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數學思想在生物教學中的應用論文

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隨着社會經濟的快速發展,社會各領域建設事業的不斷進步,社會對高素質人才在質和量方面的需求也急劇提升,作爲人才培養重要基地的各級各類學校,尤其是作爲人才培養提供重要基礎教育的中學,其在學生未來的發展中奠定良好的基礎。數學作爲我國系統教育最爲重要的基礎及工具性學科之一,其爲學生後續的學習及其他學科學習的起到了很好的鋪墊作用,數學思想中的函數思想、集合思想及數學模型思想等,不僅在數學教學與學習中,起到重要作用,尤其是與數學同屬自然科學類的高中生物學科,在高中生物學科中融入相應的數學思想,能有效地提高學生效率,及高效達成教師的教學目標。

數學思想在生物教學中的應用論文

一、數學集合思想在高中生物教學中的應用

在數學學科裏,集合是一個比較重要的概念,而集合知識點中,關於“子集”,及“元素”等相關概念,可以很好地應用到高中生物的教學中來,尤其是高中生物相關重要概念的學習中來,由於高中生物學科中涉及到較多概念,學生完全死記硬背,效果不好,且容易混淆遺忘,而採用數學中集合思想,則可以將這些生物概念中,具有相似性或有類屬關係、有交集的概念集合分門別類,並用集合圖形的方式,簡單明瞭的呈現給學生,方便學生理解和記憶。

二、排列組合數學思想在高中生物教學中的應用

排列組合也是數學學科中,最爲重要的一個知識點之一,該思想在高中生物教學中的生物多樣性知識點方面,也有着重要的應用價值,在數學學科中,排列問題,其主要集中在重複的排列組合,以及不重複的排列組合,因而在將該數學思想方法應用到高中生物教學中來,就需要首先明確其屬於何種排列組合。如案例“現有A、B、C三種氨基酸,當每種氨基酸數目不限的情況下,可形成三肽化合物的種類數,及形成三種氨基酸的三肽化合物的種類數分別是多少?”。該題中,首先要區分該題屬於何種排列組合問題,由排列組合數學思想並結合題意可知,前面一個問題屬於重複的排列組合問題,後面一個問題屬於不重複的排列組合問題,前面問題中,三肽中的三個位置上,每個位置中出現的氨基酸,其可能的種類數是C13=3種,則三肽的種類是C13C13C13=27種;後面問題中,三肽中每種氨基酸都有一個,其可組合成的三肽數目是C33=6種,由此該題答案爲27,6。藉助數學排列組合思想,還可以有效地應用到高中生物密碼子的排列組合等問題中。

三、數學函數思想在高中生物教學中的應用

函數在數學學科中佔據重要地位,其思想精髓在其他自然科學中也具有十分廣泛的應用,如在高中生物教學中,也經常會遇到與變量有關的問題,本文主要講述一次函數在高中生物教學中的應用。如案例“一個雙鏈DNA中,G和C之和佔全部鹼基的46%,其中一條鏈(m鏈)的鹼基中28%是腺嘌呤,那麼與m鏈互補的n鏈中,腺嘌呤佔該鏈鹼基數的百分比是多少?”。根據題意,及數學函數思想,在解答這道題時,我們可以結合題目已知條件,列出一個一次函數,題目已知條件爲A1=28%,G+C=46%,題目要問的是A2的值,我們可以首先設A2爲x,然後依據鹼基互補原則,可以列出相關一次函數:A=1-46%2=27%,x+28%2=27%,透過計算,可解的x值爲26%。該生物題目的.解答過程,就滲透到了數學學科中的函數思想及數學計算技能,將所求的未知量設爲變量x,再根據已知條件,得到一個一次函數,再進行簡單的數學計算,就可得到結果,從而將複雜的生物問題簡單化。

四、數學模型思想在高中生物教學中的應用

數學模型思想在高中生物教學中,也有着重要的應用價值。如案例“在學習完了孟德爾的豌豆雜交實驗(一)(二)後,可以引導學生思考:如果考慮n對等位基因控制的生物性狀,取F1自交得F2,則F2的基因型和表現型的比例是多少?”。採用數學模型思想,首先引導學生提出問題“考慮n對等位基因控制的生物性狀,取F1自交得F2,則F2的基因型和表現型的比例是多少?”;然後再提出假設“如果這n對等位基因的分離和組合是互不干擾的,那麼每一對等位基因的分離是遵循分離定律,而控制不同性狀的基因則自由組合,遵循自由組合定律。”;接着再結合實驗數據,用合理的數學形式加以表達:則F2表現型比例是(3∶1)n,基因型的比例是(1∶2∶1)n。最後教師再將相關實驗數據顯示出來,指導學生對這些實驗數據進行分析,由此驗證該構建的模型,最後達到對問題的解決。

由以上可以看出,數學思想在高中生物教學中,有着重要的應用價值,能極大地提升生物課堂教學效果,提升學生效率,因此加大對數學思想在高中生物教學中應用的相關研究,有着積極意義。