高中生物学教学中的模型构建(共87张)
浅析生物教学中＂物理模型＂的构建与应用
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较为广泛。例１ １ １ ２ ０ １ １ 年新 课 标 卷 中 的 第 四题 ， 题干较长 ． 学 生 容易失分 ， 如 果 绘 制 简 图模 型就 能把 题 变 “ 短” 。例 如 图 ｌ 的简 图可 以帮 助 学 生 建 立 鲜 明 、直 观 性 的 已知 条 件 与 已有 知 识 的 联系 ， 顺利解决这个高考题。 所 以 日常教 学 的 过 程 中 ， 我们 应该注重学 生识图 、 析图、 述图、 尤 其 是 绘 图 能力 的 训 练 ， 培 养 学 生 的 想 象 能力 和 总 结 、 提炼 、 应用知识的能力 ， 引 导 其 进 行 习 题 题 干 的简 化 。 另外 ， 在 课 堂 教 学 中 适 时 地 运 用 简 图模 型 ．还 能 帮 助 学 生 记 住 零 散 的 知 识 内容 ， 避 免 学 生 由 于死 记 硬 背 带 来 的众 多 难 题 。 解 决 顾 此 失彼的现象的发生 。 从 而 达 到 提 高 教学 质 量 的 目 的。
中 物 理模 型 的构 建 与应 用是 十分 重 要 的 。 它 不 但 使 教 师 加 强 倡 导 学生 的 自主性 学 习 ， 努 力 改 变 自己 的教 学 方 式 ． 摒 弃 旧观 念 。 而 且 使 学 生 学 会 了 对 零 散 的 生 物 知 识 的 整 合 、理 解 与 记 忆， 并 对 各 类 模 型感 兴 趣 ， 通 过亲手制作 模型 、 小 组 的 合 作 交 流． 学 生 从 中体 验 到 平 时 肉眼 无 法 观 察 到 的生 物 学 现 象 ． 揭 示 生物学规律 。 充 分 调 动 学 生 学 习 的 主 动性 和积 极 性 。 物 理 模 型 的 制 作 与 应 用 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 。 生 物教 材 中涉 及 的物 理 模 型 很 多 ， 如 细 胞 的 亚 显 微结 构 模 型 、 细 胞 膜 的流 动镶 嵌 模 型 、 Ｄ Ｎ Ａ 的 双 螺 旋 结 构
“模型建构”策略在生物学教学中的运用——“细胞各部分结构分工合作”叙事案例
求学2021.2341教育前沿模型建构是一种重要的科学方法，也是一种重要的思维方法。
生物学的学习内容中蕴含着丰富的模型建构的素材，用好这些素材、充分发挥模型的作用，可以有效地提高学生的学习质量。
培养学生模型建构的能力，能够促进学生理解核心概念的特征和本质，提高学生的核心素养能力。
“细胞各部分结构分工合作”是苏教版高中生物必修1教科书中第2章第2节“细胞——生命活动的基本单位”的重点内容之一，主要包括“生物膜系统”和“分泌蛋白的合成和运输”两个知识点，是上一节内容“结构与功能独特的细胞器”的延续，也与下一节内容“细胞的胞吞和胞吐”等密切相关。
本节内容从系统的角度出发，引导学生用系统分析的方法研究细胞，研究组成细胞的各个组分是怎样既相对独立又紧密联系的，细胞的生命活动是怎样通过各组分的协调配合而完成的。
以往笔者对这节内容的处理都是紧扣教材、按部就班、直接讲解，导致单独提问某一个细胞结构时，学生能说出它的作用，但当习题里出现综合型的曲线图或柱形图分析时（如图1），学生就会一头雾水，不能建立整体联系。
为此，对这节课的教学处理，笔者做了新的尝试。
图1 分泌蛋白合成和运输的曲线图或柱形图分析那么，教师如何创建一个有效情境，迅速把学生从课间休息拉回课堂呢？兴趣是最好的老师，笔者考虑到班级男生较多，男生大多对汽车感兴趣的情况，就在网络上找了一段日本汽车生产车间的视频，剪辑成合适时长，同时配了旁白：“一辆精致的汽车需要工厂各个车间和部门之间的协调配合才能生产出来，而细胞也类似于这样一个工厂，各个细胞器相当于一个个独立的车间，它们各司其职，同时又配合默契，共同完成一系列复杂的生命活动。
”果然，这样的素材引起了学生极大的兴趣，瞬间把他们的注意力从课间拉回到了课堂，同时也自然地引出了本节新课“细胞各部分结构分工合作”。
细胞内各结构分别有怎样的结构特点和功能？它们是如何协调配合完成一系列生命活动的呢？在学完本节第一课时的内容“结构与功能独特的细胞器”之后，笔者利用国庆长假布置了手工作业——动植物细胞亚显微结构的模型制作（见图2），这也就成了本节课的第一个“模型建构”策略在生物学教学中的运用——“细胞各部分结构分工合作”叙事案例■ 江苏省南京汉开书院 吴 慧摘 要：文章就“细胞内各部分结构分工合作”这一节课，叙述了传统的教学策略及这种处理方法存在的一些缺陷。
浅谈高中生物各种模型的构建和转换
浅谈高中生物各种模型的构建和转换刘建峰（广东省汕头市澄海区苏北中学515829）实行新课标之后，在全国高考生物科考试大纲考试内容部分考核目标与要求中，关于实验与探究能力有如下要求：具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
其中建立模型是新课标探究教学中一个难点。
下面就模型的种类、构建和转换特点进行具体的分析。
1．模型的概念和种类必修1教材对模型的定义是：“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”。
《美国国家科学教育标准》中的表述是：“模型是与真实物体、单一事件或一类事物对应的而且具有解释力的试探性体系或结构。
关于模型的形式或种类，不同论著中的说法有所相同。
人教版新教材中所说的三种模型的含义如下：物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象特征的模型，如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型、真核细胞三维结构模型等；概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型，如对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等；数学模型是指用来描述一个系统或它的性质的数学形式，如“J”型种群增长的数学模型N=N0λt。
应该指出，物理模型既包括静态的结构模型，如真核细胞的三维结构t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。
下面这道试题就是要求学生判断模型种类的：（2008年汕头市一模，10．）模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
模型的形式有多种，下列各项中正确的是：A．沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型属于物理模型B．种群增长模型属于生物模型C．血糖调节模型属于化学模型D．生物膜的流动镶嵌模型属于概念模型（参考答案与解析：种群增长模型属于数学模型，血糖调节模型属于动态物理模型 ，生物膜的流动镶嵌模型属于物理模型；选A ）２.模型的构建和重建我们在课本上可以看到许多模型构建的具体实例，如尝试制作真核细胞的三维结构模型，利用废旧物品制作生物膜模型，建立动态的血糖调节的模型，培养液中酵母菌种群数量的变化模型等。
数学模型的建构在高中生物教学中的应用实例-最新教育资料
数学模型的建构在高中生物教学中的应用实例高中生物学教学中常用到模型构建来辅助教学，以加深学生对知识的理解。
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表达形式，这种描述可以是定性的，也可以是定量的，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
数学模型既可以定性描述也可以定量描述，笔者在教学中结合高中数学的知识内容，建构一些数学模型取得一定的效果，实例如下：实例1：新课程标准教科书《遗传与进化》模块，遗传规律是教学中的一个重点，又是一个难点。
基因自由组合定律以及伴性遗传学生按照教科书上的方法理解很难的，因为教科书是按照孟德尔和摩尔根研究过程来编排这段知识，那时的科学技术以及数学方法都比现在落伍很多，当时的科学家花了很多时间才弄清楚其中的规律性，现在大凡的学习者理解就很困难了。
利用高中数学方法构建模型，就能有用地突破这个难点。
建构数学模型：控制生物相对性状的一对基因是一个事件；控制生物另外一相对性状的一对基因是另一事件。
在基因自由组合定律中，这两对基因位于非同源染色体上，所控制的两对性状就是两个相互独立的随机事件。
相对性状中例外的表现是互斥事件如豌豆的圆粒与皱粒，表现为圆粒性状就不可能是皱粒，反过来也一样。
假设一性状的遗传为事件A，其出现的概率为m，则其相对性状则记为■其概率为1-m，因为他们是互斥事件。
另一性状的遗传为事件B，其出现的概率为n，则其相对性状记为■其概率为1-n。
那么两事件同时出现的概率就是P（A，B）=P（A）×P（B）=mn。
以孟德尔豌豆杂交实验为例说明。
豌豆的遗传性状中，种子籽粒的颜色是种性状，有黄色和绿色两种，他们是互斥事件，若记黄色为事件A则绿色为■。
种子籽粒形状是种性状，有圆粒和皱粒两种，他们也是互斥事件，若记圆粒为事件B，则皱粒为■。
籽粒的颜色与性状是两相互独立的随机事件。
在杂交试验中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F1全为黄色圆粒；再自交，后代F2出现四种性状组合：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，性状分离比为9∶3∶3∶1。
模型建构在高中生物教学中的应用
模型建构在高中生物教学中的应用一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务围绕“模型建构在高中生物教学中的应用”展开，旨在通过引导学生构建生物学模型，提高学生对生物概念、原理和过程的理解与应用能力。
课程内容主要包括：模型的定义与分类、模型建构的方法与步骤、模型在生物教学中的应用实例等。
通过本教学任务，使学生能够掌握模型建构的基本技能，并能在实际生物学习过程中运用模型进行分析、解决问题。
2、教学对象本教学任务针对的是高中学生，特别是对生物学科有一定兴趣和基础的学生。
考虑到学生的年龄特点和认知水平，教学过程中将采用生动形象、贴近生活的案例，以及具有启发性的问题，激发学生的学习兴趣和探究欲望。
同时，注重培养学生的团队合作意识和批判性思维，使他们在学习过程中形成良好的学习习惯和科学素养。
二、教学目标1、知识与技能（1）理解模型的定义、分类及其在生物科学中的应用。
（2）掌握模型建构的基本方法与步骤，包括数据收集、假设提出、模型构建、模型验证等。
（3）运用模型分析生物现象，解释生物学原理，解决实际问题。
（4）运用数学和逻辑思维，将生物学问题抽象为模型，提高分析问题的能力。
2、过程与方法（1）通过小组合作，培养学生团队协作能力和沟通技巧。
（2）学会运用比较、分析、综合等思维方式，提高解决问题的策略和方法。
（3）培养学生自主探究、批判性思维和创新能力，形成科学的研究方法。
（4）通过实例分析，让学生在实践中学会如何运用模型，提高学习的针对性和实用性。
3、情感，态度与价值观（1）培养学生对生物学科的兴趣，激发他们探索生命奥秘的欲望。
（2）通过模型建构的过程，让学生体验科学研究的艰辛与快乐，培养他们坚持不懈、勇于探索的精神。
（3）提高学生的环保意识，使他们认识到保护生物多样性和生态环境的重要性。
（4）培养学生尊重事实、严谨求实的科学态度，形成正确的价值观。
（5）通过团队合作，培养学生互相尊重、包容合作的品质，增强集体荣誉感。
数学模型的建构在高中生物教学中的应用实例
数学模型的建构在高中生物教学中的应用实例摘要：建构数学模型辅助生物学教学，对生物学教学有极大的促进作用。
新课程标准教科书大量采用数学函数曲线以及各种数学表格、数学术语对生物学有关现象原理进行定性或定量描述。
在教学中应用数学模型可以训练学生严谨的科学思维和加强对生物知识的理解。
关键词：数学模型；生物教学；实验高中生物学教学中常用到模型构建来辅助教学，以加深学生对知识的理解。
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表达形式，这种描述可以是定性的，也可以是定量的，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
数学模型既可以定性描述也可以定量描述，笔者在教学中结合高中数学的知识内容，建构一些数学模型取得一定的效果，实例如下：实例1：新课程标准教科书《遗传与进化》模块，遗传规律是教学中的一个重点，又是一个难点。
基因自由组合定律以及伴性遗传学生按照教科书上的方法理解很难的，因为教科书是按照孟德尔和摩尔根研究过程来编排这段知识，那时的科学技术以及数学方法都比现在落后很多，当时的科学家花了很多时间才弄清楚其中的规律性，现在一般的学习者理解就很困难了。
利用高中数学方法构建模型，就能有效地突破这个难点。
建构数学模型：控制生物相对性状的一对基因是一个事件；控制生物另外一相对性状的一对基因是另一事件。
在基因自由组合定律中，这两对基因位于非同源染色体上，所控制的两对性状就是两个相互独立的随机事件。
相对性状中不同的表现是互斥事件如豌豆的圆粒与皱粒，表现为圆粒性状就不可能是皱粒，反过来也一样。
假设一性状的遗传为事件a，其出现的概率为m，则其相对性状则记为■其概率为1-m，因为他们是互斥事件。
另一性状的遗传为事件b，其出现的概率为n，则其相对性状记为■其概率为1-n。
那么两事件同时出现的概率就是p（a，b）=p（a）×p（b）=mn。
以孟德尔豌豆杂交实验为例说明。
豌豆的遗传性状中，种子籽粒的颜色是种性状，有黄色和绿色两种，他们是互斥事件，若记黄色为事件a则绿色为■。
高中生物学教学中建构物理模型的现状和实践——以“分子与细胞”为例
教学·策略高中生物学教学中建构物理模型的现状和实践———以“分子与细胞”为例文|陈云物理模型是三大模型中最普遍的一种，它在高中生物学中的应用具有覆盖面广、简单化、直观等特点，如果学生能建立一个高效的物理模型，就可以直观地感受到生物学中那些难以观察到的、抽象的、理论性强的知识，从而更好地了解和掌握这些知识，也能够对生命现象和规律的本质特征有更深的认识。
教师引导学生构建物理模型的过程，既可以提高学生的协作沟通能力，又可以提高学生主动建构知识、批判性思维和协作沟通的能力，使之能够更好地进行深度学习，进而有效地培养学生的核心素养。
物理模型在高中生物学教学中的引入无论从应用结果还是过程上来说都还不够成熟，面临诸多挑战。
一方面，由于课时有限，教学费用高昂，大部分教师都没有大规模地实施，一般都是由教师直接买来或者自己做一个物理模型，然后再拿出来给大家看，没有让学生亲自动手构建的过程，这对学生来说还只是肤浅的学习，不能很好地发挥物理模型的真正价值。
虽然有部分教师在进行物理建模的工作，但他们更多的是限于自己的体验，尚无具体可行的方法来指导学生构建物理模型。
大多数情况下，师生都将构建物理模型视为一种纯粹的手工活动，学生只会“依葫芦画瓢”，对物理模型的构建缺乏深入的认识，只停留在形式上，致使有关的活动只停留在表层，因而忽略了物理建模活动所蕴含的更深层次的意义，因而未能真正地发挥物理建模活动的功能。
一、引入原型，深度感知阶段“分子与细胞”是高中必修一第3章第1节的内容，其主要内容是讲解了细胞膜的功能成分，与功能的探索历程和流动镶嵌模型等。
“分子与细胞”具有承前启后的作用，一方面，以前一章节组成细胞的分子为基础；另一方面，又为后续关于细胞物质输入和输出的相关学习做铺垫。
由于高一学生在学习思维方面已经逐渐成熟，再加上学生具有较强的好奇心和探索欲。
在课程设计方面，教师要注意突出活动的趣味性、丰富性，要重点培养学生的科学精神。
模型建构在高中生物新课程教学中的应用
习间接材料获得的经验。模型、 标本等是通过人工设计、 Ｉ
但在教学上的应用 比真实事物更易于领会 。从经验之塔 ：
生物模型的形式有很多，高中生物教学中常见的有
１ ． 概念模型
仿造的事物， 都与真实事物的大小和复杂程度有所不同， 三种： Ｊ 概念模型、 数学模型和物理模型。 可以看出，宝塔最底层的经验最具体，越往上升则越抽 Ｉ （） １定义： 概念模型是对生物学中某个问题或事物进
象。教育教学应从具体经验下手， 逐步上升到抽象， 有效 ｆ 行描述。 概念模型包括： 中心概念、 内涵、 外延。 在新课程
的学 习之路就应该先充满具体经验。 目前我们教育教学 生物教材 中， 概念模 型通常以概念图的形式出现 ， 表达概
最大的失败在于使学生记住许多普通法则和概念时， Ｉ 没 念之问的相互关系， 体现知识的网络构架。 通过概念模型 有具体经验作它们的支柱，学生对这些法则和概念的理 Ｉ 的建构， 有利于对概念知识的理解和联系。 解只能是抽象的， 不具体的。 因此 ， 要充分理解概念、 定理 ｆ （） ２建构的一般步骤 ： ①理清概念之间关系； ②画出 等， 最好从做的经验开始 。模型构建是做的经验 ， 通过模 】 初步关系图并建立连接 ； 明概念之 间关 系； ③标 ④修改和 型构建， 我们再去理解概念、 定理等就容易多了。 ｌ 完善。 （） ３新课程教材涉及内容 ： 高中生物新课程教材中涉 二、 在生物教学中进行模型建构教学研究的原因 ｌ
学之 中 ， 以提高学生的科学素养和科学探究能力。
一
、
理 论依 据
构建模型 的思想在教育领域 的运用并不陌生 。在皮亚杰和早期 布鲁纳 的思想 中已经有 了建构 的思 想 ， 相对而言 ， 但 他们 的认知学 习观主要在 于解释如何使 客观 的知识结 构通过个 体与之交 换作用 而内化为认知结构。美 国视听教育家戴尔 １４ ９ ６年写 了一本书叫《 视 听教学法》 其 中提 出了“ ， 经验之塔” 的理论 ， 经验 是怎样得来 的做 对 了描述 ， 认为经验有的是直接方式 、 有的是间接方式得来的 。各种经 验， 大致可根据抽象程度分为三大类（ 抽象 、 观察 和做 的经验 ）十个 、史料 的不 同评 价角 度是什么？ 你从中得到怎样 的启示？ 这即 ”
模型构建在高中生物教学中的作用和意义
模型构建在高中生物教学中的作用和意义西北工业大学启迪中学李颖《普通高中生物课程标准》有三个知识目标，首个知识目标指出：“获得生物学基本事实.概念、原理、规律和模型等方面的基础知识，知道生物科学和技术的主要发展方向和成就，知道生物科学发展史上的重要事件。
”模型建构已经成为高中生物学课程内容的一个重要组成部分。
高中生物新课程教学中的模型建构活动，其主要目的是让学生通过尝试建构模型，体验建构模型中的思维过程，领悟模型方法，并获得或巩固有关生物学概念.必修一教材对模型的定义是“人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，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”。
模型建构方法有很多，主要包括物理模型、概念模型、数学模型。
以下是笔者结合普通高中课程标准实验教科书中的具体实例谈谈三种模型方法在高中生物新课程教学中的应用。
一、物理模型在新课程教学中的应用物理模型就是根据相似原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的模型，以实物或图画形式直观地表达现出对象的特征.它可以模拟真实事物的某些功能和性质，其最显著的特点是形象直观。
1、实物物理模型必修教材安排了很多有关实物物理模型建构方面的活动，其中最具代表性的是制作dna双螺旋结构模型。
在教学中，笔者向学生介绍模型建构的方法和基本原则，鼓励学生以小组合作的方式，在课后选择合适的材料用具动手制作dna双螺旋结构模型。
在学生建构好模型后，在班级中开展模型展示和评比，各小组代表向其他同学汇报本小组制作模型的科学性、美观性和创造性。
其他同学可以对模型的不足之处提出质疑，然后拿出自己的模型进行说明，学生在交流的过程中实现了学习的合作与共享。
学生通过制作模型，其主要目的不是揭示dna分子的结构，而是通过制作模型再现难以直接观察到的dna分子的结构，加深对dna分子结构特点的认识和理解，并体验实物物理模型形象直观的特点。
高中生物学教学具象化实物模型构建运用分析
高中生物学教学具象化实物模型构建运用分析学生进入高中阶段所接触到的生物学知识越发抽象，仅凭课本中的文字描述及有关插图，很难充分消化并运用知识，给学生的生物学学习带来了极大的难度，甚至拉低了学生对生物学学科的学习欲望。
而如何更好地开展生物学教学，帮助学生理解并掌握生物学知识，成了当前高中生物学教师所普遍面临的一个重要问题。
在这样的情况下，教师有必要就具象化实物模型构建的教学方式进行合理的运用，以切实改变这一局面，借助实物模型的构建，来提高学生的学习能力，促使其能联系教材，达到更好的学习效果。
一、具象化实物模型概述具象化实物模型是一个相对复杂的概念，所谓具象化就是将原本抽象的事物通过具体的形象表达出来，是相对抽象化而存在的一个概念，实物则在于其依赖于实际物质而构建，具备一定的形态，而模型则是根据物质的基本形态进行的一个模仿过程，可以视为对物质形态的一种复制。
因此综合来看，具象化实物模型就是依据对象物质基本形态，借助于已有实际物质，针对对象所进行的一种模仿或创造性修改所产生的物体，从而将原本抽象的物质形态或者结构，得以具体化，更为直观地展现在人们面前。
二、高中生物学教学具象化生物模型构建原则（一）具体形象的原则在高中生物学教学中，具象化实物模型构建的主要目的是便于开展教学活动，帮助学生理解并掌握有关生物学知识，因此其实物模型的构建必须具体形象，能切实反映出实际物质的特点，从而让学生能根据模型的外观形象特点，对实际物质的结构特点产生深刻认识，提高高中生物学的教学效果。
（二）真实统一的原则具象化实物模型的构建必须真实统一、符合实际，模型的外观尺寸及比例等数据，必须以物质原有的结构特点及形态特征为基础进行构建，从而实现对原有物质的真实模仿，即便出于教学需要在构建模型的过程中，采用简化、艺术化的方式来对模型进行处理，也不应以牺牲模型的真实统一为代价。
（三）简单便捷的原则高中生物学教学时间本身并不充裕，这就使得在课堂教学中留给具象化实物模型构建的时间少之又少，实物模型作为辅助性质的教学工具，其模型的构建应当能在一个相对合理的时间内完成，不应过多地占用课堂教学时间，这就要求具象化实物模型的构建应当简单便捷，能根据现有的材料快速构建，对教学无益的、不必要的复杂步骤应当省去，以更好地降低具象化实物模型构建难度，提高学生对模型的理解。
高中生物教学中的模型建构
取得了良好的效果。
2．图画物理模型的构建提升了识图水平实物物理模型在大小、色彩、视觉等方面有着一定的局限性，在日常教学中使用不是很广，但是以图画形式构建物理模型则相当普遍，如呼吸作用和光合作用、转录与翻译、噬菌体侵染细菌等过程模型、各种细胞器结构的静态模型、人体细胞与外界环境的物质交换模型等。
通过多次这样的物理模型的构建，学生养成了一种思维习惯，凡遇抽象的结构或过程，都会尝试用简易的图画协助理解、思考。
而且，在高中生物中，识图水平极为重要。
图表是生物科学研究成果的一种重要表现形式，所以在生物高考中注重考查学生读图、识图、析图和绘图的水平。
平时的学习中养成了构建图形这种良好的习惯之后，考试中对图形题也更胸有成竹了。
二、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。
我们很多学生都存有这样的问题：课本中的单个知识点都掌握得很好，但是在做综合题时总有很多的“想不到”，究其原因是不能迅速地把相关知识联系起来，而构建概念模型能够改变这个状况。
1．构建概念模型，整合零碎知识学完必修1第3章后，我利用学案中事先设计好的框架，让学生构建了概念模型，将课本中第3章的第1节、第4章第1节、第2节、第3节的内容整合在一起，使零碎的知识完整化。
模型如下：构建这样的概念模型，有利于学生对某个单元、某个模块知识实行加工、理解、储存，全面系统地掌握和记忆知识要点，有利于学生形成完整、清晰、系统、科学的知识体系，同时也促动了学生感知、记忆、想象水平的发展。
〔2〕内环境的成分和理化性质、分泌蛋白的合成运输加工和分泌、生物膜在结构与功能上的联系等等，很多方面的知识要点都能够通过构建这样的概念模型，使学生更系统地掌握、理解生物学知识。
2．构建概念模型，简化复杂知识血糖调节是高中生物教材中一个重要的知识，而且与人体健康有密切的联系，但是这个内容既“看不见，摸不着”，又极为复杂。
故而教材中安排了一个模型建构活动：“建立血糖调节的模型”，意在引导学生通过这个探究活动，更好地理解人体内是如何对血糖含量实行调节的，并在此基础上理解体内激素如何对生命活动实行调节；同时，也力图引导学生初步了解建构概念模型的基本方法和意义。
高中生物学教学中数学模型的构建与应用
高中生物学教学中数学模型的构建与应用程炜月《普通高中生物课程标准（2018版）》将“模型”知识列为课程目标。
模型方法实施的研究不仅符合新课程标准的要求，也是学生构建科学思维的必要一环。
中学生物学教学将模型方法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。
其中构建数学模型作为发现科学事实，揭示科学规律的过程和方法，在生物学教学中有着十分重要的意义。
构建数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数学工具解决一些复杂的问题，还可以习得获取知识的方法，提高解决问题的能力。
1高中生物教学中构建数学模型的方法和步骤（以细菌种群数量的增长为例）第一步：模型准备。
要构建一个数学模型，首先要了解事件内在的运行规律，明确建模的目的，并搜集必需的各种资料，尽量弄清楚对象的数学特征。
例如，在条件适宜时细菌种群数量的变化数学模型的构建中，研究对象是“细菌”，其特征是“进行二分裂，每20min分裂一次”，建模的目的是探究细菌种群数量与时间的函数关系，进一步解释生物现象，揭示生命活动规律。
第二步：模型假设。
提出合理的假设是数学模型成立的前提条件，假设不同，所建立的数学模型也不相同。
此建模中提到的假设是“在资源和空间无限的环境中，细菌种群的增长不会受到种群密度增加的影响”，即在“理想”的环境中，此环境一般指的是“资源和空间充足，气候适宜，没有天敌，没有疾病等”。
第三步：模型建构。
根据所作的假设分析对象的因果关系，利用对象的内在规律和适当的数学工具，构造各个量的数量关系。
由细菌的二分裂特征，1个细菌分裂一次得到2个细菌，2个细菌第二次分裂得到4个细菌……通过归纳法，得出细菌增殖的特点满足指数函数的形式进行增长，因此用数学形式表达为N=2n，其中Ⅳ代表细菌数量，n代表分裂次数。
n第四步：对模型进行检验和修正。
在理想状态下细菌种群数量增长的数学模型是比较简单的，而生物学中大量现象与规律是极为复杂的，存在着许多不确定因素和例外的现象，需要通過大量实验或观察，对模型进行检验和修正。
人教课标版高中生物必修1第3章《模型建构 尝试制作真核细胞的三维结构模型》示范教案
模型建构尝试制作真核细胞的三维结构模型作者：高学林，江苏省南京市第十三中学教师。
本文系江苏省新课标教学创新设计大赛获奖作品。
教材地位分析在学习了细胞的三大基本结构和细胞器的结构与功能的基础上，本节内容主要是通过让学生亲自动手制作真核细胞模型，使学生全面思考细胞的基本结构与功能特点，加深学生对细胞结构与功能的理解。
针对细胞这样肉眼看不见的微观世界，力图让学生从枯燥的文字中摆脱出来，通过动手和思考使学生建构细胞模型，全面掌握细胞的基本知识，引导学生理解结构与功能的统一性。
新课改把“科学探究”作为基本理念的核心，提倡学生在“做中学”，需要学生通过在“做中学”“学中做”的实践，达到“学做统一”，使“活动教学”与“讲授教学”相互融合，彼此促进。
细胞在电子显微镜下才能观察到它的微细结构，因而学生缺乏感性认识。
因此，亲身体验模拟制作“细胞”的立体结构模型有助于在现有的实验条件下让细胞变“微观”为“宏观”，而更好地构建完整的知识体系，且能激发它们的求知欲，真正实现在“做中学”。
学习者分析高一学生的特点是具有相对较强的抽象思维能力、综合实践能力、一定的实验操作能力。
同时他们对制作类实验课、汇报课、拼装非常感兴趣，学生通过思考、上网查资料等，充分认识理解各个细胞器的结构与功能，通过制作模型把它们表现出来。
这样，整合了学生的知识体系，丰富了知识内容，培养了学生思维表达等各方面能力。
三维学习目标1．知识目标：说出细胞的基本结构，阐明细胞器的功能。
2．能力目标：通过制作细胞结构模型，锻炼学生的逻辑思维能力和创新能力，培养学生的动手、思维、合作、交流和语言表达等能力。
3．情感态度价值观目标：认同结构与功能的统一性、细胞结构的统一性、局部与整体的关系。
教学重点制作真核细胞结构模型。
教学难点细胞基本结构的模型构建，结构与功能的统一性。
教学准备学生准备细胞模型制作的材料(如：橡皮泥、水果等)；预制作的细胞模型等。
教学设计思路导入时利用学生猎奇心理，利用北京自然博物馆中的“细胞屋”引起学生学习兴趣。
基于心智模型进阶的高中生物学建模教学实践——以“生态系统的能量流动（第1学时）”为例
基于心智模型进阶的高中生物学建模教学实践——以“生态系统的能量流动（第1学时）”为例广西南宁市第三中学（530021）黄小斌［摘要］学生解答高考生物学试题时，会因画不对能量流动示意图而不得分，这一情况暴露出以下问题：教师教学设计的目标性弱，教学重点偏离教材的焦点内容；缺乏真实情境的承载，学生难以吸纳自身已有的经验，无法有效建构模型；学生死记硬背静态模型，学习思维层次低。
在进行建模教学时，教师可通过引发情感共鸣、搭建分析支架、提供循证机会、设计拓展活动，突破朴素模型的隐蔽性、实现建模教学的生成性、关注混合模型的变化性、凸显科学模型的实用性，让学生获得“真素养”。
［关键词］心智模型；建模教学；生态系统；能量流动［中图分类号］G633.91［文献标识码］A［文章编号］1674-6058（2023）17-0077-04一、问题提出2020年高考全国Ⅲ卷生物学试题第31题第（2）问要求学生画出湖泊生态系统能量流动的示意图。
考后官方质量分析数据显示，全广西考生该题的平均分为4.67分，得分率仅为52%。
生态系统能量流动示意图在高中生物学教材中就有，教师在课堂上也花了大量的时间进行讲解，但学生还是画不对、不得分。
高考评价理念已由“知识立意”“能力立意”评价向“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”综合评价转变。
这不得不引起反思：课堂上教师怎样教、怎样引导学生学才能让学生在学习的过程中获得“真素养”？二、原因剖析高考生物学试题要求学生画出生态系统能量流动示意图就是在考查学生在学习生态系统能量流动的相关知识时，是否习得建模技能，形成科学思维素养。
学生画不对能量流动示意图而不得分，暴露出以下问题。
其一，教师教学设计的目标性弱，教学重点偏离教材的焦点内容。
教师没有深入分析和领会教材的编写意图，被辅导书“牵着鼻子走”，辅导书中的习题考什么上课就讲什么。
“生态系统的能量流动”一节的练习中出现大量的能量计算题，因此部分教师在课堂上选用了很多繁杂的计算题，并花费了大量的时间对计算过程进行讲解，弱化了对能量流动过程的梳理和归纳。
高中生物生物膜的流动镶嵌模型 24张PPT
毅 冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构，称
之 为蚀刻，在电镜观察到如图所示的现象。
品
做 笃 实 之 人
细胞膜中的蛋白质有的镶在、有的部分嵌 入或全部嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层。
资料十：流动镶嵌模型
修 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验
刚 毅
证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。
之
品
做 笃 实 之 人
有点扎心，但是事实。没有一个人的生活是容易的…熬过去！ 人到中年，如在生活的激流中行走，习惯了背过身子哭，转过身子笑。
有时候，只想沉默，不是不懂，不是装清高，只是累了，不想说。 成年人的世界里，越发懂得独处，闲暇时，打开音乐，沉浸在一个人的世界里，在高低起伏的音乐声中，抱紧自己。
人活着，有时真的很累，越是外表开朗的人，内心越脆弱，越是表面看起来无所谓的人，越在意的多。 每个人的心里都有一方天地，你走不进来，他走不出去，于是便学会了在自己的世界里，浅笑成歌。 慢慢地学会了，苦而不言，喜而不语，因为你的不容易，别人未必能够读懂，你走的路，只是别人眼中的一处风景。 再坚强的人，也会委屈，也会难过，但是你要相信，每个人头顶上都有一片天，每个人的人生都会有阴晴圆缺。 人到中年，要学会自己去奔跑，每天睁开眼睛就面临着不可推卸的责任，所以再苦再累都不能倒下。 张爱玲说，到了中年的男人时常会感觉孤独，因为他一睁眼全是要依靠他的人，而没有他可以依靠的人。 中年人生，渴望有一双大的翅膀，为亲人撑起一方天空，总想给孩子一片森林，总想成为父母眼中的骄傲，总想成为朋友中的佼佼者，因而要咬紧牙关，不断的充实自己。 人到中年，看不透的人心，放不下的责任，无论深夜如何纠结，无论内心有怎样的疲惫，天亮依然去奋斗， 无论有怎样的迷茫，都不敢停下前行的脚步。 大多数人只关心你飞得高不高，又有多少人能在乎你过的累不累，朋友如雨中的伞，锦上添花的人到处都有，雪中送炭的却没几人，走了那么久，回头看看真正能在你身边的人有多少。 谁都有脆弱，谁都会有委屈，难过的时候，习惯了努力的昂起头，让脸上挂着微笑，尽量让自己的肩膀再宽厚些，让胸怀再宽广些，扛下所有的责任。 如果你没有伞。就注定要拼命的在风雨中奔跑，如果你想坚持，就要默默的承受和付出，时间将过程层层的包裹起来，沧桑久了，就会破茧成蝶，坚强的人生就是一个蜕变的过程。 村上春树说，当你穿过了暴风雨，你就不再是原来那个人。所以我相信，只有经历过磨难的人，才能变得无所畏惧，总有一天，你的坚持会让脚下的路走向开阔。 人到中年，喜而不言，痛而不语，再苦再难也要撑起一片天，好的坏的都慢慢收起，经历过，再回头，一切都算不了什么。 终有一天，你会在慢下来的时光里，喝一杯岁月的闲茶，道一声感谢自己，感谢这一路上我们都没有放弃。
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动镶嵌模型》教学课件(共32张PPT)
静态的观点提出质疑？
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
冰冻蚀刻技术+电镜
嵌
镶 贯穿
结论：蛋白质在细胞膜上呈不对称分布
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
细 胞 的 身 份 证 糖 链
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
19世纪末 20世纪初
1925年 1959年 1970年 1972年
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
尝试构建生物膜的分子结构模型?
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
结论：膜的主要成分是脂质和蛋白质.
后来研究发现脂质中磷脂最丰富.
19世纪末 20世纪初
1925年 1959年 1970年 1972年
磷酸
脂肪 酸链
胆碱 甘油基团
磷脂分子小资料
亲水性头部
疏水性尾部
19世纪末 20世纪初
1925年 1959年 1970年 1972年
探究活动：
1.磷脂分子在空气-水界面上会怎样排布呢？ 2.磷脂分子完全浸没水中又会怎样排布呢？
但是直到20世纪 50年代，电子显 微镜诞生，科学 家用它来观察细 胞膜。
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
人教版生物必修一4.2《生物膜的流动 镶嵌模 型》教 学课件 (共32 张PPT)
生物：《常见生物模型构建的一般步骤》课件(新人教版必修2)
一、概念模型：
2. 构建的一般步骤： ⑵画出初步关系图并建立连接 ；
一、概念模型：
2. 构建的一般步骤： ⑶标明概念之间关系 ：
建立好连接后就要考虑在连线上用连接词标明两者之间 的关系。对连接词的使用一定要注意推敲，力求合理准确。 连接词不能含蓄也不需要华丽，但是要力求简练，并一目了 然。比如杂合子如何能够导致自由组合或交叉互换的呢？当 然是在有性生殖的减数分裂过程中染色体的行为造成的，而 自由重组和交叉互换是基因重组的原因；新的表现性能够增 加生物的变异性和多样性，变异性和多样性能够提供生物进 化的原材料等等。连接词还不能有歧义，一旦有歧义，就容 易给学习者造成误解。
一、概念模型：
2. 构建的一般步骤： ⑴理清概念之间关系：
在基因重组概念模型 中，首先要确定杂合子、 自由组合、交叉重组、基 因重组、新基因型、新表 现型、变异性、多样性、 生物进化的原材料各个概 念的范围、前后关系等。 比如自由重组和交叉重组 应该是并列关系，新基因 型是新表现性的基础和原 因等等。
（3）根据实验数据，建构模型：
Nt=N0 λt，N0代表细菌初始数量，t表示第几代，Nt表
示t代细菌数量。 （4）进一步观察，修正模型：
观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验
或修正。
以细菌繁殖Nt=N0 λt为例
二、数学模型：
3.其他常见的一些数学模型：
（1）蛋白质的合成：假设氨基酸的平均分子量为a，n
二、数学模型：
3.其他常见的数学模型：
（9）能量流动数学模型： 数学模型：Qn+1=λQn 模型中各参数的意义：Qn+1表示n+1营养级同化的能 量；λ表示从n营养级到n+1营养级的能量传递效率； Qn表示n营养级同化的能量。
高中生物教学中的模型建构
高中生物教学中的模型建构作者：罗燕燕来源：《中学课程辅导·教学研究》2013年第19期摘要：本文通过展示学生制作的一些经典的物理模型，阐述了模型建构对高中生物教学的重要影响以及在模型制作过程中需要注意的事项。
关键词：高中生物；模型建构；物理模型中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2013）19-0110模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，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。
模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
其中物理模型以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
模型建构的重要性在高中生物课程中的地位日渐突出，传统的以教师为主导地位的建构模式逐渐转变成以学生为主体。
学生在模型制作过程中不但能增强动手能力，更重要的是能够激发其对生物的兴趣，加深对相关知识的掌握和应用。
本文通过展示学生制作的一些经典的物理模型，阐述了模型建构在高中生物教学中的重要性以及在模型制作过程中需要注意的事项。
一、学生模型展示学生利用假期时间，按照课堂上所学的知识，充分利用生活中的各种材料，制作了各种类型的物理模型，下面将展示一些具有代表性的模型。
1. 细胞模型细胞的结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。
制作的模型中，有的学生用橡皮泥、棉花等建构出真核细胞的三维结构模型；有的用硬纸、颜料绘制了真核细胞的平面结构；还有用泡沫、乒乓球、牙签、铁丝等做成细胞膜，形象地展示了细胞膜的磷脂双分子层与其中的蛋白质；用木棍、胶水粘成的细胞骨架令人耳目一新（如图1）。
2. 分裂模型有丝分裂与减数分裂的过程一直是高中生物教学中的难点。
我们给每个学生布置了制作有丝分裂与减数分裂过程的模型作业，材料、形式不限。
制作的模型中，有用木板、彩泥、棉签、牙签、胶带、火柴、纸板、毛线、彩线、颜料、图画等模拟有丝分裂与减数分裂（如图2）的过程。