高中生物学教学中的模型构建(共87张PPT)

高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
概念模型
迁入率、迁出率 直接决定
预测 年龄组成
种群密度
影响 性别比例
直接决定
出生率 死亡率
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
数字模型
坐标曲线模型 几何图模型
比例模型
数学模型
个体1
能量输入
个体2 个体3
能量输入 种群
....
储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
能量储存
能量散失
高中生物学教学中的模型构建
呼吸作用
太阳能
草
兔子
分解者 呼吸作用
高中生物学教学中的模型构建
呼吸作用
草
兔子
鹰
分解者 呼吸作用
1.构建模型，可以使抽象的概念具体化
基因
选择性表达
ABCDE BADCE
ABCDE ABCDE
ABCDE
高中生物学教学中的模型构建
酶的作用机理
2.构建模型，可以使零碎的知识系统化
生态系统
生态系统的结构
生态系统的功能
生态系统的 组成成分
生态系统的 营养结构
非 生消生
食
生 产费产
物
物 者者者
链
物
和
高中生物学教学中的模型构建
生产者所固定的太阳能的最终去向：
（1） 自身呼吸作用消耗 ；
（2） 流入第二营养级 ；
（3） 被分解者利用
。
5.2 生态系统的能量流动
某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。 生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如 下表，单位是J/（hm2·a）。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量
4
8
8-4
抽象概括
时期
体细胞 间期 前期 中期 后期 末期
染色体数(条) 2n
2n 2n 2n
4n
4n-2n
高中生物学教学中的模型构建
染 色 体 数 4n
2n
0
高中生物学教学中的模型构建
（2）从已建模型到新建模型，培养学生迁移思维能力
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
（3）通过模型分析，培养学生概括思维能力
高中生物学教学中的模型构建
核DNA数的变化规律：
有丝分裂： 间期
加倍 间期复制
减数分裂： 减Ⅰ间期
减半
一个细胞分裂 成两个子细胞
有丝分裂： 末期 减Ⅰ末期
减数分裂：
减Ⅱ末期
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
染色单体的变化规律：
高中生物学教学中的模型构建
一条染色体上的DNA分子数变化规律：
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
什么是模型？ 模型有什么功能？ 模型构建中应该注意什么问题？
高中生物学教学中的模型构建
模型概念
高中生物学教学中的模型构建
模型分类
物理模型 概念模型 数学模型
高中生物学教学中的模型构建
物理模型 结构模型 过程模型
由 M:N=m:n
（M）
源自文库
（m）
（n）
4.1 种群的特征
高中生物学教学中的模型构建
4.构建模型，可以真正体现学生的主体地位
（1）制作真核细胞三维结构模型 （2）性状分离比的模拟实验 （3）种群的年龄组成的数学模型构建 （4）用集合模型对高中必修课本的概念进行梳理
高中生物学教学中的模型构建
（1）制作真核细胞三维结构模型
A.光照时，第一组和第二组轮藻光合作用制造的有机物量相等 B.光照时第三组轮藻光合作用释放的氧气量最多 C.光照时第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mg D.光照时四个组的轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度
高中生物学教学中的模型构建
高中生物学教学中的模型构建
（3）运用模型，可以提高解题的速度和准确率
减Ⅰ前期 同源染色 体的非姐 妹染色体 单体交叉 互换
如
豌豆杂交 实验（二）
高中生物学教学中的模型构建
3.构建模型，可以提高实验的可操作性
实例：种群密度的调查
4.1 种群的特征
4.1 种群的特征
调查种群密度的方法
（一）逐个计数
适用于调查分布范围较小，个体较大的种群。
4.1 种群的特征
（N）
高中生物学教学中的模型构建
（2）性状分离比的模拟实验
模拟的生殖器官的小桶：学生用废弃的一次性杯子 模拟雌、雄配子的小球：红白粉笔头、大豆、南瓜子、棋子
高中生物学教学中的模型构建
（3）种群的年龄组成的数学模型构建
高中生物学教学中的模型构建
（4）用集合模型对高中必修课本的概念进行梳理
高中生物学教学中的模型构建
A．A=G+B+D+J B．兔子捕食草产生粪便的能量包含在J中 C．若一段时间内草所固定的太阳能总量是X，那么图中狼所获 得的能量为 D．由于生物呼吸作用散失的热能不能重新被草利用，故能量 流动不可循环
高中生物学教学中的模型构建
鹰
兔 草
高中生物学教学中的模型构建
草
兔
鹰
5.2 生态系统的能量流动
高中生物学教学中的模型构建
呼吸作用
兔子
鹰 分解者 呼吸作用
5.2 生态系统的能量流动
呼吸作用
太阳能
光合 作用
草
兔子
鹰
分解者 呼吸作用
5.2 生态系统的能量流动
呼吸 作用
呼吸 作用
呼吸 作用
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
分 解者
呼吸作用
生态系统能量流动过程示意图
有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇 与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，子代表现型及比例 如下（基因用B、b表示）:
(1) B、b基因位于_______________染色体上，朱砂眼对红眼为 _______________性。 (2)在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白 眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼雌蝇与一只野 生型红眼雄蝇杂交得F1',F1'随机交配得F2',子代表现型及比例如下:
胰岛素卡 胰岛素卡
1.模拟吃饭后的反应
胰岛素卡 胰岛素卡
高中生物学教学中的模型构建
模型构建：建立血糖调节的模型
0.1g/L G 0.1g/L G 0.1g/L G
糖原
糖原
0.1g/L G 0.1g/L G 0.1g/L G
0.1g/L G 00..11gg//LL GG 00.1.1gg//LL GG
黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1
有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇 与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，子代表现型及比例 如下（基因用B、b表示）:
(1) B、b基因位于_______________染色体上，朱砂眼对红眼为 _______________性。 (2)在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白 眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼雌蝇与一只野 生型红眼雄蝇杂交得F1',F1'随机交配得F2',子代表现型及比例如下:
1：1 间期复制
1：2 着丝点分裂
1：1
有丝分裂： 间期 减数分裂： 减Ⅰ间期 有丝分裂： 后期 减数分裂： 减Ⅱ后期
高中生物学教学中的模型构建
6.构建模型，可以全面评价学生的学习效果
图5-16表示某些生物学概念间的关系，其中Ⅰ代表整个大圆，
Ⅱ包含Ⅳ。
Ⅱ
Ⅳ Ⅲ
（1）如果Ⅰ代表核酸，Ⅱ代表核糖核酸，Ⅳ代表mRNA，那么
Ⅲ应该是
；
（2）如果Ⅰ代表免疫，Ⅱ代表特异性免疫，那么Ⅲ应代表 ；
若Ⅳ代表细胞免疫，那Ⅱ中以外的部分应该是 ；
（3）如果Ⅰ代表体液，Ⅱ代表细胞外液，Ⅲ代表细胞内液，那
么Ⅳ应该是
；
（4）如果Ⅰ代表细胞质，Ⅲ代表细胞质基质，Ⅳ代表线粒体，
那么Ⅱ应该是 ；
（5）如果Ⅰ代表生态系统，Ⅲ代表无机环境，Ⅳ代表生产者，
质
食
和
物
能
网
量
能物信 量质息 流循传 动环递
高中生物学教学中的模型构建
基因 突变
突变
可遗传变异 染色体变异
染色体数 目变异
染色体结 构变异
基因重组
个别 染色 体的
增加 或减 少
染色 体成 倍的 增加 或减 少
增缺倒易 加失位位
如
如
如
如
镰刀型细 胞贫血症
21三体 三倍体无 综合征 子西瓜
猫叫综合征
减Ⅰ后期 非同源染 色体上的 非等位基 因自由组 合
卵原细胞
复制
初级卵母细胞
联会
同源染色 体分离
第一极体 次级卵母细胞
着丝点 分裂
着丝点 分裂
第二极体 卵细胞
高中生物学教学中的模型构建
染色体数的变化规律：
加倍 着丝点分裂
有丝分裂： 后期 减数分裂： 减Ⅱ后期
减半
一个细胞分裂 成两个子细胞
有丝分裂： 末期 减Ⅰ末期
减数分裂：
减Ⅱ末期
高中生物学教学中的模型构建
线段模型
公式模型
定理模型
表格模型
高中生物学教学中的模型构建
数字模型
哺乳动物成熟红 细胞没有细胞核 和众多的细胞器
胞吞、胞吐跨 膜层数为“0”
“0”
无氧呼吸第二阶 段不释放能量等
“0”层膜的细胞器 有核糖体和中心体
高中生物学教学中的模型构建
线段模型
高中生物学教学中的模型构建
几何图模型
高中生物学教学中的模型构建
2.45×1011
1.05×1 7.50×1 7.15×1 2.44×1 2.25×1 2.18×1
09
08
08
07
07
07
田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%—
那么Ⅱ应该是
。
高中生物学教学中的模型构建
学的工具
构建模型，便于对知识进行系统复习 构建模型，利于准确解读习题中的题干信息 构建模型，可以提高解题的速度与正确率
高中生物学教学中的模型构建
（1）构建模型，便于对知识进行系统复习
（2）构建模型，利于准确解读习题中的题干信息
例：用某种大小相似的绿色植物轮藻叶片分组进行光合作用实 验，已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理 1h， 测其质量变化并立即光照 1h（ 光照强度相同） 再测其质量变 化，结果如下表。据表分析以下说法正确的是
实验二中亲本白眼雌绳的基因型为____________；F2' 代杂 合雌蝇共有_____种基因型。
高中生物学教学中的模型构建
F1（AaBb×AaBb）自交
Aa
Bb
AA ：Aa ：aa Bb ：Bb ：bb
1: 2: 1
1: 2: 1
（黄 ：绿 ) （圆 ： 皱 ) （3 ：1 ）（3 ： 1 ）
胰高血糖素卡 胰高血糖素卡
2.模拟运动时的反应
+
血糖升高
胰岛B细 胞
+
胰岛素分泌
+
组织加速摄取、利 用和储存葡萄糖
促进糖原分解，促进非 糖物质转化为葡萄糖
+
胰高血糖素分泌
+
胰岛A细 胞
血糖降低
高中生物学教学中的模型构建
模型的功能
教的策略
学的工具
高中生物学教学中的模型构建
教的策略
构建模型，可以使抽象的概念具体化 构建模型，可以使零碎的知识系统化 构建模型，可以提高实验的可操作性 构建模型，可以真正体现学生的主体地位 构建模型，可以有效培养学生的思维能力 构建模型，可以全面评价学生的学习效果
坐标曲线模型
高中生物学教学中的模型构建
模型构建：建立血糖调节的模型
0.1g/L G 0.1g/L G 0.1g/L G
糖原
糖0原.1g/L G 0.1g/L G
0.1g/L G 0.1g/L G 0.1g/L G 糖原
糖0.原1g/L G 0.1g/L G
0.1g/L G 0.1g/L G 0.1g/L G
某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。 生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如 下表，单位是J/（hm2·a）。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量
2.45×1011
1.05×1 7.50×1 7.15×1 2.44×1 2.25×1 2.18×1
09
08
高中生物学教学中的模型构建
4.构建模型，可以有效培养学生的思维能力
实例：细胞分裂过程中染色体数、核DNA数、染色单体 数、一条染色体上DNA数量数学模型的构建
高中生物学教学中的模型构建
（1）从原型到模型，培养学生的抽象思维能力
高中生物学教学中的模型构建
时期 体细胞 间期
染色体数(条) 4
44
中期 后期 末期
08
07
07
07
田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%—
5%用于
，其
余在呼吸作用中以热能形式散失。
高中生物学教学中的模型构建
下图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示 各营养级的同化量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、 发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示各营养级呼吸作用消耗 的能量，J、K、L分别表示各营养级流入分解者的能量。下列 相关叙述错误的是
实验二中亲本白眼雌绳的基因型为____________；F2' 代杂 合雌蝇共有_____种基因型。
高中生物学教学中的模型构建
注意的问题
1.转变教学观念，将课程理念落实到教学活动中
实例：生态系统的能量流动
高中生物学教学中的模型构建
生产者所固定的太阳能的最终去向：
（1）
；
（2）
；
（3）
。
5.2 生态系统的能量流动