高中生物中生物數學模型的應用(2)
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三、數學模型的生物教學作用
?。ㄒ唬┙虒W中可以化抽象為直觀從而訓練學生的創新能力
學生們在理解生物知識感覺非常困惑的時候,數學模型就能提供創造性的解決問題的方法。如何將生物學的知識巧妙的轉化為數學模型來解決問題,從而更好地理解知識,這是對學生們創新能力的檢驗。構建數學模型的目的不僅是對模型本身的探索,而且是對創新能力的訓練。靈巧的建立并運用數學模型可以實現對生物現象研究的目的,聯系生物學和數學的有效橋梁之一就是合理構建數學模型。
?。ǘ┻\用數學模型激發學生的學習興趣
生物學中植物分類的部分屬于相對枯燥的部分。例如,從表面上來看榆葉序周中的葉數和葉序周很乏味很枯燥,其實植物的葉數和葉序周是可以用斐波那契數列來進行描述的,前提是能從這些看似枯燥的數字中找出有趣的規律。植物的花瓣、萼片、果實的數目也大都吻合斐波那契數列。把斐波那契數列和這些看似枯燥的數字聯系在一起就使得看似乏味枯燥的課本內容變得具有吸引力了。在植物中,有些觀賞性的花卉在綻放時它們的花蕾會呈現出橢圓形,而且它們的長短軸的比例很接近于黃金分割比。例如,牡丹,菊花,月季和荷花。呈現出這樣的比例在對植物進行采光和通風時,效果是最好的,相關的研究都表明了這一點。學生們學習生物的好奇心就會被大大地激發,探索自然奧秘的欲望就變得越發強烈,學習的積極性和創造性也就會提高。
?。ㄈ┙虒W中可以化復雜為簡單,從而培養學生的思維能力
數學模型中的曲線模型直觀簡單,可以把實際中很多復雜多變的問題簡單化明了化。如果能讓學生體會到數學建模在生物學中的妙處,就會更好地去激發學生對生物學的學習興趣,同時數學模型的構建也可以鍛煉和培養學生們的創造性和探索性。學生在經過老師指導研究科學的過程中,既能鍛煉和提高自身的思維能力,又能學習到很多專業的知識。生物學中,配子的基因組成以及遺傳病的概率在減數分裂過程中的計算是重難點,很多同學都計算不準,而有些同學就能又準又快地計算出來。能夠又快又準地計算出來的同學是因為巧妙地找到了方法和捷徑,他們靈活地運用到了數學中的排列組合和加乘原理。在生物教學和學習中,構建合理的數學模型,能讓學生靈活地應用知識,通過對數學模型的建立來培養理科方面的思維能力。
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