高中生物新课标中的几种物理模型
关于新课程标准下的高中生物“模型建构”的教学思考
关键词 ：模 型建构” 学 “ 教
高中新课 改
教 学思考
改 良意见
一
高 中生物课程标 准明确提 出 ：提高每个 高 中学 生 “
的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务 。” 新
模 型主要 有 ： 学模 型 （ ： 群增 长 曲线 ）物 理模 型 数 如 种 、
（ ： 如 细胞 亚显微结构 、 Ｎ Ｄ Ａ分子双螺旋 结构 ） 以及概念
教材 中也予 以特别 列出的一个好方 法 ， 模 型建构 ” 即“ 。 它对学生提 出了高于初 中水平 的科 学方法 和探究能 力 的要求 ， 不仅对学 生学习生物科学 有帮助 ， 而且还有助 于学生将来进行科学研究 、 走人社会参 加工作 ， 更好地 解决生 活和工作 中的问题 ， 也有 利于学生形成系统的科 学认 知观 ， 强化 了与其他 学科 ， 如数学 、 物理 、 学等学 化 科 的内在联系 。
置， 同时也能根据点在空 间的位置画 出点的投影 图 。要
对 于直 线与直线相交 、 面与直线相交 ， 平 平面与 平
面相交求 交点 、 交线及 可见性 的判 断这部分 抽象、 生 学 较难 理解 的内容 ， 也需在直 观上 下功夫 。可 以把几何元 素在空间相交 的情 况制成模 型并 配合挂 图展示给学生 。 也可以用一些示意性 的物 品边讲述 、 边根据投影 图摆 出 各种位置直线 和平面在空 间相交 的情况 ， 给学生 个很 直观 的印象 ， 降低 了难点的坡度 。 在体 的投影练 习题 中 ， 难度较 大 的是 补网 、 补线 部 分 。 决这＿ 难题较好 的办法就是捏橡皮泥 ： 解 指导学 生 用加一加 、 减一减 、 扩一 扩 、 缩一缩 、 变一变 、 改一 改等方 法， 巧妙的根据投影 图塑ｍ各种形体 的模 型： 综上所述 ， 笔者认为 ， 在中专《 建筑制 冈》 的教学 巾 注意培养 和增强学生 的空间想象能力 ， 是教好和学好这 门专业 基础 课的关键所在 ， 而形象化教学方法存这一关 键 环节 中所起 的重要作用是不 容忽视 的：
高中生物课堂中模型方法应用
高中生物课堂中模型方法的应用初探模型方法是生物科学研究中常用的方法，是对发展学生的创新思维最有效的科学方法之一，有利于激发学生创造性，有利于学生牢固、准确地建立基本生物观念。
这种方法用在高中生物课堂中，能充分调动学生的探究新知的积极性，促进学生在经历体验中感知、感悟、享受学习。
一、模型含义及其在生物教学中的主要类型1.模型方法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，是人们对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
2.模型的类型高中生物课程中模型的形式很多，常包括物理模型（如沃森和克里克提出的“dna双螺旋结构模型”）、概念模型（如“生态系统的结构模型”）、数学模型（如“种群数量变化的j型曲线，s型曲线”）等。
二、如何在课堂中运用模型方法1、多种手段利用模型组织教学，降低生物新知学习的难度（1）利用教材中的各种模型高中生物教材中大量编排了物理模型，以《分子与细胞》为例，有“各种细胞器的模式图”、“动物细胞和植物细胞亚显微结构模式图”……在“活动单导学模式”课堂中充分利用这样的模型，让学生观察模型、分析模型，从模型中找到生物新知的突破点，可以使教学达到事半功倍的效果。
（2）多媒体展示动态模型相比教材上静态模型，多媒体播放的动态模型更加形象清晰，更加易于理解。
比如“分泌蛋白的合成和加工”这个过程，在网上可以搜索到相关的动画，在课堂中应用这个动态模型，能直观地体现核糖体合成肽链，内质网加工，并以囊泡的形式传递给高尔基体进一步加工，再以囊泡的形式运输到细胞膜，与细胞膜融合的过程。
（3）展示实物物理模型在“dna的分子结构”一节，概括dna分子双螺旋结构特点是该节的重点，dna分子的双螺旋结构是立体的，而教材的图片是平面的，需要学生有较强的空间想象力，此时若展示一个实物模型，可以帮助学生理解其中两条链的位置关系，碱基互补配对的关系，以及脱氧核苷酸与脱氧核苷酸连接的方式等特点。
2、恰当设计模型类型，拓展生物学习的深度学生在课堂活动过程中需要有信息清晰、要求明确的活动单，其中设计一些制作模型的小活动，常常能起到拓展思维的作用。
生物模型复习
生物模型一、模型的概念和种类1．模型的概念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。
它是人们为了认识自然界中某一复杂的对象（如非常庞大的太阳系或非常微小的细胞），或事物发生的过程、规律等，用形象化的具体实物或抽象的语言文字、图表、数学公式等对认识对象进行模拟或简化描述的一种方法。
2．模型的基本特点：①对实际对象的模仿和抽象；②组成体现认识对象系统中的主要因素；③反映主要因素之间的关系。
3．模型的种类：高中生物教材中的模型主要有物理模型、概念模型、数学模型等。
（一）物理模型1．定义：以实物或图画形式直观反映认识对象的形态结构或三维结构，这类实物或图画即为物理模型。
(1)常见的实物模型：DNA双螺旋结构模型、真核细胞亚显微结构模型等(2)常见的图画模型：三倍体无子西瓜的培育过程图解、池塘生态系统模式图等2．特点：实物或图画的形态结构与真实事物的特征、本质非常相像，大小一般是按比例放大或缩小的。
3．教材中涉及的内容：生物体结构的模式标本，模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型、DNA 分子双螺旋结构模型、生物膜镶嵌模型、减数分裂中染色体变化模型、血糖调节模型等。
1.1 形态结构模型描述生物体、器官、组织、细胞的形态结构示意图或模式图或部分图解。
常考的形态结构模型如下：(1)动植物细胞模型示意图(2)细胞膜模型示意图(3)根尖结构示意图(4)突触的亚显微结构模式图1.2 过程模型描述生命活动的动态过程或生物进化的过程。
常考的过程模型如下：(1)物质跨膜运输过程模型图(2)分泌蛋白合成与分泌过程示意图(3)酶的专一性解释模型物理模型应用应用1CO2从一个叶肉细胞的线粒体的基质中扩散出来，进入同一个叶肉细胞的叶绿体中，共穿过几层膜？应用2人体组织细胞(如骨骼肌细胞)有氧呼吸时需要的O2从外界进入该细胞参与反应，需要通过多少层生物膜？A．4 B．5 C．7 D．11应用3含有一对同源染色体的精原细胞用15N标记，并供给含14N的原料。
高中生物物理模型的制作及展示
高中生物物理模型的制作及展示模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的。
从思维形式的角度看高中生物学习中的实验模型主要有3种：物理模型；概念模型；数学模型。
物理模型以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
为了更加形象直观的理解生物内容，在教师讲授学习后，我们构建了不同的物理模型，包括动植物细胞亚显微结构、有丝分裂、减数分裂、DNA双螺旋结构。
一、动植物细胞模型（图1）图1动植物细胞模型(一)材料的选择及制作：以塑料泡沫、废乒乓球、、塑料盒、自行车铃铛等废旧材料，以及气球、橡皮泥、小洋芋、凉粉等为材料制作了动植物细胞结构模型。
中央的用塑料泡沫制作的细胞模型是本小组的模型。
制作时考虑了细胞器的结构、比例、功能等。
（二）模型的展示：班级内进行展示，选出科学、美观的细胞模型，班级间进行参观。
班内展示时同学们详细地对组内的模型进行了优缺点分析，例如：上图最右侧细胞优点：1.用小洋芋做的线粒体外观很形象，并细心地用小刀刻出了线粒体内膜以及内膜上的嵴。
2.用气球表示植物细胞的液泡。
由此就可以判断这是植物细胞。
缺点：1.气球刚开始时很大，几乎充满整个细胞，但没扎紧，一会儿缩小了，需改进。
2.细胞器比例不当，比如：用红色橡皮泥做成的细胞核比线粒体还小。
3.植物细胞有细胞壁结构，细胞膜紧贴细胞壁，没有表示出细胞膜，可以用笔画细线补充。
二、有丝分裂（图2-1；图2-2）（一）模型的展示及讲解：以组为单位制作有丝分裂各时期细胞模型，突出染色体的行为变化。
课堂进行展示、讲解并计分，选出模型最科学、合理，讲解流利的组，并指出模型错误或讲解中的错误。
（二）收获：在构建模型时，通过组内讨论及合作，更加透彻的理解了体细胞在进行有丝分裂的过程中染色体的行为变化，清楚了染色质与染色体的关系，着丝点、染色体与染色单体的关系。
在大家的努力下，完成了模型后内心很高兴，在讲解时锻炼了我们的表达能力。
高中生物复习中模型建构技巧
高中生物复习中模型建构技巧摘要：为了更好的在复习课利用建模方法培养学生生物学科核心素养，提高建模的效率和可行性，提出了两种模型建构的技巧：构建对比模型和模型相互转化，以此提升学生建模能力，培养学生用建模方法解决实际问题的习惯。
关键词：生物学科核心素养复习模型建构技巧对比模型通用模型模型相互转化1背景2017年正式颁布实施的新的《普通高中生物课程标准》中要求：学生应该基于生物学事实和证据，运用模型与建模等方法探讨阐明生命现象及规律[1]。
模型有物理模型、概念模型和数学模型。
概念模型是目前在复习课中最常构建的模型，它能够把零碎的生物学知识联系起来，构成知识网络，增强学科知识的逻辑性，便于理解与记忆。
但生物学科并不是概念的背诵，篇幅庞大的概念模型图反而会让学生产生疲劳和畏惧，笔者认为概念模型不应单单成为概念的整理图，也应突出重点，寻找共性，使学生易于构建，才能学以致用。
生物学是研究生命现象和生命活动规律的学科，生命现象和生理过程抽象而又复杂，而物理模型的建构，可以使抽象的问题直观化，具体化，物理模型可分为形态结构模型和过程模型图。
但目前，物理模型的建构大多在新授课中开展，而在复习课中，很多教师认为没有必要重新建构物理模型，而是直接向学生展示已构建过的物理模型。
笔者认为，物理模型的建构不是一蹴而就的，随着学生生物学知识的积累，学生在新授课时构建的模型具有局限性，需要进行修正、补充和整合。
构建数学模型在复习课中运用的频率更低，难度更大，学生对数学模型的畏难情绪较重，构建效率低下。
让学生构建模型的目的是为了提升思维，使学生养成用建模方法解决实际问题的习惯，利用建模培养学生生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等核心素养。
那么，在生物复习课中，如何提高构建模型的效率呢？在复习课前，教师要精心准备构建模型的情境，相比于新授课，学生在复习课中构建的模型应具有综合性、代表性、实用性。
本文将阐述复习课模型建构的技巧，主要从构建对比模型和模型相互转化来提高学生建模的效率，培养学生运用模型解决问题的思维。
生物的模型种类(二)2024
生物的模型种类（二）引言概述：生物模型是科学研究中重要的工具之一，通过建立适当的模型来模拟生物系统的行为和特征，可以加深我们对生物学的理解。
本文将介绍生物模型的多种分类，并详细讨论其中包括的五种模型类型。
正文：一、基于物理模型的生物模型1. 刚体模型：以物体的形变和运动为基础，研究生物材料的力学特性。
2. 流体力学模型：模拟生物体内流体运动的过程，用于研究血液循环、呼吸等。
3. 电生理模型：通过模拟生物体内的电信号传导，研究神经元活动和心脏节律等方面。
4. 光学模型：利用光学器件和光学原理模拟生物感光器官，研究视觉传导和光合作用等过程。
5.声学模型：模拟生物的声学原理和声波传播，用于研究声音感知、声纳等方面。
二、基于数学模型的生物模型1. 动力学模型：使用微分方程或差分方程描述生物系统的动态行为，用于研究细胞周期、种群动力学等。
2. 统计模型：基于统计学原理和方法，揭示生物系统的概率规律和相关性，用于分析基因表达、蛋白质结构等。
3. 网络模型：将生物体内的分子、基因或细胞构建成复杂的网络结构，研究网络拓扑和信息传递。
4. 混沌模型：利用混沌理论描述和模拟生物系统的复杂动力学行为，研究自组织状态和非线性响应。
5. 人工智能模型：借助人工智能算法，模拟和优化生物系统的智能行为和决策过程，用于研究机器学习、生物信息学等。
三、基于生物体的模型1. 动物模型：使用动物进行实验研究，模拟和分析人类疾病发展、药物疗效等。
2. 细胞模型：利用体外培养的细胞或细胞系，研究细胞行为、生长和分化等特性。
3. 器官模型：通过组织工程技术构建体外的器官模型，用于研究器官发育和疾病机制。
4. 基因组模型：利用基因组学技术和大数据分析，构建基因组模型，用于研究基因功能和遗传变异。
5. 药物模型：利用生化和药理学原理，研究药物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄。
四、基于计算机模型的生物模型1. 仿真模型：通过计算机程序模拟生物系统的结构和功能，研究生物过程的动态变化。
浅谈模型和模型构建在生物教学中的应用
浅谈模型和模型构建在生物教学中的应用中学生物学的教学应努力将模型和模型构建应用于课堂教学之中，以提高学生的科学素养和科学探究能力。
构建生物学模型有助于学生系统地、完整地学习和理解新知识，同时有助于学生运用生物学模型去解决生物学问题。
一．高中生物学课程中的模型所谓"模型”，是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式，它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征。
模型一般可分为物理模型，概念模型和数学模型两大类。
1．物理模型以实物或图画形式直接表达认识对象的特征，这就是物理模型。
在高中生物课程中经常使用的实物模型如反映生物体结构的标本；模拟模型如细胞结构模型、被子植物花的结构模型，各种组织器官的立体结构模型，沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型等。
2．概念模型概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物的本质特征的模型；是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而使对象简化，便于研究而构思出来的。
例如呼吸作用过程图解、细胞分裂过程模型、物质出入细胞模型、光合作用过程图解、激素分泌调节模型、动物个体发育过程模型，食物链和食物网等模型。
这类模型使研究对象简化。
3．数学模型数学模型是指用符号，公式，图像等数学语言表现生物学现象，特征和状况。
如有丝分裂过程中DNA含量变化曲线、酶的活性随pH变化而变化的曲线、种群基因频率、同一植物不同器官对生长素浓度的反应曲线、孟德尔豌豆杂交实验中9：3：3：1的比例关系等。
生物学教学实践证明，构建生物学模型有助于学生系统地、完整地学习和理解新知识，同时有助于学生运用生物学模型去解决生物学问题。
二．模型和模型构建在教学中的应用1．新授课中，应尽可能运用实物、标本、图片、模式图等模型。
“形象大于思维”，新授课中，生物学中有大量概念及概念间的内在关系需要理解。
学生刚接触某一知识，就会面临尽快记住并理解之间联系等诸多困难。
出示模型既体现生物学学科特点，同时可以帮助学生认识事物原貌，有助于学生记忆、整理、理解和运用所学知识。
高中物理 原子物理知识总结 新人教版选修3
高中物理 原子物理知识总结 新人教版选修3一、原子模型1.汤姆生模型（枣糕模型）汤姆生发现了电子，使人们认识到原子有复杂结构。
2.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔，结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子发生了较大的偏转。
这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上。
卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。
由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m 。
3.玻尔模型（引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n 叫量子数。
） ⑴玻尔的三条假设（量子化）①轨道量子化r n =n 2r 1 r 1=0.53×10-10m ②能量量子化：21nE E n E 1=-13.6eV③原子在两个能级间跃迁时辐射或吸收光子的能量h ν=E m -E n⑵从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。
原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
（如在基态，可以吸收E ≥13.6eV 的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。
⑶玻尔理论的局限性。
由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。
但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向心力、库仑力等），所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。
4.光谱和光谱分析⑴炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱。
⑵稀薄气体发光形成线状谱（又叫明线光谱、原子光谱）。
根据玻尔理论，不同原子的结构不同，能级不同，可能辐射的光子就有不同n E /eV∞ 0 -13.6-3.44 -0.85的波长。
高中生物典型数学模型举例
池塘生态系统模式图
(07江苏生物)37．正常情况下，人体内血液、组织液和细胞内液 中K+的含量能够维持相对稳定。 (1)尝试构建人体内K+离子的动态平衡模型(①在图形框中用箭头表 示②不考虑血细胞、血管壁细胞等特殊细胞)。
1 2
4 3
5 7
6
8
讨论：三种模型形式可以相互转化吗？
实践出真知——
9500
180
8
9600
170
(A)在该调查时间内物种x种群增长曲线大致呈“J”型 (B)若在第9年间，大量捕杀x种群个体，则第10年鼠种群数量增加 (c)鼠和X种群为竞争关系 (D)鼠和x种群为互利共生关系
小结：模型构建基础知识“地图”概念模型 数学模型必修一 Nhomakorabea14页：概念
必修三第65页：概念 必修三第66页：种群增长的模型
染 色分 体为
非 同 源 组成 染 色 体
同
源
染 色 体
联会 形成
染 色 据此 体 分为 组 四 分 包含 体 四条
多倍体 二倍体
单倍体 染 色 单 体
（二）数学模型
教材链接
必修三65页：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的 数学形式。（用字母、数字及其它数学符号建立起来的等 式或不等式。也包括表格，曲线，柱状图，扇形图等数学 表达式。）
在一个草原生态 系统中，草是生产者， 鼠是初级消费者。现将 某动物新物种x引入该 生态系统，调查表明 鼠与x的种群数量变化 如右表。若不考虑瘟疫 等其他因素，下列说法 中最可能的是（ ）
时间（年) 鼠种群数量 (只)
1
18900
2
19500
3
14500
4
高中生物建模教学的模型分类
LiberalArtsGuidance2019年03月（总第332期）文理导航No.03,2019Serial No.332高中生物人教版教材中明确了物理模型、数学模型、概念模型三种模型的分类,为高中生物建模教学提供了方便,但这种分类不能满足建模教学的深入研究。
为了实现建模教学的特定目的,需对教材中出现的模型重新分类。
笔者将高中生物教学中的模型分为单目的模型和多目的模型(即复合模型),根据模型组分关系和模型表现形式不同,对物理模型、数学模型、概念模型三种基本模型进行再分类(如图1所示)。
一、根据目的多少对模型分类模型在高中生物教学过程中,已经远远超出了教材标明的模型分类意义。
教学活动是一种具有特定目的的师生互动,根据高中生物课堂教学的特定目的(以发展核心素养为宗旨和突出生命观念形成等)需要解析模型、建构模型和利用模型。
教学中的模型,有的能体现出单一的教学目的,有的能体现出多个教学目的。
因此,笔者根据模型体现教学目的的多少,将高中生物教学中的模型分为单目的模型和多目的模型。
单目的模型包括概念模型、物理模型、数学模型。
在教学过程中,可称单目的模型为基本模型,这对知识点的教学活动有特定的积极意义。
概念模型的直接形式是概念图,画概念图是指将一组相关概念用线条和文字连接成图形,直观而形象地表示出这些概念之间的关系。
物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
多目的模型是单目的模型特定意义的组合,在复习、练习以及有关问题解决时常常需要解析、建构和利用这类模型,多目的模型可称为复合模型。
二、根据模型组分关系的分类为教学目的精细化、突出模型组分关系,笔者对单目的模型中的概念模型、物理模型、数学模型进行再分类。
将概念模型分为概念内涵类模型、概念层级类模型、概念关联类模型(为教学方便可分别简称为内涵模型、层级模型、关联模型),将物理模型分为结构类物理模型、功能类物理模型、过程类物理模型(为教学方便可分别简称为结构模型、功能模型、过程模型),将数学模型分为数量变化类模型、数量比例类模型、数量比较类模型(为教学方便可分别简称为量变模型、比例模型、比较模型)。
新课标下科学思维之模型建构能力的培养
新课标下科学思维之模型建构能力的培养摘要：在以新课标为指引的课改下，必须解决物理建模能力，物理建模是科学思维中的重要组成部分，是关键能力的体现，是决定解决物理实际问题的有效方法，关系到学习物理学科的成与败，能否有效推动物理学科的发展的关键因素之一。
关键词：科学思维、关键能力、物理建模最新课标提出：“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
要提高物理思维能力，就要在模型构建上下大功夫。
在学习物理的过程中要不断探究如何构建物理模型的方法和能力。
在高中物理学科中，归纳起来有以下模型:匀变速直线运动、圆周运动、平抛运动、天体模型、运动关联模型、斜面模型、机车启动模型、连接体模型、超重失重模型、碰撞模型、板块模型、弹簧模型、传送带模型、原子核模型、流体模型、缓冲模型、电场模型、恒定电流、磁场模型、交流电变压器、电磁感应模型、原子模型、光电效应共24个模型。
结合这几年的教学实践，我从以下几方面谈谈高中物理核心素养中的科学思维之模型构建能力的培养方式。
一、通过过程分析的方法来构建物理模型(一）、通过分析过程来解决：一般来讲，考查的复杂的物理问题多数都是由很多个清楚明了的子模型构成的。
所以，分析物理问题的最基本方法是过程分析，就是把复杂的问题分成多个子模型来解决，把它分解为多个小问题，构建子过程模型，让各个子模型相互联系来研究，根据题意，过程越详细，对解复杂的问题越有帮助。
（二）、找准中间状态或临界状态：有时过程的划分的难易程度决定问题解决的难易，因此必需抓住问题变化中起到关键作用的中间状态，中间状态或临界状态具有承上启下的作用，是正确分析物理过程的关键环节。
（三）、要注意分析子模型问题的先后顺序：有些综合题所述物理现象的子模型问题，是由很多互相联系的各个子模型的联系起来的，要正确分析，就要全面、多视角度的进行审题和分析，把各个阶段分析清楚，从本质上把握规律、找准各个子过程的关系，就能突破难点，找到解决方法。
物理模型在高中生物教学中的实践应用初探
物理模型在高中生物教学中的实践应用初探物理模型是指将物理理论和原理用模型的形式进行具体化和可视化的教学方法。
在高中生物教学中，物理模型的实践应用可以帮助学生理解和掌握生物学中的一些抽象概念和理论，提高学生的学习兴趣和内在动力。
本文将从分子生物学和生态学两方面，探讨物理模型在高中生物教学中的实践应用。
一、分子生物学领域分子生物学是生物学的一个重要分支，主要研究生物体内分子层面的结构、功能和相互作用。
物理模型在分子生物学的教学中能够起到很好的辅助作用。
1. DNA双螺旋结构的物理模型DNA的双螺旋结构是分子生物学的重要基础理论之一。
通过使用物理模型，可以将DNA 的结构形状和结构特点直观地展示给学生，帮助学生理解DNA的基本结构和遗传信息传递的原理。
2. 酶催化作用的物理模型酶是生物体内的特殊蛋白质，能够催化化学反应的进行。
通过使用物理模型，可以直观地模拟酶催化过程中底物和酶的结合和变化。
这有助于学生理解酶的催化作用机制和酶在生物体内的重要作用。
生态学是研究生物与环境相互关系的科学，物理模型在生态学的教学中可以帮助学生更好地理解生态系统的结构和功能。
光合作用是生态系统中最重要的能量转化过程之一。
通过使用物理模型，可以模拟光合作用的过程，帮助学生理解光合作用的原理和能量的流动路径。
2. 食物链和食物网的物理模型食物链和食物网是生物相互关系的重要概念。
通过使用物理模型，可以直观地展示生物之间的相互关系和能量的传递。
这样有助于学生理解食物链和食物网的形成和运行原理。
教师可以利用一些简单的材料，如纸板、塑料模型等制作物理模型，来模拟生物学中的一些重要概念和过程。
利用纸板制作DNA双螺旋结构的模型，利用塑料模型模拟光合作用过程等。
2. 视频和动画的运用教师可以利用现代技术手段，如视频和动画，来展示和演示物理模型的效果。
通过观看视频和动画，学生可以更好地理解和记忆物理模型所表示的生物学概念和原理。
3. 实验教学的设计物理模型可以和实验教学结合，设计一些相关的实验，让学生亲自动手操作和观察。
常见生物模型构建的一般步骤
A
T
T
A
G
C
C
G
模型构建要求：
1. 明确需要制作模型的特点； 2. 对照制作步骤进行有序操作；
3. 注意后期检验和完善。
谢 谢！
二、数学模型：
2.构建的一般步骤：
（1）观察研究对象，提出问题： 细菌基数为N0，细菌每分裂一次需要一定的时间。 （2）提出模型假设：
在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长
不会受种群密度增加的影响。
以细菌繁殖Nt=N0 λt为例
二、数学模型：
2.构建的一般步骤：
（3）根据实验数据，建构模型：
1.定义：
概念模型是对生物学中某个问题或事 物进行描述。概念模型包括：中心概念、 内涵、外延。在新课程生物教材中，概念 模型通常以概念图的形式出现，表达概念 之间的相互关系，体现知识的网络构架。 通过概念模型的构建，有利于对概念知识 的理解和联系。
一、概念模型：
2. 构建的一般步骤：
⑴理清概念之间关系 ； ⑵画出初步关系图并建立连接 ； ⑶标明概念之间关系 ； ⑷修改和完善。
二、数学模型：
3.其他常见的数学模型：
• （6）遗传病概率：一对夫妇，其后代若仅考虑甲病的得病 几率，则得病可能性为a，正常的可能性为b，若仅考虑乙病 的得病几率，则得病几率为c，正常的可能性为d，则这对夫 妻结婚后，要生一个孩子，此孩子①只有一种病的可能性是 多少？②两病均患可能性是多少？③患病的可能性是多少？ ④不患病的可能性是多少？ • 数学模型：①X（只有一种病）= a＋c—２ac＝ad+bc • ②X（两病均患）= ac＝（1—b）×（1—d） • ③X（患病）= a＋c—ac =ad+bc+ ac • ④X（不患病）=bd=（1—a）×（1—c）
生物的模型种类
模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简 化的概括性描述，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。这种运用模型解释复杂的研究对象的方法称之 为模型方法.模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学 模型等。（注意：显微照片则不属于模型） 注意有些模型既是物理模型也是概念模型，例如学生用卡片 建立血糖调节模型；有些模型既是物理模型也是数学模型，例 如用橡皮泥构建减数分裂中染色体变化模型
细胞核
核膜 染色质 核仁 核孔
3、 数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。对 研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形 式如，数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象作出 判断和预测。例如：细菌繁殖N代以后的数量Nn=2n，孟德尔的杂交实验 “高茎：矮茎=3：1”，酶活性受温度影响示意图等。
模型：人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的 一种的描述。这种描述可以是定性的，也可以是 的。
三、尝试制 作真核细胞 的三维结构 模型 模型的形式：物理模型、 2确定使用的 3制作各部分配件，并将配件组合在一起 模型、 模型等
1讨论确制作模型的种类
制作步骤
查修补模型
在设计并制作细胞模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。
1、物理模型： 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型 就是物理模型。例如沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型、生物膜的 流动镶嵌模型、动植物细胞模式图、细菌结构模式图、分泌蛋白合成和运 输示意图（注意用文字表示就是概念模型，而显微照片则不属于模型）等。
2、概念模型： 通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其 本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述， 用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。例如：动物细胞各种结构 的名称相互关系概念图、用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程、 甲状腺激素的分级调节等。
高中生物常见的物理模型
高中生物常见的物理模型1. 细胞模型：细胞是生物体的基本单位，因此理解其结构和功能非常重要。
细胞模型可以帮助学生了解细胞内部的结构和功能，例如细胞膜、细胞质和细胞核等。
通过观察细胞模型，学生可以更好地理解细胞如何进行物质交换、能量转换和信息传递等过程。
2. DNA双螺旋模型：DNA是生物体的遗传物质，其结构是一个双螺旋。
这个模型展示了DNA分子的结构和功能，帮助学生理解基因信息是如何储存在DNA分子中并传递给后代的。
通过观察DNA 双螺旋模型，学生可以更好地理解DNA复制、突变和重组等过程。
3. 酶活性模型：酶是一种生物催化剂，可以加速化学反应的速率。
酶活性模型可以帮助学生了解酶如何加速化学反应，例如通过降低反应的能量阈值来实现。
通过观察酶活性模型，学生可以更好地理解酶的作用机制和生物学意义。
4. 神经元模型：神经元是生物神经系统的基础单元，负责传递和处理信息。
神经元模型可以帮助学生了解神经元的结构和功能，例如神经元的膜电位、突触和神经递质等。
通过观察神经元模型，学生可以更好地理解神经信号的传递和处理过程。
5. 免疫系统模型：免疫系统是生物体防御外来入侵者的系统，包括抗体、淋巴细胞和巨噬细胞等。
免疫系统模型可以帮助学生了解免疫系统的结构和功能，例如免疫细胞的激活、增殖和分化等。
通过观察免疫系统模型，学生可以更好地理解免疫应答和免疫调节的过程。
6. 循环系统模型：循环系统是生物体输送氧气和营养物质以及回收废物的主要途径。
循环系统模型可以帮助学生了解循环系统的结构和功能，例如心脏、血管和血液等。
通过观察循环系统模型，学生可以更好地理解血液循环的过程和作用。
7. 光合作用模型：光合作用是植物制造有机物和释放氧气的过程。
光合作用模型可以帮助学生了解光合作用的机制和过程，例如叶绿体的结构和功能、二氧化碳的固定和还原等。
通过观察光合作用模型，学生可以更好地理解光合作用对植物生长和生态系统的重要性。
8. 发酵模型：发酵是一种利用微生物进行有机物分解的过程。
对模型的学习和思考
对模型的学习和思考，已经有一年多了，最近，又主要学习了赵占良先生关于模型的论述。
关于模型的最新学习和思考总结如下，请老师们指正。
谢谢！一、模型和模型方法模型是人们为了学习和某种研究目的，运用一定的手段而对某种事物或过程所作的一种既突出其特点、规律、趋势和本质，又比较简化和直观的表现形式。
这种表现形式可以是定性的，也可以是定量的。
二、模型的形式或种类关于模型的形式或种类，不同的论著中有不同的分类方法。
人教新课标高中生物教材中将模型分为物理模型、概念模型和数学模型三大类。
１．物理模型：物理模型的特点是，一般没有经过人们的思维加工，形式比较具象，一般“以实物或图画等形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型”。
物理模型对其表现的对象具有典型性和概括性，它的优越性是能够比较直观地反映出同类对象的突出特点和过程。
物理模型既包括静态的结构模型，也包括动态的过程模型。
（１）结构模型：生物学中的结构模型一般是指表现生命系统结构的模型。
例如实验室里的骨骼模型，心脏模型，生物结构的标本、表示结构的模式图、概念图和照片等。
还有某些科学雕塑如北京中关村的ＤＮＡ雕塑等也属于结构模型。
（２）过程模型：生物学中的过程模型主要指表示生命系统的新陈代谢或调节等动态过程的模型，也有表示实验操作过程或生物工程技术实施的动态过程等。
例如表示基因工程操作过程的概念图、表示减数分裂过程中染色体变化的动态模型、血糖调节的的动态模型，用计算机动画表现的植物的水分代谢过程、表示种群增长的曲线图等都属于过程模型。
２．概念模型：概念模型和数学模型都是指经过了人们的思维加工，总结、概括出来的表现形式，具有高度的抽象性。
其中概念模型是指用文字来抽象概括出事物本质特征的模型，例如对细胞结构共同特征的描述，对一些原理、定律的文字表述，如对孟德尔定律和自然选择学说等的解释模型等。
３．数学模型：数学模型是指用来描述一个系统或系统性质的数学形式。
例如一些用数学形式表示公式和定理等。
对高中生物“模型”的认识
专题 论析
对 高 中 生 物 “模 型 ＂ 的 认 识
江西丰城 市第二 中＂ （ ３ １ ０ 舒 青飞 ￣ ３ １０ ）
在高 中生 物教 学 中， 很多 生 物教 师接 触“ 型” 模 不 久， “ 对 模型” 了解不多 ， 教材对这一概念解释也不够 ， 使 教师对 “ 模型 ” 认识不 足 ， 生对 “ 型” 学 模 的理解更 是模 糊 。下面从 模 型、 型 方法 、 型建 构 三个 方 面对 “ 模 模 模 的类型有物理模 型、 概念模型和数学模型等。 （） １ 物理模 型
新课程 强调信息技术在化学学 习中的应用 ， 并依据学校
条件构建基于现代信息技术的化学新课堂 。 总之 ， 在新课 程标 准实施 的过程 中， 我们不 仅要有 新课程标准的意识 ， 而且要能够将这 种意识转化为 教学
讨 和探究式 的课 堂教学方式 ， 不仅能够解决学 生学习 中 存 在 的问题 ， 同时还 可 以引 发新 的问题 ， 形成更 高层次
人工模型 。
以实物或 图画形式直 观地 表达认识
对象的特征 ， 这种模型就是 物理模 型。包括 天然模型和 ①天然模 型 在研究人体 的时候 ， 特别是人 的生理
型” 进行 介绍 ， 以资高 中生物教学参考 。
一
、
模 型
ｌ
现象时 ， 出于对人身健康 、 安全 和伦理道德 方面的考虑 ， 不便直接对人体进行实验 操作 。因此 ， 科学家 常常用其 他与人相似的哺乳 动物来代 替 ， 如狗 、 、 猫 鼠等作 为人体 模型进 行研究 ， 而获 得人体生 理学 的有关知识 ； 从 利用 果蝇进行发育调控 的研究等 ， 这里 哺乳动物 和果 蝇 即是
是一个个潜 在 的学 习资 源 ， 以学生 与 学生 之 间 的交 所
108个高中物理模型
108个高中物理模型1. 力的作用点模型：描述力在物体上的作用位置和方向。
2. 弹簧振子模型：描述弹簧的伸缩和振动过程。
3. 摆锤模型：描述摆锤的摆动过程和周期。
4. 斜面滑动模型：描述物体在斜面上的滑动过程和摩擦力的影响。
5. 圆周运动模型：描述物体在圆形轨道上的运动过程和向心力的作用。
6. 万有引力模型：描述两个物体之间的引力作用和距离的关系。
7. 电磁感应模型：描述磁场变化时产生的电动势和电流。
8. 静电场模型：描述带电粒子在静电场中的受力和运动。
9. 电荷分布模型：描述电荷在物体表面的分布和电场强度的关系。
10. 电路模型：描述电流在电路中的流动和电阻、电容等元件的作用。
11. 磁通量模型：描述磁场通过闭合曲面的数量和磁通量密度的关系。
12. 热传导模型：描述热量在物体内部的传递和导热系数的关系。
13. 热辐射模型：描述物体表面辐射出的热量和温度的关系。
14. 气体分子运动模型：描述气体分子的运动状态和温度、压力的关系。
15. 液体静力学模型：描述液体中的压力分布和液体高度的关系。
16. 液体动力学模型：描述液体中的速度分布和黏度的关系。
17. 声波传播模型：描述声波在介质中的传播和速度的关系。
18. 光的传播模型：描述光在介质中的传播和折射、反射等现象。
19. 光的干涉模型：描述两束或多束光的叠加和干涉现象。
20. 光的衍射模型：描述光通过狭缝或小孔时的衍射现象。
21. 光的偏振模型：描述光的振动方向和偏振现象。
22. 光的吸收和散射模型：描述光在物质中的吸收和散射现象。
23. 光电效应模型：描述光子与物质相互作用时产生的电子和能量转移。
24. 原子结构模型：描述原子中电子的能级结构和原子光谱。
25. 核反应模型：描述核子之间的相互作用和核反应过程。
26. 量子力学模型：描述微观粒子的行为和量子态的变化。
27. 相对论模型：描述高速运动物体的时间、长度等物理量的相对性变化。
28. 黑洞模型：描述黑洞的形成和引力场的极端情况。
高中生物 含物理模型、数学模型、概念模型模型
生物学模型：含物理模型、数学模型、概念模型；1、物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
有以下两类：（1）天然模型在生物研究中会利用动物来替代人体进行实验，在生物课堂上也就可以从自然环境中选择动物或植物体来对照说明研究对象结构或特征。
例如：细胞的结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。
可以选用桃形象说明其结构分布，果皮是最外层的细胞膜，果肉代表细胞质，果核与细胞核比较类似，包括了核膜和核仁。
初中这一块很多，可以挖掘。
（2）人工模型由专业人士、教师或学生以实物为参照的仿制品。
放大或缩小实物，但真实反映研究对象的特征或模拟表达生命过程。
例如：沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型。
除立体的三维物理模型之外，在平面上用简化的图形表示研究对象也是一种物理模型，这种图象直观的体现各类具体对象的总体特征以及运动历程。
例如：动植物细胞模式图、细菌结构模式图、分泌蛋白合成和运输示意图等。
2、概念模型：通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质，将其本质凝结在概念中，把各类对象的关系用概念与概念之间的关系来表述，用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。
例如：用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程，甲状腺激素的分级调节等。
3、数学模型：数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
对研究对象的生命本质和运动规律进行具体的分析、综合，用适当的数学形式如，数学方程式、关系式、曲线图和表格等来表达，从而依据现象作出判断和预测。
例如高中部分：孟德尔的杂交实验“高茎：矮茎=3：1”，酶活性受温度影响示意图等。
初中部分有：1、细胞不能无限长大的数学建模解释（七上；第二单元第二章第三节细胞分裂）；2、“晚育”与“少生”下人口数量变化模型建构（七下；第四单元第一章第四节计划生育）；3、细菌分裂生殖数量变化模型建构（八上；第五单元第四章第二节细菌）；4、保护色的形成实验中的数学建模建构（八下；第七单元第三章第三节生物进化的原因）。
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浅谈高中生物新课标中的几种物理模型
摘要：本文阐述了人教版新课标高中生物有关物理模型的建构方法以及本人在实际教学中所采用的三种实物形式的物理模型，介绍了三种模型在教学中的应用策略及其教学效果，为教师提供一定的参考建议。
关键词：物理模型；新课标；生物教学
【中图分类号】g633.91
1.模型和模型方法
人教版高中生物教材中科学探究活动的类型很多，其中有一项探究活动就是模型建构，要求老师给学生提供一定的指导，由学生动手动脑建构模型，领悟和运用建构模型的方法及其在科学研究中的作用。
模型一般可分为物理模型、数学模型和概念模型三大类，以实物或图画形式直观地表达对认识对象的特征的模型就是物理模型。
物理模型既包括静态的结构模型，如真核细胞的三维结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型等；又包括动态的过程模型，如教材中学生动手构建的减数分裂中染色体变化的模型、血糖调节的模型等。
2.高中生物物理模型建构的探索
2.1.有丝分裂细胞中染色体变化物理模型的建构
有丝分裂的内容可以说是学生对细胞的结构和功能理解和掌握
的延伸，对染色质与染色体、染色体（单体）与dna的关系的理解，在有丝分裂的学习中有着重要作用。
由于细胞分裂这一现象的特殊
性──整个过程是一动态变化，而这一过程又是学生用肉眼所不能直接观察到的，要让学生具体把握这个过程中细胞内部所发生的变化，特别是遗传物质的变化，这一内容是本节课教学的难点。
以往利用多媒体网络课件，模
拟细胞分裂的动态过程，学生有如过往云烟的感觉，而我们把微观、抽象的过程建构成实际看得见、摸的着的物理模型，让学生仿佛亲眼看到有丝分裂过程中的各种变化。
教学策略：理论知识讲解之后，每组发一个模型。
请同学们动脑思考，实际动手模拟有丝分裂过程。
学生一看到自己构建的模型教具，都感到很新奇、兴奋，开始积极动手模拟操作起来。
模拟过程中有互相之间积极的讨论，有互相之间热情的讲解，有互相之间取长补短的改错过程。
全班学生都主动参与到情境学习中，在脑海中真正理解有丝分裂各时期的变化，尤其是对染色质与染色体、染色体（单体）与dna的关系的理解。
教师到各组观看、交流、指导。
最后请各组代表同学陈述自己的实验结果。
教师鼓励学生自己发现问题，解决问题。
教学效果：整节课堂中学生的广泛参与，团结合作的氛围，真正体现学生的主体地位，主动探究的意识，使得抽象难懂的微观图像仿佛栩栩如生，历历在目。
没有再出现教师反复讲，学生反复问，最后还不能理解透彻的情况，学生通过这一建构活动，体验到学习的乐趣，更好地理解有丝分裂过程，加深了对生命活动现象的本质的认识，明确了模型建构的方法和意义，培养和发展思维能力和抽
象概括能力。
更重要的是
通过模型建构为今后有关减数分裂的学习打下了扎实的基础。
2.2.dna双螺旋结构的物理模型的建构
沃森和克里克建立dna双螺旋结构模型的目的，是为了揭示当时并不清楚的dna分子的结构。
高中生物学中的“制作dna双螺旋结构的模型”的模型结构活动，主要是对“dna分子的双螺旋结构”这个结论进行具体化的认知，所建立的模型是物理模型，其目的不是对dna分子的结构进行探索，而是通过建构物理模型，加深对dna 的分子结构的理解，并体验具体化模型的作用。
可见让学生通过建构物理模型，掌握和巩固有关生物学的知识，体验建立物理模型过程中的思维过程，并领悟模型方法是高中生物学中模型建构活动的主要价值。
教学策略：首先，通过教师提问，回忆旧的概念，例如：脱氧核苷酸的种类及基本组成，碱基的种类和名称等。
然后，学生通过阅读了解有关dna的分子结构的内容，有了理性认识。
最后将学生分组，通过现有的材料进行模型结构，通过探索，交流，以及教师的补充完善模型。
教学效果：学生通过自己制作物理模型，对dna的分子结构又有了感性认识，并大大加深了对碱基互补配对的理解，组间的相互交流更是从语言上加深了对概念的认知。
学生通过模型建构把相关概念紧密的联系起来，不仅记住有关的概念，而且对此过程理解将更为透彻，有关习题，也就迎刃而解。
2.3.血糖调节的物理模型的建构
血糖平衡的维持，其调节过程和机制非常复杂，“血糖平衡的调节”在高中生物教材中一直是教学的重点和难点，内容比较抽象，如果仅凭教师讲述，学生很难真正掌握这些知识。
引导学生通过建立血糖调节模型，更好地理解人体内是如何对血糖含量进行调节的，并在此基础上理解体内激素如何对生命活动进行调节，同时也尝试了解建构模型，尤其是物理模型的基本方法和意义。
教学策略：通过学习，学生对血糖调节的原理已经有了一定的了解，因而活动中教师要鼓励学生扮演各种角色，用不同颜色的卡片代表胰高血糖素和胰岛素等，通过模拟和讨论，不断修正与构建最优的模型。
在活动中，教师起组织者和引导者的作用。
在指导学生进行活动时，不要束缚学生的思路，也不一定局限于教材中提供的方案，要鼓励学生大胆设想、求异创新，设计出既简便易行，又科学准确而且生动活泼的活动方案。
教学效果：通过教师的引导，由学生主动地，去探究有关血糖平衡调节的新内容。
这与老教材相比有着很大的进步，特别是模型建构在现代生命科学中起着越来越大的作用。
一方面，它不仅对学生目前学习生物科学有帮助，而且还有助于学生今后更好地解决生活和工作中的问题。
另一方面，这种科学方法的学习和应用，不仅有利于学生形成系统的科学认知观，同时还强化了与其他学科，如数学、物理、化学等学科的内在联系。
3.物理模型建构在高中生物学中的意义
3.1.提高学生生物学的学习效率和学习兴趣。
在生物教学中运用物理模型能有效地缩短人眼对材料的反应时间和识别时间，创造了生动的意象，
促进了学生对知识的理解和掌握，从而提高了学习效率。
3.2.实现学生自主、合作学习方式。
给学生提供充分的自主学习的空间和时间，教师只是发挥引导的作用，然后放手让学生独立思考，让学生自主建模并不断修改自己构建的模型，充分发挥每个学生的思维潜力，扩大其思维空间。
3.3.可以使物理模型、数学模型、概念模型三者之间自然结合并自然转换。
在生物教学中可以有效地建立起物理模型、概念模型以及数学模型之间的转换。
提高了学生的应试能力，理解和解决问题的能力。
自然科学中最抽象的就是概念。
正因为运用物理模型教学创设了一定的情景和创造了生动的意象，使学生对概念和理解变为直觉，形成了正确的知觉，达到了新概念构建的目的。