物理模型--钟彩芬

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1、在高中生物实验教学中渗透物理模型钟彩芬摘要：物理模型构建是高中教材实验中一种重要的学习方法，教师和学生要提高思想认识，注重物理模型构建，同时促进学生逻辑思维的发展，培养学牛•的创新精神和实践动手能力，使物理模型构建在高屮生物实验教学屮发挥真正的作用。关键词：生物实验物理模型渗透物理模型构建是一种重要的科学方法，也是新课程标准中首次提出要求重视的一种能力。必修教材实验选择的内容充分体现了这种要求，其中含有丰富的物理模型构建的素材。用好这些素材，充分发挥物理模型的作用，在牛物实验教学中渗透物理模型的构建方法

2、显得尤为重要。一、物理模型的概念及作用必修1教材对模型的定义是：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式來表述。模型的形式很多，其中以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概况地反映了所有DNA分子结构的共同特征，除此之外，必修教材中还有四个构建物理模型的实验：尝试制作真核细胞的三维结构模

3、型,利用废旧物品制作生物膜模型，建立减数分裂屮染色体变化的模型，建立血糖调节的模型。物理模型在生物实验屮的作用可以归纳两方面：1、实物物理模型激发学生的学习兴趣，活化抽象知识爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。特别是对于刚刚进入高中学习，思维活跃好动的高一学生，激发学习兴趣，让学生爱上生物，重视生物，主动学习生物，至关重要。在讲授完必修一的《细胞的基本结构》时，学生己经通过前3章的学习，初步了解了细胞的多样性和统一性，组成细胞的分子和细胞的基本结构等知识。対于这部分知识的掌握,过去学生多半是靠死记硬背应付

4、了事，不但知识点凌乱无序，遗忘率高，而且学生也厌倦了背念的老旧学习方式，学习缺乏主动性，效果很差。所以我做了相应的改进，引导学生在一周的时间内利用所学知识和手边易得的材料用具，自己动手尝试制作真核细胞的三维结构模型。在这一周的时间里，发现学生表现出了极大的热情。他们自行分组分工，根据细胞各部分结构和功能的特点，尝试用不同的材料來代表不同的细胞结构，还常常为例如“到底用塑料袋还是布做细胞膜"这样的问题而激辩。一周后的模型展示课上，各个小组的学生都带着本小组制作的物理模型进行交流和评价。学生通过动手制作，不

5、但进一步系统性地巩固了真核细胞结构的相关知识，学以致用，对重难点记忆深刻，培养了共同学习、团结合作的精神和动手能力，更重要的是体会到了高屮的生物学习不只是死记硬背，原来可以这么有趣，在“玩中学，学屮玩"，从而产生了强烈的求知欲和浓厚兴趣，这对于以后高屮三年的生物学习十分有益。2、画图物理模型的构建提高了识图能力实物物理模型在大小、色彩、视觉等方面有着一定的局限性，但是以画图形式构建物理模型则相当普遍，如各种细胞器结构的静态模型，噬菌体侵染细菌过程模型、人体细胞与外界坏境的物质交换模型等。通过多次这样的物

6、理模型的构建，学生养成了一种思维习惯，凡遇到抽象的结构或过程，都会尝试用简易的图画帮助理解、思考。而且生物高考中注重考查学生读图、识图、析图和绘图的能力。平时的学习中养成了构建图形的良好习惯，考试中对图形题也就迎刃而解了。二、回归教材，重现经典构建物理模型的实验实例分析：制作DNA双螺旋结构模型1.实验原理（设计目的：让学生自学，创造自主性学习的机会）依据沃森和克里克提出的DNA分子双螺旋结构。其主要特点如下：（1）每个DNA分子是由两条反向平行的脱氧核背酸长链盘旋而成的规则的双螺旋结构。（2）DNA分

7、子的外侧是脱氧核糖和磷酸交替连结构成的基本骨架，内侧是碱基对。（3）DNA分子两条链上的内侧碱基按照碱基互补配对原则（A配T,G配C）两两配对，通过氢键互相连结。2.实验材料（设计目的：请学生分析这些材料的用途及组装的方法，提高语言表述的能力）硬塑方框2个（长约10cm或视两个通过氢键连接的脱氧核昔酸模型宽度而定，方框也可用其他硬质材料代替），细铁丝两根（长约0.5m或视制作的长链长度而定），圆形塑料片（代表磷酸）若干、双层五边形塑料片（代表脱氧核糖）若干、4种不同颜色的长方形塑料片（代表四种不同碱基）

8、若干，这些塑料材料也可用其他材料如硬纸板、泡沫板、卡纸等代替。粗铁丝两根（长约10cm或视两个通过氢键连接的脱氧核昔酸模型宽度而定）、订书器、订书钉。3.实验方法与步骤（设计目的：培养学生动手操作能力）（1）先做支架取一个硬塑方框，在硬塑方框一侧的两端各拴上一条长约0.5m或视制作的长链长度而定的细铁丝。（2）制作脱氧核伴酸模型将一个圆形塑料片（代表磷酸）和一个长方形塑料片（4种不同颜色的长方形塑料片分别代表4种不同的碱基），分别用钉书钉连