陳金娟

摘 ? ?要： 數(shù)學模型法是一種新型的高中生物教學方法，使高中生物教學方法變得更直觀，讓生物課本里那些知識難點與重點通過數(shù)學模型方式被表現(xiàn)出來。本文對數(shù)學模型教學概念進行了解釋，并對高中生物教學過程中建立數(shù)學模型的過程進行分析研究，最后探討數(shù)學模型法在高中生物教學中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 數(shù)學模型法 ? ?高中生物教學 ? ?教學應(yīng)用

引言

在高中生物教學過程中要想建立數(shù)學模型必須分以下幾個過程：第一個是準備，第二個是假設(shè)，第三個是建設(shè)，第四個是求證，第五個是檢驗等，而數(shù)學模型在高中生物教學中的應(yīng)用方法也有很多，主要就是函數(shù)計算法及比較法等，具體應(yīng)用方法可視情況而定，可單一應(yīng)用，也可以綜合應(yīng)用。

1.數(shù)學模型教學的概念

模型可以分成兩種，一種是實體模型，另一種是抽象模型，而數(shù)學模型就比較抽象，屬于抽象模型范疇。在高中生物教學中運用數(shù)學模型指的就是，將數(shù)學模型通過生物教學中的一個知識點，運用數(shù)學模型方式將它組成起來，這樣生物學知識點就會更加直觀，學生可以非常清晰地對該生物知識點進行描述。數(shù)學模式成功地將一個對學生有點模糊的生物知識點變成一個邏輯非常嚴密的數(shù)學方程式，學生可以通過計算歸納比較的方法對生物知識點進行架構(gòu)，然后通過對數(shù)學模型的計算，最終將這些還原到生物知識點中，它是一種可以把知識點轉(zhuǎn)變成數(shù)學函數(shù)或者方程，再運用數(shù)學模型進行計算，最終找到不同知識點之間的聯(lián)系，從而揭開生物學知識的那層面紗，看清本來面目也就是本質(zhì)的方式。

2.數(shù)學模型在高中生物教學中的應(yīng)用過程

2.1準備過程

無論做什么都需要一個準備過程，在高中生物教學中應(yīng)用數(shù)學模式，應(yīng)該首先明確要轉(zhuǎn)變的生物教學內(nèi)容及需要解釋的問題等。從生物教學關(guān)鍵點開始，了解有關(guān)要轉(zhuǎn)變的問題更多的知識，再將一些可能對生物課堂教學有幫助的教學知識進行收集。對數(shù)學模型將要轉(zhuǎn)變的高中生物教學內(nèi)容再一次確認，以便確保這項教學方式可以充分鍛煉學生思考問題、解決問題的能力，從而達到保證高中生物課堂教學效率的目的[1]。

2.2假設(shè)過程

在高中生物教學應(yīng)用數(shù)學模型的過程中，第一步的準備過程已經(jīng)完畢，也收集了一些相關(guān)的教學內(nèi)容，這時可以對這個過程進行假設(shè)。假設(shè)當然不是亂想，而是參照一些已經(jīng)完成的相關(guān)教學目的和內(nèi)容進行假設(shè)，這種假設(shè)是有理可循的，概念化的，并不是混亂假設(shè)一番就可以的。然后通過語言將假設(shè)的結(jié)果講述出來，從而學生在腦子里就形成一個假設(shè)出來的數(shù)學模型。在高中生物中引入數(shù)學模型的目的十分明確，提高高中生物課堂教學效率，并不是想要加大計算壓力，或者將已經(jīng)難懂的生物知識點轉(zhuǎn)變?yōu)楦y懂的概念。因此，在這個階段進行假設(shè)是一種對生物教學進行前期構(gòu)建的過程，從而使將要設(shè)計的模型更好地為高中生物課堂教學服務(wù)。

2.3建設(shè)過程

假設(shè)完成以后，沒什么問題這時候就應(yīng)該開始對模型進行建設(shè)，建設(shè)一個什么樣的數(shù)學模型，還有怎樣的教學方法可以運用，都需要一步一步地尋找，從而建立數(shù)學模型，最終達到促進生物教學發(fā)展的效果。在高中生物教學過程中，教學方式并不是一成不變的，應(yīng)視情況的不同而定，可“單兵作戰(zhàn)”，也可綜合使用。

2.4求證過程

當數(shù)學模型已經(jīng)完全建立好以后，這時就應(yīng)該對該數(shù)學模型進行求證?？梢赃\用在生物教學過程中獲得的方程進行求證，再通過計算得出結(jié)果，計算時是應(yīng)將多種方法進行綜合運用，從而培養(yǎng)學生積極思考問題、解決問題的習慣和能力。

2.5檢驗過程

求證結(jié)束后，應(yīng)再次對結(jié)果重新進行分析與研究，反復(fù)將生物知識點轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學概念的方式，然后再反之，如此可以看出數(shù)學模型，在生物教學表象與內(nèi)在之間構(gòu)建容易理解和掌握的一座橋梁，或者是紐帶，從而達到提高中生物教學效率的目的。

3.高中生物教學中數(shù)學模型的應(yīng)用方法

3.1指數(shù)函數(shù)計算法

舉例說明：如正常人的細胞中含有23對同源染色體，分別為1至23號，在人類遺傳病中有一種21號的三體綜合征，是一種較常見的染色體病。對患者染色體進行檢查，發(fā)現(xiàn)患者比正常人多了一條第21號染色體。那么問題就是：如果一個正常人和一個三體綜合征患者婚配，他們發(fā)病n是多少？通過優(yōu)化指數(shù)函數(shù)進行分析，因為21號染色體不一定會被平分，在減數(shù)分裂的時候可以有一極分到一條21號染色體，另一極分到2條，所以患者的后代有一半幾率會遺傳這種病[2]。

3.2構(gòu)圖法

圖形在傳達信息方面是最直觀的一種形式，那么在高中生物教學中一旦發(fā)現(xiàn)比較難理解的圖形，就可以運用數(shù)學圖形進行表示，可以讓學生獲得更直觀的感覺，從而在腦子里形成印象比較深刻的記憶，對高中生物教學效率的提高會有很大的幫助。

3.3比較分析法

高中生物課程內(nèi)容里有一些是可以通過運用數(shù)學解題的思路，對生物現(xiàn)象或本質(zhì)進行分析，這樣的教學方式邏輯思維更強，在很大程度上可以提高高中生物教學效率。比如，學習物質(zhì)跨膜運輸一課時，可以將自由與協(xié)助擴散和主動運輸三種物質(zhì)間的跨膜運輸方式進行比較，以前方式比較枯燥，現(xiàn)在運用數(shù)學模型教學方式，大大提高學生學習興趣與教學效率。

結(jié)語

與以前高中生物教學方式相比較，在生物教學中運用數(shù)學模型對知識點進行架構(gòu)的方式更具有優(yōu)勢，這種教學方式不僅直觀，而且非常形象。通過數(shù)學模型的構(gòu)圖，可以很容易地使高中生物教學變得更輕松，使高中生物教學效率得到很大提高。該教學方式更加人性化，甚至是智能化。完全將高中生對生物知識的理解能力進行了考慮，效果才會如此顯著。數(shù)學和生物課程的相互滲透教學方式，使學生相應(yīng)知識的綜合應(yīng)用能力得到很好鍛煉，給教育者教學上的啟發(fā)，以便于在未來教育中為創(chuàng)造更多新型教學方式提供借鑒。

參考文獻：

[1]鐘靜.數(shù)學模型法在高中生物教學中的應(yīng)用[J].萍鄉(xiāng)高等?？茖W校學報，2012（02）：108.

[2]毛銀蘭.直觀生動，形象教學——建構(gòu)模型在高中生物教學中的應(yīng)用[J].教學探索，2015（04）：51.