薛碧榮
(湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽市第六中學(xué) 湖南 瀏陽 410300)
高中生物教學(xué)是我國(guó)基礎(chǔ)教育中的重要組成部分,是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握生物學(xué)基礎(chǔ)的關(guān)鍵。新課程對(duì)知識(shí)的理解及運(yùn)用能力有了更高的要求:從注重學(xué)生的綜合傳授轉(zhuǎn)變成注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng);在關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的同時(shí),更關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中如何加深對(duì)教材知識(shí)的理解。所以在新課程學(xué)習(xí)時(shí)我們可以大膽嘗試應(yīng)用生物模型,通過生物模型學(xué)生能更好的把握生物原型的本質(zhì)特征。
1.1 應(yīng)用于教學(xué)。在高中生物新課程的教學(xué)中,有大量的模型教學(xué)情境。在氨基酸形成蛋白質(zhì)教學(xué)中,氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程抽象看不見摸不著,學(xué)生較難理解。通過角色扮演,把人體當(dāng)作一個(gè)氨基酸結(jié)構(gòu)模型——軀干相當(dāng)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(xué)生代表不同的氨基酸,一行同學(xué)就可以現(xiàn)場(chǎng)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(shù)量關(guān)系,化抽象枯燥為形象生動(dòng)。
1.2 應(yīng)用于解題。
1.2.1 看圖回答以下有關(guān)光合作用問題:
(1)圖中30℃時(shí)該植物呼吸作用產(chǎn)生CO2____mg/h,如果呼吸作用的原料全部是葡萄糖,則30oC時(shí)10小時(shí)需要消耗葡萄糖____mg。
(2)圖中如光照相同時(shí)間,35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)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(xì)胞中發(fā)生的情況與圖中E點(diǎn)相符的一項(xiàng)是( )
解題分析:第一個(gè)圖為數(shù)學(xué)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(shí)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(diǎn)為凈光合和呼吸相等的點(diǎn),總光合大于總呼吸,故選D。
1.2.2 一個(gè)患并指癥(由顯性基因S控制)且膚色正常的男性與一個(gè)表現(xiàn)型正常的女性婚后生了一個(gè)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(jù)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(guān),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(jīng)生下來了,已經(jīng)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(xué)現(xiàn)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(shí)踐活動(dòng)和技能訓(xùn)練的內(nèi)容比例,生物模型的建構(gòu)一方面幫助學(xué)生感悟所學(xué)知識(shí),另一方面提高學(xué)生動(dòng)手操作能力和思考解決問題的能力。讓學(xué)生制作生物模型是提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的有效手段。人教版高中生物新教材中安排了七個(gè)模型建構(gòu)的活動(dòng)。分別是嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型;利用廢舊物品制作生物膜流動(dòng)鑲嵌模型;建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型;制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型;構(gòu)建人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型;建立血糖調(diào)節(jié)的模型;建立種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。在生物模型的制作過程中,教師可進(jìn)行適度的指導(dǎo),然后放手讓學(xué)生去完成。指導(dǎo)學(xué)生理解模型原理,按照組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則分組。對(duì)于材料的選取應(yīng)該考慮容易獲得且價(jià)格低廉的材料。在模型制作過程中教師應(yīng)該保持關(guān)注,一方面起監(jiān)督作用,另一方面在學(xué)生遇到困難時(shí)可以給與適當(dāng)指導(dǎo)。模型制作完成后,給與學(xué)生展示的平臺(tái),及時(shí)給與評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)。最后可以讓學(xué)生反思體會(huì)模型制作過程,寫出總結(jié)報(bào)告。在模型建構(gòu)過程中模型建構(gòu)不僅要做,而且要在做中實(shí)現(xiàn)概念的形成和理解,更要在做中體驗(yàn)、思維和創(chuàng)造。
模型的建立過程就是一個(gè)科學(xué)探究的過程,同時(shí),生物建模充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,發(fā)揮小組的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),突出了學(xué)生的主體地位。在師生互動(dòng),生生互動(dòng),師生協(xié)作,生生協(xié)作中較好的培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識(shí)和探究意識(shí)。誠(chéng)然,模型的建立不是一蹴而就的,這需要教師在教學(xué)中有目的的滲透建模教學(xué)思維,挖掘高中生物課程中潛在的“模型”資源,為模型教學(xué)搭建一個(gè)嶄新的平臺(tái)。