數(shù)學(xué)模型法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

　　摘要：生物是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，與我們的生活密切相關(guān)。生物的教學(xué)方式多種多樣，數(shù)學(xué)模型法在高中教學(xué)中是應(yīng)用非常廣泛的一種方法。數(shù)學(xué)模型法在生物中的應(yīng)用主要是將生物中的各種原理或者關(guān)系用數(shù)學(xué)模型表示出來。數(shù)學(xué)模型具有解釋、判斷、以及預(yù)測(cè)的功能。數(shù)學(xué)模型也能夠幫助學(xué)生充分理解生物中的知識(shí)，本文主要研究了數(shù)學(xué)模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，旨在提高高中生物教學(xué)的質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)模型；高中生物；教學(xué)應(yīng)用

　　生物是學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中非常重要的一門課程。高中生物能夠解釋自然界和人類中的各種現(xiàn)象，探尋人類生命的本質(zhì)。數(shù)學(xué)模型法可以將生物中的各種關(guān)系通過模型，形象地展示出來，幫助學(xué)生進(jìn)行理解。數(shù)學(xué)模型也有多種形式，不同的生物內(nèi)容有不同的教學(xué)內(nèi)容。數(shù)學(xué)模型在生物教學(xué)中具有重要的作用，數(shù)學(xué)模型主要包括函數(shù)、排列組合、數(shù)形結(jié)合等內(nèi)容。

　　一、數(shù)學(xué)模型在生物教學(xué)中的重要意義

　　數(shù)學(xué)模型主要是指利用數(shù)學(xué)中的字母、符號(hào)等構(gòu)成的不等式或者、以及圖表、圖像等用來展示其內(nèi)部或者外部的關(guān)系。它能夠形象地解釋各種生命之間的關(guān)系，而且還能夠用來解釋模型形象出現(xiàn)的原因。有助于人們探索生物中的本質(zhì)，將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化了。在生物的課堂教學(xué)中能夠幫助學(xué)生更好的理解知識(shí)，零碎的生物知識(shí)給整合起來，有助于學(xué)生系統(tǒng)思維的形成。數(shù)學(xué)模型能夠在生物教學(xué)中充分發(fā)揮作用，重在教師能否合理運(yùn)用。教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，選擇合適的數(shù)學(xué)模型，提高生物教學(xué)質(zhì)量。還可以運(yùn)用到各種生物題目中，有助于學(xué)生進(jìn)行解題清楚題目的思路。

　　二、數(shù)學(xué)模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用過程

　　數(shù)學(xué)模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用是具有一定的系統(tǒng)和方法的，按照一定的方法使用數(shù)學(xué)模型，才能使數(shù)學(xué)模型充分起作用。

　　（一）準(zhǔn)備階段

　　準(zhǔn)備階段就是指在準(zhǔn)備使用數(shù)學(xué)模型時(shí)，一定要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。在這個(gè)階段要明確好教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，并做好具體的實(shí)施策略。教師要準(zhǔn)備好充足的資料，因?yàn)閿?shù)學(xué)模型不是隨意就能建立的，需要經(jīng)過大量的資料整理。準(zhǔn)備階段的工作直接會(huì)影響到建立的效果，只有做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，教師才能建立好數(shù)學(xué)模型。

　?。ǘ┘僭O(shè)階段

　　針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容時(shí)，所采用的教學(xué)模型也是不同的，教師要經(jīng)過一定的假設(shè)階段。但假設(shè)也不是隨意地進(jìn)行假設(shè)，是根據(jù)準(zhǔn)備階段的資料來進(jìn)行假設(shè)的。假設(shè)階段就是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中的知識(shí)點(diǎn)，假設(shè)數(shù)學(xué)模型。假設(shè)的數(shù)學(xué)模型能夠?qū)⒅R(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化，使學(xué)生更加容易了解生物中各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系。數(shù)學(xué)模型的引入也是為了降低教學(xué)的難度，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀化。但是，有時(shí)假設(shè)的模型并不一定是正確的，所以必須要經(jīng)過建立階段。

　?。ㄈ┙㈦A段

　　建立階段主要是指將假設(shè)的模型建立出來。建立的過程主要是根據(jù)生物中的知識(shí)點(diǎn)與數(shù)學(xué)模型建立聯(lián)系，確定采用哪種數(shù)學(xué)模型，從而確定應(yīng)該應(yīng)用什么樣的數(shù)學(xué)模型。在建立過程中一定要比較各個(gè)模型，找出一個(gè)最佳的模型設(shè)計(jì)。建立階段主要找出生物知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，從而才能建立出數(shù)學(xué)模型。

　　三、數(shù)學(xué)模型在生物教學(xué)中的應(yīng)用

　　（一）函數(shù)知識(shí)的運(yùn)用

　　函數(shù)知識(shí)是數(shù)學(xué)模型中最基本的知識(shí)點(diǎn)，生物中許多問題都可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)思想來進(jìn)行解釋。而且，在生物題目中也是以函數(shù)思想為基礎(chǔ)進(jìn)行出題的。例如，可以利用函數(shù)的單調(diào)性觀察生物中的變化趨勢(shì)，也可以利用函數(shù)的最大值和最小值來解決食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)中能量的問題。函數(shù)中不等式的運(yùn)用可以用來解決生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的問題，生物中不同知識(shí)點(diǎn)所適用的數(shù)學(xué)模型是不同的。運(yùn)用合理的數(shù)學(xué)模型，才能快速準(zhǔn)確地解決生物中的問題。函數(shù)在生物的求解問題中具有重要的作用，在做到類似的題目時(shí)，學(xué)生要引導(dǎo)學(xué)生利用函數(shù)的思想來進(jìn)行解題。

　?。ǘ?shù)形結(jié)合

　　數(shù)形結(jié)合的思想在數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用中是最廣泛的。數(shù)形結(jié)合即是指利用數(shù)學(xué)和圖形的結(jié)合，形象地展示生物中的知識(shí)。例如，可以利用數(shù)形結(jié)合解決生物中染色體中的問題。數(shù)學(xué)體現(xiàn)了邏輯性，圖形體現(xiàn)了簡(jiǎn)潔性，兩者之間的結(jié)合能夠充分體現(xiàn)生物中知識(shí)之間的關(guān)系。同時(shí)，學(xué)生在做生物實(shí)驗(yàn)時(shí)，也可以利用圖表來記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和各個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。數(shù)形結(jié)合使問題變得形象明了，有助于理解。

　　四、總結(jié)

　　數(shù)學(xué)模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛，教師要針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)題目，建立不同的數(shù)學(xué)模型，從而使學(xué)生能夠充分理解生物知識(shí)。數(shù)學(xué)模型的建立是有一套完整的系統(tǒng)，教師要合理運(yùn)用，也要引導(dǎo)學(xué)生在解題的過程中合理運(yùn)用，以期提高高中生物的教學(xué)質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3]檀孝旺.數(shù)學(xué)模型在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].未來英才,2016(8):14-14.

　　作者鐘春飛

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