1、高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建模型概念模型概念 高中生物学教学中的模型构建模型分类物理模型物理模型概念模型概念模型数学数学模型模型 高中生物学教学中的模型构建物理模型物理模型结构模型结构模型过程过程模型模型 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建种群密度种群密度 直接决定直接决定 预测预测年龄组成年龄组成性别比例性别比例迁入率、迁出率迁入率、迁出率 出生率出生率死亡率死亡率 直接决定直接决定影响影响概念模型概念模型 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建坐
2、标曲线模型坐标曲线模型 表格模型表格模型 定理模型定理模型比例模型比例模型线段模型线段模型几何图模型几何图模型 公式模型公式模型数字模型数字模型数学模型数学模型 高中生物学教学中的模型构建数字数字模型模型“0”哺乳动物成熟红哺乳动物成熟红细胞没有细胞核细胞没有细胞核和众多的细胞器和众多的细胞器“0”层膜的细胞器层膜的细胞器有核糖体和中心体有核糖体和中心体胞吞、胞吐跨胞吞、胞吐跨膜层数为膜层数为“0”无氧呼吸第二阶无氧呼吸第二阶段不释放能量等段不释放能量等 高中生物学教学中的模型构建线段线段模型模型 高中生物学教学中的模型构建几何图模型几何图模型 高中生物学教学中的模型构建坐标曲线坐标曲线模型模
3、型 高中生物学教学中的模型构建模型构建：建立血糖调节的模型0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G 1.1.模拟吃饭后的反应模拟吃饭后的反应胰岛素卡胰岛素卡胰岛素卡胰岛素卡糖原糖原 糖原糖原0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G胰岛素卡胰岛素卡胰岛素卡胰岛素卡糖
4、原糖原糖原糖原 高中生物学教学中的模型构建模型构建：建立血糖调节的模型0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G0.1g/L G 2.2.模拟运动时的反应模拟运动时的反应 胰高血糖素卡胰高血糖素卡 糖原糖原0.1g/L G0.1g/L G糖原糖原 胰高血糖素卡胰高血糖素卡0.1g/L G0.1g/L G血糖降低血糖降低血糖升高血糖升高+胰岛素分泌胰岛素分泌胰岛胰岛B细
5、细胞胞+组织加速摄取、利组织加速摄取、利用和储存葡萄糖用和储存葡萄糖胰 岛胰 岛 A 细细胞胞胰高血糖素分泌胰高血糖素分泌+促进糖原分解，促进非促进糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖糖物质转化为葡萄糖 高中生物学教学中的模型构建模型的功能教的策略教的策略学的工具学的工具 高中生物学教学中的模型构建教的策略教的策略EDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因选择性表达选择性表达基因基因1.构建模型，可以使抽象的概念具体化构建模型，可以使抽象的概念具体化 高中生物学教学中的模型构建生态系统生态系统生态系统的结构生态系统的结构生态系统的功能生态系统的功能生态系统的生态系统的组成成分组成成
6、分生态系统的生态系统的营养结构营养结构生生产产者者消消费费者者生生产产者者非非生生物物物物质质和和能能量量食食物物链链和和食食物物网网能能量量流流动动物物质质循循环环信信息息传传递递2.构建模型，可以使构建模型，可以使零碎零碎的的知识系统知识系统化化 高中生物学教学中的模型构建可遗传变异可遗传变异染色体结染色体结构变异构变异染色体数染色体数目变异目变异豌豆杂交豌豆杂交实验（二）实验（二）基因基因突变突变染色体变异染色体变异镰刀型细镰刀型细胞贫血症胞贫血症突变突变基因重组基因重组个别个别染色染色体的体的增加增加或减或减少少染色染色体成体成倍的倍的增加增加或减或减少少21三体三体综合征综合征猫叫综
7、合征猫叫综合征减减前期前期同源染色同源染色体的非姐体的非姐妹染色体妹染色体单体交叉单体交叉互换互换减减后期后期非同源染非同源染色体上的色体上的非等位基非等位基因自由组因自由组合合三倍体无三倍体无子西瓜子西瓜缺失缺失增加增加倒位倒位易位易位如如如如如如如如如如 高中生物学教学中的模型构建3.构建模型，可以构建模型，可以提高实验的可操作性提高实验的可操作性实例：种群密度的调查实例：种群密度的调查种群的特征4.1 种群的特征4.1调查种群密度的方法调查种群密度的方法（一）逐个计数（一）逐个计数适用于调查分布范围较小，个体较大的种群。适用于调查分布范围较小，个体较大的种群。种群的特征4.1（N）（M）
8、（n）（m）由由 M:N=m:nM:N=m:n种群的特征4.1 高中生物学教学中的模型构建4.构建模型，可以构建模型，可以真正体现学生的主体地位真正体现学生的主体地位（1）制作真核细胞三维结构模型）制作真核细胞三维结构模型（2）性状分离比的模拟实验）性状分离比的模拟实验（3）种群的年龄组成的数学模型构建）种群的年龄组成的数学模型构建（4）用集合模型对高中必修课本的概念进行梳理）用集合模型对高中必修课本的概念进行梳理 高中生物学教学中的模型构建（1）制作真核细胞三维结构模型）制作真核细胞三维结构模型 高中生物学教学中的模型构建（2）性状分离比的模拟实验性状分离比的模拟实验模拟的生殖器官的小桶：学
9、生用废弃的一次性杯子模拟的生殖器官的小桶：学生用废弃的一次性杯子模拟雌、雄配子的小球：红白粉笔头、大豆、南瓜子、棋子模拟雌、雄配子的小球：红白粉笔头、大豆、南瓜子、棋子 高中生物学教学中的模型构建（3）种群的年龄组成的数学模型构建种群的年龄组成的数学模型构建 高中生物学教学中的模型构建（4）用集合模型对高中必修课本的概念进行梳理用集合模型对高中必修课本的概念进行梳理 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建4.构建模型，可以构建模型，可以有效培养学生的思维能力有效培养学生的思维能力实例：细胞分裂过程中染色体数、核实例：细胞分裂过程中染色体数、核DNA数、染色单体数、染色单体数、一
10、条染色体上数、一条染色体上DNA数量数学模型的构建数量数学模型的构建 高中生物学教学中的模型构建（1）从原型到模型，培养学生的抽象思维能力）从原型到模型，培养学生的抽象思维能力 高中生物学教学中的模型构建末期后期中期前期体细胞 间期时期染色体数(条)44448-48前期后期末期中期体细胞间期时期染色体数(条)2n2n2n2n4n-2n4n抽象概括抽象概括 高中生物学教学中的模型构建染色体数2n 4n 0 高中生物学教学中的模型构建（2）从已建模型到新建模型，培养学生迁移思维能力高中生物学教学中的模型构建田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%5%用于 ，其余在呼吸作用中以热能形式散失。高中生
11、物学教学中的模型构建高中生物学教学中的模型构建高中生物学教学中的模型构建构建模型，利于准确解读习题中的题干信息高中生物学教学中的模型构建例：用某种大小相似的绿色植物轮藻叶片分组进行光合作用实验，已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理 1h，测其质量变化并立即光照 1h（光照强度相同）再测其质量变化，结果如下表。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2a）。高中生物学教学中的模型构建高中生物学教学中的模型构建染色体成倍的增加或减少（1）制作真核细胞三维结构模型高中生物学教学中的模型构建F2 代杂合雌蝇共有_种基因型。“0”层膜的细胞器有核糖体和中心体高中生物学
12、教学中的模型构建（4）如果代表细胞质，代表细胞质基质，代表线粒体，那么应该是 ；高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建（3 3）通过模型分析）通过模型分析，培养学生，培养学生概括思维概括思维能力能力卵细胞卵细胞第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞第二极体第二极体卵原细胞卵原细胞复制复制联会联会同源染色同源染色体分离体分离着丝点着丝点分裂分裂着丝点着丝点分裂分裂初级卵母细胞初级卵母细胞 高中生物学教学中的模型构建 染色体数的变化规律：染色体数的变化规律：后期后期着丝点分裂着丝点分裂有丝分裂：有丝分裂：减数分裂：减数分裂：减减后期后期一个细胞分裂一个细胞分裂成两个子细胞成两个子
13、细胞 加倍加倍 减半减半有丝分裂：有丝分裂：减数分裂：减数分裂：末期末期减减末期末期减减末期末期 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建 核核DNADNA数的变化规律：数的变化规律：间期间期间期复制间期复制有丝分裂：有丝分裂：减数分裂：减数分裂：减减间期间期 加倍加倍 减半减半一个细胞分裂一个细胞分裂成两个子细胞成两个子细胞有丝分裂：有丝分裂：减数分裂：减数分裂：末期末期减减末期末期减减末期末期 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建染色单体的变化规律：染色单体的变化规律：高中生物学教学中的模型构建一条染色体上的一条染色体上的DNADNA分子数变化规律：分子数变
14、化规律：1 1：1 11 1：2 21 1：1 1间期复制间期复制间期间期有丝分裂：有丝分裂：减数分裂：减数分裂：减减间期间期着丝点分裂着丝点分裂后期后期有丝分裂：有丝分裂：减数分裂：减数分裂：减减后期后期 高中生物学教学中的模型构建6.构建模型，可以全面评价学生的学习效果构建模型，可以全面评价学生的学习效果 图5-16表示某些生物学概念间的关系，其中代表整个大圆，包含。（1）如果代表核酸，代表核糖核酸，代表mRNA，那么应该是 ；（2）如果代表免疫，代表特异性免疫，那么应代表 ；若代表细胞免疫，那中以外的部分应该是 ；（3）如果代表体液，代表细胞外液，代表细胞内液，那么应该是 ；（4）如果代
15、表细胞质，代表细胞质基质，代表线粒体，那么应该是 ；（5）如果代表生态系统，代表无机环境，代表生产者，那么应该是 。高中生物学教学中的模型构建学的工具学的工具 高中生物学教学中的模型构建（1）构建模型，便于对知识进行系统复习构建模型，便于对知识进行系统复习例：例：用某种大小相似的绿色植物轮藻叶片分组进行光合作用实用某种大小相似的绿色植物轮藻叶片分组进行光合作用实验，已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理验，已知叶片实验前质量相等，在不同温度下分别暗处理 1h，测其质量变化并立即光照测其质量变化并立即光照 1h（光照强度相同）光照强度相同）再测其质量变再测其质量变化，结果如化，结果如下下
16、表。据表分析以下说法正确的是表。据表分析以下说法正确的是A.光照时，第一组和第二组轮藻光合作用制造的有机物量相等光照时，第一组和第二组轮藻光合作用制造的有机物量相等B.光照时第三组轮藻光照时第三组轮藻光合作用光合作用释放的氧气量最多释放的氧气量最多C.光照时第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为光照时第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2mgD.光照时四个组的轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度光照时四个组的轮藻的光合作用强度都大于呼吸作用强度（2）构建模型，构建模型，利于利于准确解读习题中的题干信息准确解读习题中的题干信息 高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建（3）运用）运用
17、模型，模型，可以提高解题的速度和准确率可以提高解题的速度和准确率有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得随机交配得F2，子代表现型及比例，子代表现型及比例如下（基因用如下（基因用B、b表示）表示）:(1)B、b基因位于基因位于_染色体上，朱砂眼对红眼为染色体上，朱砂眼对红眼为_性。性。(2)在实验一在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼
18、雌蝇与一只野有关。将该白眼雌蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得生型红眼雄蝇杂交得F1,F1随机交配得随机交配得F2,子代表现型及比例如下子代表现型及比例如下:实验二中亲本白眼雌绳的基因型为实验二中亲本白眼雌绳的基因型为_；F2 代杂代杂合雌蝇共有合雌蝇共有_种基因型。种基因型。高中生物学教学中的模型构建F1（AaBbAaBb）自交）自交AaBb：Bb：bb 1 :2 :1BbAA：Aa：aa 1 :2 :1（黄黄 ：绿：绿)（圆（圆 ：皱皱)（3 3 ：1 1 ）（）（3 3 ：1 1 ）黄圆：黄皱：绿圆：绿皱黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果
19、蝇有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得与一只红眼雌蝇杂交得F1，F1随机交配得随机交配得F2，子代表现型及比例，子代表现型及比例如下（基因用如下（基因用B、b表示）表示）:(1)B、b基因位于基因位于_染色体上，朱砂眼对红眼为染色体上，朱砂眼对红眼为_性。性。(2)在实验一在实验一F3的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼雌蝇与一只野有关。将该白眼雌蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得生型红眼雄蝇杂交得F1,F1随机交配得随机交配得F2,子代表
20、现型及比例如下子代表现型及比例如下:实验二中亲本白眼雌绳的基因型为实验二中亲本白眼雌绳的基因型为_；F2 代杂代杂合雌蝇共有合雌蝇共有_种基因型。种基因型。高中生物学教学中的模型构建注意的问题注意的问题1.转变教学观念转变教学观念，将课程理念落实到教学活动中将课程理念落实到教学活动中实例：生态系统的能量流动实例：生态系统的能量流动 高中生物学教学中的模型构建生产者所固定的太阳能的最终去向：生产者所固定的太阳能的最终去向：（1）；（2）；（3）。生态系统的能量流动5.2某弃耕地的主要食物链由植物某弃耕地的主要食物链由植物田鼠田鼠鼬构成。鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如生态学家
21、对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是下表，单位是J/（hm2 2a）。）。植物植物田鼠田鼠鼬鼬固定的太阳能固定的太阳能摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量2.452.45101011111.051.051 10 09 97.507.501 10 08 87.157.151 10 08 82.442.441 10 07 72.252.251 10 07 72.182.181 10 07 7 田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%5%用于用于 ，其，其余在呼吸作用中以热能形式散失。余在呼吸作用中以热能形式散失
22、。高中生物学教学中的模型构建下图为草原生态系统的能量流动图解模型，下图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示分别表示各营养级的同化量，各营养级的同化量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示各营养级呼吸作用消耗分别表示各营养级呼吸作用消耗的能量，的能量，J、K、L分别表示各营养级流入分解者的能量。下列分别表示各营养级流入分解者的能量。下列相关叙述错误的是相关叙述错误的是AA=G+B+D+JB兔子捕食草产生粪便的能量包含在兔子捕食草产生粪便的能量包含在J中中C若一段时间内草所固定的太阳能总量是若一
23、段时间内草所固定的太阳能总量是X，那么图中狼所获，那么图中狼所获得的能量为得的能量为D由于生物呼吸作用散失的热能不能重新被草利用，故能量由于生物呼吸作用散失的热能不能重新被草利用，故能量流动不可循环流动不可循环 高中生物学教学中的模型构建兔兔鹰鹰草草 高中生物学教学中的模型构建草草兔兔鹰鹰生态系统的能量流动5.2能量输入能量输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量能量输入能量输入个体1个体2个体3.高中生物学教学中的模型构建太阳能太阳能草草兔子兔子呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解
24、者 高中生物学教学中的模型构建草草兔子兔子鹰鹰呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者 高中生物学教学中的模型构建兔子兔子鹰鹰呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者生态系统的能量流动5.2太阳能太阳能草草兔子兔子鹰鹰呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者光合光合作用作用(植物植物)呼吸呼吸作用作用呼吸呼吸作用作用次级消费者次级消费者(肉食动物肉食动物)呼吸呼吸作用作用呼吸呼吸作用作用生态系统的能量流动5.2生产者生产者初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)分分 解解 者者生态系统能量流动过程示意图生态系统能量流动过程示意图 高中生物学教学中的模型构建生产者所固定的太阳能的最终
25、去向：生产者所固定的太阳能的最终去向：（1）；（2）；（3）。自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗流入第二营养级流入第二营养级被分解者利用被分解者利用生态系统的能量流动5.2某弃耕地的主要食物链由植物某弃耕地的主要食物链由植物田鼠田鼠鼬构成。鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是下表，单位是J/（hm2 2a）。）。植物植物田鼠田鼠鼬鼬固定的太阳能固定的太阳能摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量2.452.45101011111.051.051 10 09 97.507.501 10 08 8
26、7.157.151 10 08 82.442.441 10 07 72.252.251 10 07 72.182.181 10 07 7 田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%5%用于用于 ，其，其余在呼吸作用中以热能形式散失。余在呼吸作用中以热能形式散失。用于生长、发育、繁殖等生命活动用于生长、发育、繁殖等生命活动 高中生物学教学中的模型构建下图为草原生态系统的能量流动图解模型，下图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示分别表示各营养级的同化量，各营养级的同化量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、分别表示各营养级生物用于生长、发育
27、、繁殖的能量，发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示各营养级呼吸作用消耗分别表示各营养级呼吸作用消耗的能量，的能量，J、K、L分别表示各营养级流入分解者的能量。下列分别表示各营养级流入分解者的能量。下列相关叙述错误的是相关叙述错误的是（）AA=G+B+D+JB兔子捕食草产生粪便的能量包含在兔子捕食草产生粪便的能量包含在J中中C若一段时间内草所固定的太阳能总量是若一段时间内草所固定的太阳能总量是X，那么图中狼所获，那么图中狼所获得的能量为得的能量为D由于生物呼吸作用散失的热能不能重新被草利用，故能量由于生物呼吸作用散失的热能不能重新被草利用，故能量流动不可循环流动不可循环A 高中生物学教学中的模型
28、构建2.挖掘模型资源，寻找方法途径挖掘模型资源，寻找方法途径（人教版必修三课本（人教版必修三课本131页）页）下表为一位科学家的一项研究下表为一位科学家的一项研究结果，显示了导致某地哺乳动物和鸟类濒危或受到威胁的各结果，显示了导致某地哺乳动物和鸟类濒危或受到威胁的各种原因所占的比例。种原因所占的比例。(1)绘制柱形图，对比表示出哺乳动物和鸟类濒危或受到威胁绘制柱形图，对比表示出哺乳动物和鸟类濒危或受到威胁的原因。（提示：纵轴可表示每一种动物所占百分比，横轴的原因。（提示：纵轴可表示每一种动物所占百分比，横轴可表示各种原因）可表示各种原因）高中生物学教学中的模型构建 高中生物学教学中的模型构建3
29、.因材施教因材施教，不同学生采取不同的方法不同学生采取不同的方法（1）不同层次的学生构建不同层次的模型）不同层次的学生构建不同层次的模型 高中生物学教学中的模型构建（2）新授课和复习课不同的模型）新授课和复习课不同的模型EDCA BEDCA BEDCA BEDCA B基因基因选择性表达选择性表达基因基因细胞分化的本质细胞分化的本质 高中生物学教学中的模型构建 1、2、3、4、5、6、7、8最可能表示核糖体蛋白基因的是 。高中生物学教学中的模型构建4.遵循简明性和科学性原则遵循简明性和科学性原则细细胞分裂和胞分裂和细胞细胞分化分化 高中生物学教学中的模型构建细胞细胞分裂和细胞分化分裂和细胞分化细胞分裂细胞分裂细胞分化细胞分化
