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模型及模型方法在生物教学中的应用
作者：范长波
来源：《教育周报·教研版》2016年第02期
一、模型及模型方法
模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法。
二、数学模型及数学模型方法
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。数学模型方法即用符号、公式、图象等数学语言表现生物学现象、特征和状况的方法。生物数学模型的表达形式有数学解析式和各种图形——曲线图、柱形图、饼形图、统计图等。
构建数学模型的一般步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，建构模型→进一步实验或观察，检验或修正模型。新课程教材涉及内容很多：例如蛋白质的合成中蛋白质分子量和脱水量计算；DNA复制、转录、翻译相关计算；遗传规律的比例计算；基因频率及基因型频率计算；种群密度调查；种群“J”型增长，“S”型增长等。
三、案例：构建种群增长模型
（一）教学目标
（1）知识目标：解释种群数量变动，理解数学模型与种群数量变动之间的内在逻辑关系。
（2）能力目标：通过分析课前“问题探讨”细菌在培养液中的繁殖，指导学生建立数学模型，探究种群数量的动态变化规律。
（3）情感态度价值观：提高对生命系统与环境关系的认识，为学生树立人与自然和谐发展的意识。
（二）教学策略
首先，依据课前问题探讨“探究培养液中细菌种群数量的动态变化”，尝试建立数学模型解释种群的数量变动。引导学生用数学模型方法解释生命现象，揭示生命活动规律是本节教学策略的着眼点。其次，引导学生建构数学模型，有利于培养学生透过现象揭示本质的能力。再