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生物核心概念的理解、应用能力是近几年高考考察重点之一,同时也是高中生物知识体系中重要的组成部分。为了提高学生对生物知识的理解水平、问题的解析与探究能力,在高中生物核心概念教学过程中,教师应该积极主动、合理运用模型开展教学,合理运用模型教学,提高高中生物核心概念教学的有效性。
高中生物学科是理科范畴内重要的组成部分,生物学是一门涉猎范围较为广泛的学科。在生物教学中,通过构建模型,帮助学生更加直观地理解生物学知识。同时在核心概念教学中,合理运用模型提高教学有效性,为高中生培养良好的生物学科素养。
高中生物核心概念教学中运用模型方法的意义
模型在高中生物课本的含义为:“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。”因此,模型属于解释概念的一种方式,是对抽象化概念的本质的展示,具备生动、形象等特点,能有效展现生物概念本质;同时,建立模型的过程就是概念产生的过程。所以,在高中生物概念教学中使用模型方法可以提高教学的有效性。
合理运用物理模型,将抽象的核心概念变得更加具体
利用模型表示减数分裂期间染色体行为变化的重要性
染色体知识属于高中生物核心概念,由于物种存在差异性,因此染色体的大小、数量、形态存在差异,通常可以运用染色体对生物亲缘关系、遗传病进行判断。减数分裂时期的细胞,同源染色体行为变化复杂,染色体的数目、形态也在发生改变,学生在学习时必须具有良好的空间想象力。所以,教学中可以运用模型直观地展示减数分裂期间染色体的行为变化,帮助学生理解、掌握染色体相关知识及规律。
制作模型时应合理选择材料
模型制作中,教师可以选择软磁铁材料进行减数分裂染色体行为变化模型的制作。此类材料特点明显,十分适用于实验教学。首先,软磁铁材料由磁性与橡胶材料混合制成,具有磁性,能够吸附在黑板上,移动灵活,教师可以通过引导,让学生利用对比的方式,判断模型制作是否正确。其次,可以利用软磁铁材料把减数分裂所有时期的变化用模型依次表示出来,构成的画面就是减数分裂完整过程,这种材料薄如纸,能被随意剪裁出染色体和细胞形状。最后,纸的正面可以填补多种颜色,可以对同卵染色体的区别进行展现,也可以在染色体上用记号笔标记基因,在遗传学染色体学说、配子比例等教学中,有助于学生更好地理解生物定律知识。
比如,在减数分裂一课讲解中,教师就可以制作减数分裂的相关模型图,帮助学生理解减数分裂的过程及相关的知识。内容阐述:1.黑色圆盘代表一个细胞;2.纽扣磁铁代表丝粒;3.红色和黄色纸片代表染色体;4.制作的是同一物种,体细胞有2对同源染色体的减数第一次和第二次分裂前期、中期、后期染色体行为变化模型。最后,将所有模型连起来后,就是减数分裂连续变化图。
在教学的过程中,教师可以将不同时期的减数分裂模型通过多媒体大屏幕展现出来,通过不同时期的模型对比教学,学生就可以有效掌握生物学减数分裂相关概念。在染色体中将基因用记号笔标记出来,学生可以更为有效地理解生物学遗传定律本质等知识。
比如,在制作精母细胞减数分裂过程图的时候可以将其分成两个阶段制作,分别是间期与分裂期,间期由G1与S、G2期组成。分裂期由减数第一次分裂期与减数第二次分裂期组成,减数第一次分裂末期与减数第二次分裂前期可以制成一张图片,统称减一末期。首先,细胞分裂前的间期会发生DNA与染色体复制的情况,在此过程中染色体的数量不会发生变化,复制结束后,各条染色体都由两条姐妹染色单体组成,但是DNA的数量会成为原有细胞的2倍。其次,减数第一次分裂前期,同源染色体之间发生联会,会变成四分体,细胞中有纺锤体显现,核仁与核膜相继消失,同源染色体中的非姐妹染色单体在此期间有一定几率产生交叉互换。接而,减数第一次分裂中期,赤道板两端会出现对称排列的同源染色体着丝点。再而,减数第一次分裂后期,同源染色体之间彼此分离,非同源染色体开始自由组合,并朝细胞两级移动。第五,减数第一次分裂末期,细胞由1个分成2个,变成次级精母细胞亦或是次级精母细胞与第一极体。最后,在减二前期时次级精母细胞内重新聚集染色体,纺锤体也会形成;中期,赤道板中有染色体着丝点排列;后期,染色体着丝点分开,朝染色体两极移动;末期,细胞分成2个,次级精母细胞会形成精细胞。
合理运用概念图模型,提高核心概念的清晰性与系统性
概念图能够对生物知识进行有效的组织与表达,是提高生物核心概念教学有效性的基本方法。国内高考趋势显示,高考生物题开始重视对学生综合性能力进行考察,不过多数学生只会死读书,无法有效地迁移、联系概念知识之间的关系。因此,教师在教学中应对概念图进行合理运用,通过概念图的方式将核心概念与普通概念联系起来,并做好知识的拓展分析,帮助学生形成属于自己的系统化零散知识结构,帮助学生有效地理解、记忆、运用概念知识。
在高中生物核心概念教学中,教师可以将基因与染色体、DNA之间的关系、生命活动的调节等课程知识制作成概念图。概念图除了在课堂教学中运用外,在生物复习中也十分适用,比如可以将染色体核心概念制作成一个详细的概念图,如染色体包含常染色体(常染色体遗传)与性染色体(性染色体遗传);染色体由DNA与蛋白质组成;染色体变异后发生染色体畸变,由染色体数目变异(整倍变异与非整倍变异)和染色体结构变异组成;染色体可以分为同源染色体(四分体)与非同源染色体,然后将其按照结构顺序、关系制作成一张详尽的概念图,带入课堂供学生学习,这种概念图模型有助于学生理解、巩固、复习、记忆、运用生物学核心概念相关知识。
合理运用数学模型帮助学生理解生物核心概念本质
利用图表、曲线对事物本质、变化规律进行展示的模型,称为数学模型。教师在教学中应利用数学模式,帮助学生理解生物核心概念的本质、变化规律,为学生培养良好的逻辑思维及观察能力。
比如,教师可以在遗传学定律、PH关系、细胞分裂等知识讲解中,通过建立数学模型的方法,合理演绎相关实验现象的变化过程与最终结果。例如在分裂知识讲解中,教师可以制作一个由研究方法与研究实例共同组成的模型,研究方法:A1观察研究对象,提出相关问题→A2提出合理的、科学的假设→A3基于实验数据结果,采用具有针对性的数学形式对事物的性质给予合理的表达→A4通过继续实验或者是详细地观察对建立的模型进行合理的检验与修正。研究实例:B1细菌在每20分钟会发生一次分裂→B2若空间无限、资源无限,此时细菌种群的生长及增幅状况将不会受到影响→B3N=2n(n代表繁殖的代数)→B4对细菌的数量进行观察、统计,并做好所建模型的检验与修正。需要强调的是,研究方法中(A1~A4)的实际实践操作与研究实例中(B1~B4)的实际操作过程相互对应。通过建立数学模型的方式,有助于学生更好地掌握相关知识,培养学生探究、思维发散等能力,提高學生对核心概念的理解、运用水平。
结语
将模型法引入高中生物学科的知识教学中,有助于帮助学生更好地理解、认识、运用生物知识,提高学生对生物核心概念知识的理解运用水平,改善高中生物核心概念教学的有效性。
高中生物学科是理科范畴内重要的组成部分,生物学是一门涉猎范围较为广泛的学科。在生物教学中,通过构建模型,帮助学生更加直观地理解生物学知识。同时在核心概念教学中,合理运用模型提高教学有效性,为高中生培养良好的生物学科素养。
高中生物核心概念教学中运用模型方法的意义
模型在高中生物课本的含义为:“模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。”因此,模型属于解释概念的一种方式,是对抽象化概念的本质的展示,具备生动、形象等特点,能有效展现生物概念本质;同时,建立模型的过程就是概念产生的过程。所以,在高中生物概念教学中使用模型方法可以提高教学的有效性。
合理运用物理模型,将抽象的核心概念变得更加具体
利用模型表示减数分裂期间染色体行为变化的重要性
染色体知识属于高中生物核心概念,由于物种存在差异性,因此染色体的大小、数量、形态存在差异,通常可以运用染色体对生物亲缘关系、遗传病进行判断。减数分裂时期的细胞,同源染色体行为变化复杂,染色体的数目、形态也在发生改变,学生在学习时必须具有良好的空间想象力。所以,教学中可以运用模型直观地展示减数分裂期间染色体的行为变化,帮助学生理解、掌握染色体相关知识及规律。
制作模型时应合理选择材料
模型制作中,教师可以选择软磁铁材料进行减数分裂染色体行为变化模型的制作。此类材料特点明显,十分适用于实验教学。首先,软磁铁材料由磁性与橡胶材料混合制成,具有磁性,能够吸附在黑板上,移动灵活,教师可以通过引导,让学生利用对比的方式,判断模型制作是否正确。其次,可以利用软磁铁材料把减数分裂所有时期的变化用模型依次表示出来,构成的画面就是减数分裂完整过程,这种材料薄如纸,能被随意剪裁出染色体和细胞形状。最后,纸的正面可以填补多种颜色,可以对同卵染色体的区别进行展现,也可以在染色体上用记号笔标记基因,在遗传学染色体学说、配子比例等教学中,有助于学生更好地理解生物定律知识。
比如,在减数分裂一课讲解中,教师就可以制作减数分裂的相关模型图,帮助学生理解减数分裂的过程及相关的知识。内容阐述:1.黑色圆盘代表一个细胞;2.纽扣磁铁代表丝粒;3.红色和黄色纸片代表染色体;4.制作的是同一物种,体细胞有2对同源染色体的减数第一次和第二次分裂前期、中期、后期染色体行为变化模型。最后,将所有模型连起来后,就是减数分裂连续变化图。
在教学的过程中,教师可以将不同时期的减数分裂模型通过多媒体大屏幕展现出来,通过不同时期的模型对比教学,学生就可以有效掌握生物学减数分裂相关概念。在染色体中将基因用记号笔标记出来,学生可以更为有效地理解生物学遗传定律本质等知识。
比如,在制作精母细胞减数分裂过程图的时候可以将其分成两个阶段制作,分别是间期与分裂期,间期由G1与S、G2期组成。分裂期由减数第一次分裂期与减数第二次分裂期组成,减数第一次分裂末期与减数第二次分裂前期可以制成一张图片,统称减一末期。首先,细胞分裂前的间期会发生DNA与染色体复制的情况,在此过程中染色体的数量不会发生变化,复制结束后,各条染色体都由两条姐妹染色单体组成,但是DNA的数量会成为原有细胞的2倍。其次,减数第一次分裂前期,同源染色体之间发生联会,会变成四分体,细胞中有纺锤体显现,核仁与核膜相继消失,同源染色体中的非姐妹染色单体在此期间有一定几率产生交叉互换。接而,减数第一次分裂中期,赤道板两端会出现对称排列的同源染色体着丝点。再而,减数第一次分裂后期,同源染色体之间彼此分离,非同源染色体开始自由组合,并朝细胞两级移动。第五,减数第一次分裂末期,细胞由1个分成2个,变成次级精母细胞亦或是次级精母细胞与第一极体。最后,在减二前期时次级精母细胞内重新聚集染色体,纺锤体也会形成;中期,赤道板中有染色体着丝点排列;后期,染色体着丝点分开,朝染色体两极移动;末期,细胞分成2个,次级精母细胞会形成精细胞。
合理运用概念图模型,提高核心概念的清晰性与系统性
概念图能够对生物知识进行有效的组织与表达,是提高生物核心概念教学有效性的基本方法。国内高考趋势显示,高考生物题开始重视对学生综合性能力进行考察,不过多数学生只会死读书,无法有效地迁移、联系概念知识之间的关系。因此,教师在教学中应对概念图进行合理运用,通过概念图的方式将核心概念与普通概念联系起来,并做好知识的拓展分析,帮助学生形成属于自己的系统化零散知识结构,帮助学生有效地理解、记忆、运用概念知识。
在高中生物核心概念教学中,教师可以将基因与染色体、DNA之间的关系、生命活动的调节等课程知识制作成概念图。概念图除了在课堂教学中运用外,在生物复习中也十分适用,比如可以将染色体核心概念制作成一个详细的概念图,如染色体包含常染色体(常染色体遗传)与性染色体(性染色体遗传);染色体由DNA与蛋白质组成;染色体变异后发生染色体畸变,由染色体数目变异(整倍变异与非整倍变异)和染色体结构变异组成;染色体可以分为同源染色体(四分体)与非同源染色体,然后将其按照结构顺序、关系制作成一张详尽的概念图,带入课堂供学生学习,这种概念图模型有助于学生理解、巩固、复习、记忆、运用生物学核心概念相关知识。
合理运用数学模型帮助学生理解生物核心概念本质
利用图表、曲线对事物本质、变化规律进行展示的模型,称为数学模型。教师在教学中应利用数学模式,帮助学生理解生物核心概念的本质、变化规律,为学生培养良好的逻辑思维及观察能力。
比如,教师可以在遗传学定律、PH关系、细胞分裂等知识讲解中,通过建立数学模型的方法,合理演绎相关实验现象的变化过程与最终结果。例如在分裂知识讲解中,教师可以制作一个由研究方法与研究实例共同组成的模型,研究方法:A1观察研究对象,提出相关问题→A2提出合理的、科学的假设→A3基于实验数据结果,采用具有针对性的数学形式对事物的性质给予合理的表达→A4通过继续实验或者是详细地观察对建立的模型进行合理的检验与修正。研究实例:B1细菌在每20分钟会发生一次分裂→B2若空间无限、资源无限,此时细菌种群的生长及增幅状况将不会受到影响→B3N=2n(n代表繁殖的代数)→B4对细菌的数量进行观察、统计,并做好所建模型的检验与修正。需要强调的是,研究方法中(A1~A4)的实际实践操作与研究实例中(B1~B4)的实际操作过程相互对应。通过建立数学模型的方式,有助于学生更好地掌握相关知识,培养学生探究、思维发散等能力,提高學生对核心概念的理解、运用水平。
结语
将模型法引入高中生物学科的知识教学中,有助于帮助学生更好地理解、认识、运用生物知识,提高学生对生物核心概念知识的理解运用水平,改善高中生物核心概念教学的有效性。