高中生物中生物數(shù)學模型的應用(2)
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栗梅 李紅軍1由 分享
三、數(shù)學模型的生物教學作用
?。ㄒ唬┙虒W中可以化抽象為直觀從而訓練學生的創(chuàng)新能力
學生們在理解生物知識感覺非常困惑的時候,數(shù)學模型就能提供創(chuàng)造性的解決問題的方法。如何將生物學的知識巧妙的轉化為數(shù)學模型來解決問題,從而更好地理解知識,這是對學生們創(chuàng)新能力的檢驗。構建數(shù)學模型的目的不僅是對模型本身的探索,而且是對創(chuàng)新能力的訓練。靈巧的建立并運用數(shù)學模型可以實現(xiàn)對生物現(xiàn)象研究的目的,聯(lián)系生物學和數(shù)學的有效橋梁之一就是合理構建數(shù)學模型。
?。ǘ┻\用數(shù)學模型激發(fā)學生的學習興趣
生物學中植物分類的部分屬于相對枯燥的部分。例如,從表面上來看榆葉序周中的葉數(shù)和葉序周很乏味很枯燥,其實植物的葉數(shù)和葉序周是可以用斐波那契數(shù)列來進行描述的,前提是能從這些看似枯燥的數(shù)字中找出有趣的規(guī)律。植物的花瓣、萼片、果實的數(shù)目也大都吻合斐波那契數(shù)列。把斐波那契數(shù)列和這些看似枯燥的數(shù)字聯(lián)系在一起就使得看似乏味枯燥的課本內(nèi)容變得具有吸引力了。在植物中,有些觀賞性的花卉在綻放時它們的花蕾會呈現(xiàn)出橢圓形,而且它們的長短軸的比例很接近于黃金分割比。例如,牡丹,菊花,月季和荷花。呈現(xiàn)出這樣的比例在對植物進行采光和通風時,效果是最好的,相關的研究都表明了這一點。學生們學習生物的好奇心就會被大大地激發(fā),探索自然奧秘的欲望就變得越發(fā)強烈,學習的積極性和創(chuàng)造性也就會提高。
(三)教學中可以化復雜為簡單,從而培養(yǎng)學生的思維能力
數(shù)學模型中的曲線模型直觀簡單,可以把實際中很多復雜多變的問題簡單化明了化。如果能讓學生體會到數(shù)學建模在生物學中的妙處,就會更好地去激發(fā)學生對生物學的學習興趣,同時數(shù)學模型的構建也可以鍛煉和培養(yǎng)學生們的創(chuàng)造性和探索性。學生在經(jīng)過老師指導研究科學的過程中,既能鍛煉和提高自身的思維能力,又能學習到很多專業(yè)的知識。生物學中,配子的基因組成以及遺傳病的概率在減數(shù)分裂過程中的計算是重難點,很多同學都計算不準,而有些同學就能又準又快地計算出來。能夠又快又準地計算出來的同學是因為巧妙地找到了方法和捷徑,他們靈活地運用到了數(shù)學中的排列組合和加乘原理。在生物教學和學習中,構建合理的數(shù)學模型,能讓學生靈活地應用知識,通過對數(shù)學模型的建立來培養(yǎng)理科方面的思維能力。
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