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高中生物数学模型问题分析
生命科学是自然科学中的一个重要的分支。在高中生物课程中,它要求学生具备理科的思维方式。因此在教学中,教师应注重理科思维的培养,树立理科意识,渗透数学建模思想。本文在此谈谈,在生物教学中的几个数学建模问题。
1 高中生物教学中的数学建模
数学是一门工具学科,在高中的物理与化学学科中广泛的应用。由于高中生物学科以描述性的语言为主,学生不善于运用数学工具来解决生物学上的一些问题。这些需要教师在平时的课堂教学中给予提炼总结,并进行数学建模。所谓数学建模(Mathematical Modelling),就是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题,我们把数学知识的这一应用过程称为数学建模。在生物学科教学中,构建数学模型,对理科思维培养也起到一定的作用。
2 数学建模思想在生物学中的应用
2.1 数形结合思想的应用
生物图形与数学曲线相结合的试题是比较常见的一种题型。它能考查学生的分析、推理与综合能力。这类试题从数形结合的角度,考查学生用数学图形来表述生物学知识,体现理科思维的逻辑性。
例1:下图1表示某种生物细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。以下说法正确的是( )
A、图2中甲细胞处于图1中的BC段,图2中丙细胞处于图1中的DE段
B、图1中CD段变化发生在减数Ⅱ后期或有丝分裂后期
C、就图2中的甲分析可知,该细胞含有2个染色体组,秋水仙素能阻止其进一步分裂
D、图2中的三个细胞不可能在同一种组织中出现
解析:这是一道比较典型的数形结合题型:从图2上的染色体形态不难辨别甲为有丝分裂后期、乙为减Ⅱ后期和丙为减Ⅱ中期;而图1中的AB段表示的是间期中的(S期)正在进行DNA复制的过
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