建构模型法——生物高效解题新策略精品推荐.pdf
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1、建构模型法生物高效解题新策略 摘要: 新课改中已经明确指出:建构模型的方法在科学研究中有重要作用, 要求培养学生的建模思维和建模能力。本文旨在通过例题实解,渗透建构模型法在 提高生物解题效率中的积极作用。 关键词: 建构模型高效解题新策略 引言: 目前 , 新课标将科学探究能力的培养列为重要内容,而亮点之一在于是许多 生物学的概念、原理、过程都运用模型建构的方法来展示并解决生物学问题。新课 标始终强调学生不仅仅应该掌握科学知识,更应该学习科学研究的一般方法,因为 这些方法对所有学生的发展具有更为重要的价值。科学研究的一般方法教材中介绍 了很多,模型建构的方法是教材中首次提出但极为重要的一种理性
2、思维方法。正如 新课标所指出“要领悟建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用”,模型建构 作为一种现代科学认识手段和思维方式,对解决生物学问题有着广泛的应用价值和 意义。 模型建构法就是把研究对象( 原型 ) 的 一些次要的细节、非本质的联系舍去,从而 以简化和理想化的形式去再现原型的各种 复杂结构、功能和联系的一种科学方法。模 型和原型的关系如右示意图: 教材中介绍了概念模型、数学模型和物理模型三种类型(如表1) . 表 1 类型概念表现形式举例 概念 模型 对认识对象系统的简化的定性 描述,用于表示系统组成和相互 关系 图示、 文字、 符号 达尔文自然选择学说的解释模型 生态系统的结构模型
3、 物理 模型 以实物或图画形式直观 地表达认识对象的特征 实物、 图画 尝试制作真核细胞的三维结构模型 建立血糖调节的模型 数学 模型 采用数学语言对对象进行 定量描述 公式、 函数式、曲 线图等 种群的 J 型增长曲线 种群的 S 型增长曲线 生物学是研究自然界中生命运动最基本、最普遍的规律以及生物体的结构,自 然界生物种类繁多、运动错综复杂,几乎每个具体的问题都要涉及到许多因素。通 过建构模型能够排除非本质因素的干扰,舍弃次要因素和无关因素,突出反映事物 的本质特征,从而使生命现象或过程得到简化、纯化和理想化,构建模型过程能帮 助学生使知识系统化,规律化,形象化。运用建构模型法来分析研究对
4、象的组成因 素, 各因素之问的关系, 因素运行的特点,预测评价等,大大提高了生物问题的解决 效率 ,而当学生掌握了模型建构的方法,也就掌握了一种科学研究的一般方法,这正 是新课标的改革方向所在。因此,在生物学问题的解决过程中适当利用模型往往能 够达到事半功倍的效果。 一建构实物模型突破抽象难题 示例 1: 人体组织细胞( 如骨骼肌细胞 ) 有氧呼吸时需要的02从外界进人该细胞参与 反应,需要通过层生物膜?() A. 4 B. 5 C. 7 D. 11 解题策略: 步骤建立模型 从原型中提取出主要因素,剔除非必须 因素 组织细胞,线粒体,肺泡,毛细血管壁, 红细胞 用简便的方法表示提取的因素线条
5、表示生物膜,勾画简图 研究因素之间的关系,建立模型用箭头表示C02从线粒体 形成图示如右: 答案非常明了应选D。 方法小结 :通过将题干信息建构为生物实 物模型,借助线条、方框、箭头等符号, 将复杂事物形象直观地表达出来,化抽象 为具体,反映生命现象的发生发展以及生 物的结构生理和相互联系,一些比较有技 巧的题都巧妙地将信息隐藏在题干中而不 会太明显,而建构模型的过程我们既理清 了显在的已知条件,又直观地呈现出一些 隐含的解决问题必须的条件,透过模型看 本质,有效突破一些抽象的生物学难题。 二建构概念模型描述内在关系 肺泡处的 毛细血管 红细胞 组织细胞 示例2:在用脊蛙 ( 去除脑保留脊髓的
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