浅谈物理模型在高中生物教学中的应用最新教育资料

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1、-浅谈物理模型在高中生物教学中的应用高中生物教学中涉及到的模型包括物理模型、概念模型、数学模型等。物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，如DNA双螺旋结构模型、真核细胞结构模型等。[1]物理模型的建构有利于增强学生对生物知识的直观认识，在高中生物教学中具有重要的实践意义。新课标教材（人教版）教材中，共安排了3个物理模型建构的内容，如下表所示：此外，通过物理模型构建可以达到更好教学效果的例子，在教材中还有很多，比如：“有丝分裂中染色体变化”、“生物膜的流动镶嵌模型”、“染色体变异”、“建构重组DNA分子”等。[1]下面以《遗传与进化》模块中第3章第2节的“DNA分子

2、的结构”第2课时的教学为例，分析如何进行物理模型教学。1课前准备（1）课前将学生分组，要求学生复习必修1“核酸”的知识点和必修2“DNA分子的结构”第1课时所学“DNA双螺旋结构发现史”的相关内容。（2）每个活动小组自主选择材料（泡沫塑料、纸片、牙签、橡皮泥等常用物品均可以用做模型制作的材料），尝试建构DNA分子的结构模型。--2课堂教学2.1展示自主建构的DNA分子结构模型，学习结构组成教师请活动小组推荐两个学生上讲台，展示他们自己的作品并讲解建构模型的依据和建构过程、体会。然后学生进行DNA分子结构互评，教师拓展小结。教师可以通过模型建构的交流，引导学生认识到与人合作在科学研

3、究中的重要性，加强团体协作意识。教师进入第二个环节即“问题串”，层层递进开拓学生思维。问题1：组成核苷酸的三个部分是怎样进行联系的？问题2：脱氧核苷酸长链是如何连接而成的？问题3：如何通过脱氧核糖与磷酸的排列，在模型上体现DNA的反向平行？问题4：碱基的配对应该是怎样的？[1]师生根据前面同学的回答，共同总结出本节课的第一块内容，即DNA分子的组成。再从“基本单位――单链――平面结构――立体结构”入手，由简单到复杂，由平面到立体，共同学习DNA分子的结构，最终就能很轻松地掌握DNA分子双螺旋结构的特点。2.2查找自主建构的DNA分子结构模型错误，体验结构组成（1）教师播放DNA的

4、平面结构图，要求学生根据所学知识和展示的图片找出所建构的DNA分子结构模型错误之处，并请学生回答如何纠正。这个活动中，教师也可组织学生到其他活动小组参观，并进行纠错，促进学生交流。如果能够课前做好“生生DNA分子结构模型交流评价表”，学生之间通过量化打分，可将--物理模型建构的学习更好地落到实处。活动完毕，师生可以共同总结得出，制作DNA分子结构模型在哪些方面需要多加注意的。（2）教师展示DNA分子结构的立体模型，学生观赏并尝试旋转自主建构的物理模型，体验平面结构怎样进一步形成立体结构。之后，对照自主建构的物理模型与标准DNA分子结构模型，体验DNA分子作为生物界主要的遗传物质在

5、立体结构上是如何精妙，如何规则。2.3比较各组自主建构模型的异同点，归纳结构特性（1）教师引导学生分析自制模型不同点，小结DNA分子的多样性和特异性教师要求学生写出所建构的模型中的碱基排列顺序，不同活动小组进行比较，找出不同之处。教师根据学生展示碱基不同提问：DNA分子通过什么方法使其自身储存足够量的遗传信息，从而承担起生物界主要的遗传物质这一角色？学生会从含氮碱基、脱氧核糖、磷酸甚至空间结构几个方面思考，教师应积极鼓励，引导学生进行思维发散，思维碰撞。可先得出DNA分子结构的多样性，在多样性学习的基础上，教师适当引用生活中的实例，分析出DNA分子结构的特异性。（2）教师引导学生

6、分析自制模型不同点，学习DNA分子结构的稳定性教师要求学生比较不同组的模型有何相同之处，引导学生--思考：DNA分子是如何维系它的遗传稳定性的？在学生思考的过程中，教师应该进行适当的引导，比如用生活中的实例，DNA分子的立体结构像生活中的什么？一个旋转楼梯是如何维持它自身的稳定性的？楼梯的扶手就相当DNA分子结构中的什么？台阶呢？通过这样的引导，学生就很容易得出DNA分子结构的稳定性。2.4自主建构新的DNA分子结构模型，进行汇报交流教师给每个活动小组一套教具盒“DNA分子结构模型”，学生利用教具里的材料，建构新的DNA分子结构模型。为了加深学生对知识的理解和应用，在学生动手操作

7、之前由教师给出一定的要求，比如要求不同的小组分别组装不同碱基排列顺序的DNA模型等。学生也应先对模型组装顺序进行设计（组装的顺序可以设计如下：基本单位――单链――平面结构――立体结构）。另外，组装完成后，各小组进行汇报交流，从而将所学的知识加以巩固和应用。以上设计以学生课前自主建构DNA分子物理模型，课堂中交流模型制作，查找模型错误点、异同点，重新自主建构物理模型，层层递进，环环相扣。以自主建构DNA分子结构模型为主线，以交流模型建构为辅助，较好地突破了重点，解决了难点。一方面，