生物学问题模型构建与提高学生学习能力

更新时间:2024-03-10 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:14036 浏览:58239

摘 要 在生物教学中,训练学生构建问题分析模型,有助于学生将感性认识上升到理性认识.常见的问题分析模型有5种.

关 键 词问题分析模型 感性认识 理性认识 信息提取能力

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

生物的生命活动都有共性和个性两个方面的特征,将生命活动的共性一面加以总结归纳,构建成一类生命活动规律的问题分析模型,然后按照具体的生命活动的个性去分析问题和解决问题,就可以收到事半功倍的效果.在生物教学中,训练学生构建问题分析模型,是提升学生思维品质的有效手段,是提高学生能力的有效途径,也是学生学习进步和成功的阶梯.一旦学生掌握了构建问题分析模型的基本技能,并加以实践和训练活动,就可以帮助学生理清分析问题、解决问题的思路,就能有效地提升学习能力和学习效率,并影响终身受益无穷.

1.问题分析模型有助于学生将感性认识上升到理性认识

研究生命现象,不仅仅是为了了解生命现象的表面特征,更是为了掌握生命活动的客观规律,然后运用这些规律去适应自然和改造自然.利用生命现象的感性材料,去构建一个反映一类生命活动规律的问题分析模型,掌握其内在的必然联系,必将有助于人们实现从感性认识到理性认识的升华.如植物体生命活动必需的矿质元素是不可缺少的,一旦缺乏就会引起缺乏症,而一旦补充,这些缺乏症便会消失并使生命活动恢复正常,这样的生命现象在高等动物体内同样也会发生(图1).如维生素缺乏会引起缺乏症,补充即恢复正常;同样的物质还有激素、血糖等等,这些零碎的感性材料表明一个共同的认识,即生命活动的共性.

然而生物类群不同,物质不同,其缺乏症也不相同,如植物缺乏Mg2+和Fe2+都会引起植物叶片发黄,不同的是Mg2+合成叶绿素的原料,Fe2+是合成叶绿素过程中的酶的成分,都是叶绿素不能合成而造成了叶片发黄;而高等动物和人缺乏血糖导致低血糖的症状都是相似的,即活动强度减弱甚至昏迷;幼小动物或少年因缺乏甲状腺激素就会停止生长或患呆小症,补充注射甲状腺激素就可以恢复生长和发育等等,这就是动物、植物生命活动的个性.

所以掌握了生命活动的共性,就掌握了一类生命活动的规律,就可以总结归纳出这一类问题的分析模型,对具体的问题只需结合其生命活动的个性进行综合分析,这一类问题就可以迎刃而解,再到知识的应用也只是一步之遥了.加强这方面的建模训练,既能提高学生的学习能力,又能提高学习效率,使学生的逻辑思维能力、归纳总结能力、知识迁移能力、信息提取能力等诸方面在短时间内得到升华,并在其他学科的学习中也能得到应用,可以影响学生终生,让其受益无穷.

2.教学中常见的几种问题分析模型的构建

2.1 生命活动必需物质的验证实验分析模型

动植物的生命活动都有一些必需物质参与,这些物质一旦缺乏就会引起缺乏症,对这一类的物质的必需性或者功能的验证如何通过实验来证明呢?一般来说可以通过设计对照实验来验证,即植物用溶液培养法.对照组用完全培养液培养植株,植株表现正常;实验组用缺乏某元素的缺素完全培养液培养,植株表现出对应的缺素症,加入这种元素后又恢复正常,从而证明该元素是植物必需的矿质元素.如动物激素用切除注射法来证明——对照组将某个内分泌腺处做手术但不摘除,注射生理盐水,实验组将某个内分泌腺腺体做手术并摘除,动物即表现出相应的缺乏症,注射对应的激素,该症状消失并表现正常,该实验可以证明该激素是必需的,同时还可以推论该激素的生理功能、该激素是由该内分泌腺分泌等,其分析模型构建如图2所示.

生物的生命活动都有共性和个性两个方面的特征,将生命活动的共性一面加以总结归纳,构建成一类生命活动规律的问题分析模型,然后按照具体的生命活动的个性去分析问题和解决问题,就可以收到事半功倍的效果.在生物教学中,训练学生构建问题分析模型,是提升学生思维品质的有效手段,是提高学生能力的有效途径,也是学生学习进步和成功的阶梯.一旦学生掌握了构建问题分析模型的基本技能,并加以实践和训练活动,就可以帮助学生理清分析问题、解决问题的思路,就能有效地提升学习能力和学习效率,并影响终身受益无穷.

1.问题分析模型有助于学生将感性认识上升到理性认识

研究生命现象,不仅仅是为了了解生命现象的表面特征,更是为了掌握生命活动的客观规律,然后运用这些规律去适应自然和改造自然.利用生命现象的感性材料,去构建一个反映一类生命活动规律的问题分析模型,掌握其内在的必然联系,必将有助于人们实现从感性认识到理性认识的升华.如植物体生命活动必需的矿质元素是不可缺少的,一旦缺乏就会引起缺乏症,而一旦补充,这些缺乏症便会消失并使生命活动恢复正常,这样的生命现象在高等动物体内同样也会发生(图1).如维生素缺乏会引起缺乏症,补充即恢复正常;同样的物质还有激素、血糖等等,这些零碎的感性材料表明一个共同的认识,即生命活动的共性.

然而生物类群不同,物质不同,其缺乏症也不相同,如植物缺乏Mg2+和Fe2+都会引起植物叶片发黄,不同的是Mg2+合成叶绿素的原料,Fe2+是合成叶绿素过程中的酶的成分,都是叶绿素不能合成而造成了叶片发黄;而高等动物和人缺乏血糖导致低血糖的症状都是相似的,即活动强度减弱甚至昏迷;幼小动物或少年因缺乏甲状腺激素就会停止生长或患呆小症,补充注射甲状腺激素就可以恢复生长和发育等等,这就是动物、植物生命活动的个性.

所以掌握了生命活动的共性,就掌握了一类生命活动的规律,就可以总结归纳出这一类问题的分析模型,对具体的问题只需结合其生命活动的个性进行综合分析,这一类问题就可以迎刃而解,再到知识的应用也只是一步之遥了.加强这方面的建模训练,既能提高学生的学习能力,又能提高学习效率,使学生的逻辑思维能力、归纳总结能力、知识迁移能力、信息提取能力等诸方面在短时间内得到升华,并在其他学科的学习中也能得到应用,可以影响学生终生,让其受益无穷.

2.教学中常见的几种问题分析模型的构建

2.1 生命活动必需物质的验证实验分析模型

动植物的生命活动都有一些必需物质参与,这些物质一旦缺乏就会引起缺乏症,对这一类的物质的必需性或者功能的验证如何通过实验来证明呢?一般来说可以通过设计对照实验来验证,即植物用溶液培养法.对照组用完全培养液培养植株,植株表现正常;实验组用缺乏某元素的缺素完全培养液培养,植株表现出对应的缺素症,加入这种元素后又恢复正常,从而证明该元素是植物必需的矿质元素.如动物激素用切除注射法来证明——对照组将某个内分泌腺处做手术但不摘除,注射生理盐水,实验组将某个内分泌腺腺体做手术并摘除,动物即表现出相应的缺乏症,注射对应的激素,该症状消失并表现正常,该实验可以证明该激素是必需的,同时还可以推论该激素的生理功能、该激素是由该内分泌腺分泌等,其分析模型构建如图2所示.


2.4 负反馈调节与生命异常分析模型

高等动物和人体的许多生理异常性生命现象都是由机体的负反馈调节引起的,如人体缺碘导致甲状腺肿大(大脖子病).人体缺碘就会导致甲状腺激素分泌过少,从而引起下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素增多,继而引起垂体分泌促甲状腺激素分泌增多,促进甲状腺生长而导致大脖子病.象这样的例子在生活中还有许多,如服用类雄激素兴奋剂后导致睾丸萎缩,服用类雌激素药物后抑制排卵等,这些生理现象都是由机体的负反馈调节引起.这一类生命活动可以概括为图8所示分析模型.

2.5 生物性状遗传方式、显性与隐性的判断分析模型

生物性状的遗传都是由基因控制的,但这些基因存在的位置又是各不相同的.如何判断这些基因的遗传方式呢?是否也可以建立一个分析模型帮助分析证明呢?再者性状的遗传有显性和隐性之分,如何判断性状的显隐性关系呢?下面就单基因控制性状(设相对性状为A和B)的遗传方式和显隐性关系构建如下分析模型.

(1) 质遗传与核遗传的判断(图9).

(2) 当已知控制性状的基因在细胞核时,常染色体与伴X染色体遗传判断(图10).