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高中生物教學中構建模型方法的研究論文
摘 要：模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。
關鍵詞：模型 種類 重建 轉換
實行新課標之后，在全國高考生物科考試大綱考試內(nèi)容部分考核目標與要求中，關于實驗與探究能力有如下要求：具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法。其中建立模型是新課標探究教學中的一個難點。
下面就模型的種類、構建和轉換特點進行具體的分析。
一、模型的概念和種類
必修1教材對模型的定義是：“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達�！薄睹绹鴩铱茖W教育標準》中的表述是：模型是與真實物體、單一事件或一類事物對應的而且具有解釋力的試探性體系或結構。關于模型的形式或種類，不同論著中的說法有所相同。
下面這道試題就是要求學生判斷模型種類的：
模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。模型的形式有多種，下列各項中正確的是______。
A、沃森和克里克的DNA雙螺旋結構模型屬于物理模型
B、種群增長模型屬于生物模型
C、血糖調節(jié)模型屬于化學模型
D、生物膜的流動鑲嵌模型屬于概念模型
�。▍⒖即鸢概c解析：種群增長模型屬于數(shù)學模型，血糖調節(jié)模型屬于動態(tài)物理模型，生物膜的流動鑲嵌模型屬于物理模型；選A。）
二、模型的重建
在課本上我們可以看到許多模型構建的具體實例，通過具體的構建體驗，可以加深對模型特點的認識，理解模型在反映事物或過程方面的簡化和直觀性。在原有模型的基礎上，為了進一步加深或拓展對重點問題的認識，可以適當進行典型模型的進一步分析和重建，以提高學生對相關模型的認知能力。
下面是兩個典型的例子：下圖中，如果橫坐標改變，則曲線的變化趨勢最大的是______。
A、①將橫坐標的“光照強度”改為“CO2濃度”
B、②將橫坐標的“溫度”改為“O2濃度”
C、③將橫坐標的“有絲分裂”改為“減數(shù)分裂第二次分裂”
D、④將橫坐標的“血糖濃度”改為“內(nèi)環(huán)境溫度”
不難看出，本題的命題意圖就是要通過數(shù)學模型的重新構建來考察學生對相關內(nèi)容的掌握情況。
三、模型間的轉換
利用模型間的轉換來考察學生對相關生物學問題的認識水平，也越來越頻繁地出現(xiàn)在高考試題中。例如：下圖表示用3H—亮氨酸標記細胞內(nèi)的分泌蛋白，追蹤不同時間具有放射性的分泌蛋白顆粒在細胞內(nèi)的分布情況和運輸過程。其中正確的是_____。
顯然，該題是將課本上的相關物理模型（見必修1第48頁資料分析：豚鼠胰腺腺泡細胞分泌物形成過程圖解）轉換成了數(shù)學模型，考察學生的模型轉換能力。
不難看出，模型的特點就是以簡化和直觀的形式來顯示復雜事物或過程。培養(yǎng)學生進行必要的模型構建、分析和重建，以及嘗試進行同一模型不同表達形式或不同模型間的轉換，無疑是提高學生科學素養(yǎng)的有效手段。在教學中，如果能夠較好地結合課本上各種模型的講解，有目的地進行模型構建分析、重建和轉換專題訓練，學生完全可以掌握通過模型構建解決實際問題的科學探究方法。
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