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摘 要:现代社会经济的不断发展对我国教育工作提出了更高的要求,在高中阶段开展生物教学时,科学构建数学模型能够有效提升课堂教学效率,具有极其重要的价值。本文首先分析数学模型建构策略,然后以此为基础,进一步探究高中生物教学过程中具体应用。
关键词:数学模型;高中生物;课堂教学
引言
数学模型具体是指利用数学语言描述相关知识点的模型,通过科学应用模型能够揭示现象的本质形态和特征等,在生物课堂教学过程中,数学模型是较为常见的一种教学方式,能够确保具体分析生命现象和生命规律,同时利用模型进行判断和预测,对现代生物教学具有极其重要的价值。教育人员为了进一步明确在高中生物教学过程中如何更为科学的应用数学模型,特此展开本次研究。
一、数学模型建构策略
(一)准备阶段
在生物教學过程中构建数学模型,教育人员首先需要做好准备工作,明确核心内容,教学内容和教学目标,并以此为基础,收集相关知识信息和资料,为生物课堂的有效开展创造良好的条件,同时还需要明确数学模型教学的主要任务和教学目的,确保教学过程具有更强的目的性,有效开展思维训练,实现学生问题解决能力的有效提升,对课堂教学效率进行更高程度的保障。
(二)假设阶段
在完成准备工作,教育人员需要科学应用数学模型,假设模型和概念,具体是指基于教学目的和教学任务使其生物知识点呈现概念化,同时使用概括性和简洁性语言对其进行描述,使其形成数学模型,便于学生理解。在高中生物教学过程中,构建数学模型是为了有效降低教学难度,确保形象化和直观化的表达相关知识点,基于此,教师在具体进行假设时,需要基于学生角度综合分析生物学课的特点,确保数学模型能够进一步适应生物教学。
(三)建立阶段
通过简单精确的描述对相关生物知识点建立数学模型,通过进行相互比较分析确定选择具体的教学方法和数学模型,促进教学进程。在具体开展高中生物教学时,教育人员需要基于具体需求科学选择数学模型,确保其应用的灵活性和综合性,使高中阶段学生学习需求得到更高程度的满足。
(四)求解阶段
在高中生物教学过程中,通过科学构建数学模型并对其进行合理应用,能够在一定程度内引出相关函数和方程,然后通过进行计算和求解获得相关结论,在具体进行计算时,教育人员可以引导学生从多层次,多角度分析问题,确保能够更为科学的解答具体问题,使其形成创新思维和发散思维[1]。
(五)检验阶段
在高中生物教学过程中,教育人员通过模型的构建与求解引导学生进行纳总结和比较分析,对其相关生物现象和知识点进行科学转化,使其以程式或数学概念呈现,然后通过计算结果将其转化成生物知识,基于此,数学模型能够在生物现象和本质之间构建纽带和桥梁,便于学生理解掌握,使其教学难度大大降低,确保生物教学具有更高的形象性和直观性,从而实现生物教学质量的有效提升。
二、高中生物课堂教学中数学模型建构创新策略
(一)构建生物数学模型
在高中生物教学过程中具体应用数学模型,教育人员必须需要明确如何构建数学模型,在具体建立数学模型过程中,首先需要做好准备工作,然后假设模型,建立模型,验证数学模型,如果发现存在偏差或无法满足实际情况,必须立即给予修正,最后需要科学应用数学模型解决实际生活问题。例如在进行酵母菌种群数量变化相关内容教学时,教育人员可以引导学生通过数字建模解决问题,在此过程中,首先需要明确具体问题,本次实验的最终目的在于研究酵母菌种群数量变化的动态规律,然后假设数学模型,假设在理想状态下,种群密度增加不会对酵母菌种群增长造成影响,接着构建数学模型,在不限制营养和空间的状况下,酵母菌繁殖个体呈指数增长,可以使用J型曲线呈现,最后需要检验数学模型,实验过程中,当菌群密度不断增加时,种类竞争也会随之增加,在一定程度内限制种群增长,实际呈现的坐标图为s形曲线。
(二)判断生命活动规律
在高中阶段进行生物教学时,教育人员可以通过科学引入数学模型引导学生判断生命活动规律,例如在进行生长素生理作用相关内容教学时,教材中提出低浓度生长素能够促进生长,但是如果生长素浓度过高,则会在一定程度内抑制生长,在具体学习该部分内容时,学生无法明确浓度判断依据,为了使学生对其具有更为明确的认识,教育人员需要基于植物生长过程中生长素浓度的具体影响构建数学模型,然后画出曲线,学生可以以此为基础找到促进植物最快生长的生长浓度。
(三)总结生命活动规律
在高中具体进行生物教学时,教育人员可以应用数学模型引导学生进行生命活动规律的总结,确保学生能够进一步明确不同知识点之间的联系,从而对其总结归纳效果进行更高程度的保障[2]。例如在进行物质跨膜运输相关内容教学时,学生需要掌握主动运输,协助扩散和自由扩散三种跨膜运输方式,为了使学生对三种不同运输方式具有更为明确的认识,教育人员可以科学应用数学模型对其进行总结归纳,形象化表现抽象的问题,是学生能够进一步理解和记忆三种运输模型,并对其进行合理区分。
三、结束语
总而言之,在高中阶段生物教学过程中科学应用数学模型建构能够在一定程度内简化知识点,在此过程中,通过科学构建生物数学模型,判断生命活动规律,总结生命活动规律能够实现教学方式的有效创新,使学生进一步掌握相关知识点,有效提升生物课堂教学效率,进而在一定程度上推进高中生物课堂教学的有效发展。
参考文献
[1]黄世栋.基于信息化背景下浅谈模型建构在高中生物教学中的应用和策略[J].科学与信息化,2017(20):128-130.
[2]严传业.高中生物教学中生物模型建构研究[J].中学教学参考,2019(8):82-84.
关键词:数学模型;高中生物;课堂教学
引言
数学模型具体是指利用数学语言描述相关知识点的模型,通过科学应用模型能够揭示现象的本质形态和特征等,在生物课堂教学过程中,数学模型是较为常见的一种教学方式,能够确保具体分析生命现象和生命规律,同时利用模型进行判断和预测,对现代生物教学具有极其重要的价值。教育人员为了进一步明确在高中生物教学过程中如何更为科学的应用数学模型,特此展开本次研究。
一、数学模型建构策略
(一)准备阶段
在生物教學过程中构建数学模型,教育人员首先需要做好准备工作,明确核心内容,教学内容和教学目标,并以此为基础,收集相关知识信息和资料,为生物课堂的有效开展创造良好的条件,同时还需要明确数学模型教学的主要任务和教学目的,确保教学过程具有更强的目的性,有效开展思维训练,实现学生问题解决能力的有效提升,对课堂教学效率进行更高程度的保障。
(二)假设阶段
在完成准备工作,教育人员需要科学应用数学模型,假设模型和概念,具体是指基于教学目的和教学任务使其生物知识点呈现概念化,同时使用概括性和简洁性语言对其进行描述,使其形成数学模型,便于学生理解。在高中生物教学过程中,构建数学模型是为了有效降低教学难度,确保形象化和直观化的表达相关知识点,基于此,教师在具体进行假设时,需要基于学生角度综合分析生物学课的特点,确保数学模型能够进一步适应生物教学。
(三)建立阶段
通过简单精确的描述对相关生物知识点建立数学模型,通过进行相互比较分析确定选择具体的教学方法和数学模型,促进教学进程。在具体开展高中生物教学时,教育人员需要基于具体需求科学选择数学模型,确保其应用的灵活性和综合性,使高中阶段学生学习需求得到更高程度的满足。
(四)求解阶段
在高中生物教学过程中,通过科学构建数学模型并对其进行合理应用,能够在一定程度内引出相关函数和方程,然后通过进行计算和求解获得相关结论,在具体进行计算时,教育人员可以引导学生从多层次,多角度分析问题,确保能够更为科学的解答具体问题,使其形成创新思维和发散思维[1]。
(五)检验阶段
在高中生物教学过程中,教育人员通过模型的构建与求解引导学生进行纳总结和比较分析,对其相关生物现象和知识点进行科学转化,使其以程式或数学概念呈现,然后通过计算结果将其转化成生物知识,基于此,数学模型能够在生物现象和本质之间构建纽带和桥梁,便于学生理解掌握,使其教学难度大大降低,确保生物教学具有更高的形象性和直观性,从而实现生物教学质量的有效提升。
二、高中生物课堂教学中数学模型建构创新策略
(一)构建生物数学模型
在高中生物教学过程中具体应用数学模型,教育人员必须需要明确如何构建数学模型,在具体建立数学模型过程中,首先需要做好准备工作,然后假设模型,建立模型,验证数学模型,如果发现存在偏差或无法满足实际情况,必须立即给予修正,最后需要科学应用数学模型解决实际生活问题。例如在进行酵母菌种群数量变化相关内容教学时,教育人员可以引导学生通过数字建模解决问题,在此过程中,首先需要明确具体问题,本次实验的最终目的在于研究酵母菌种群数量变化的动态规律,然后假设数学模型,假设在理想状态下,种群密度增加不会对酵母菌种群增长造成影响,接着构建数学模型,在不限制营养和空间的状况下,酵母菌繁殖个体呈指数增长,可以使用J型曲线呈现,最后需要检验数学模型,实验过程中,当菌群密度不断增加时,种类竞争也会随之增加,在一定程度内限制种群增长,实际呈现的坐标图为s形曲线。
(二)判断生命活动规律
在高中阶段进行生物教学时,教育人员可以通过科学引入数学模型引导学生判断生命活动规律,例如在进行生长素生理作用相关内容教学时,教材中提出低浓度生长素能够促进生长,但是如果生长素浓度过高,则会在一定程度内抑制生长,在具体学习该部分内容时,学生无法明确浓度判断依据,为了使学生对其具有更为明确的认识,教育人员需要基于植物生长过程中生长素浓度的具体影响构建数学模型,然后画出曲线,学生可以以此为基础找到促进植物最快生长的生长浓度。
(三)总结生命活动规律
在高中具体进行生物教学时,教育人员可以应用数学模型引导学生进行生命活动规律的总结,确保学生能够进一步明确不同知识点之间的联系,从而对其总结归纳效果进行更高程度的保障[2]。例如在进行物质跨膜运输相关内容教学时,学生需要掌握主动运输,协助扩散和自由扩散三种跨膜运输方式,为了使学生对三种不同运输方式具有更为明确的认识,教育人员可以科学应用数学模型对其进行总结归纳,形象化表现抽象的问题,是学生能够进一步理解和记忆三种运输模型,并对其进行合理区分。
三、结束语
总而言之,在高中阶段生物教学过程中科学应用数学模型建构能够在一定程度内简化知识点,在此过程中,通过科学构建生物数学模型,判断生命活动规律,总结生命活动规律能够实现教学方式的有效创新,使学生进一步掌握相关知识点,有效提升生物课堂教学效率,进而在一定程度上推进高中生物课堂教学的有效发展。
参考文献
[1]黄世栋.基于信息化背景下浅谈模型建构在高中生物教学中的应用和策略[J].科学与信息化,2017(20):128-130.
[2]严传业.高中生物教学中生物模型建构研究[J].中学教学参考,2019(8):82-84.