形成三肽种类最多是 A.8种 B.6种C.27种D.64种 解析我们从左到右一位一位来确定,ABC 3 3 3=27 三、概率计算的应用 概率是高中数学中的比较重要的知识,其中涉及到的有相加、相乘原理。在高中生物教学中,结合数学中的概率来计算遗传的机率,显得十分简单。因此,建立数学模型显得尤其重要。 例3囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲的人群中,每2500人就有一个人患此病。如一对健康的夫妇生有一个患此病的孩子,此后,该妇女又与一健康的男子再婚。再婚的双亲生一患病的孩子机率是(
4、) A.1/25 B.1/50 C.1/100 D.1/1000 解析该题运用哈-温定律在一个随机交配的群体中,其基因频率没有发生变化。设常染色体上的一对等位基因A和a的频率分别为P和Q,且P+Q=1,(PA+Qa)2=P2(AA)+2PQ(Aa)+Q2(aa)。不难得出本题的结果。教师在平时的教学中,可把相关的类型归纳出来,建立一个数学模型,使学生的思维得到进一步的提升,同化新知识同时发生正迁移。 单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查
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