構(gòu)建模型的種類(優(yōu))

1、模型的概念和種類模型的概念人教版生物教材必修中對模型的定義是：“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達(dá)”。它是人們?yōu)榱苏J(rèn)識自然界中某一復(fù)雜的對象（如非常龐大的太陽系或非常微小的細(xì)胞），或事物發(fā)生的過程、規(guī)律等，用形象化的具體實物或抽象的語言文字、圖表、數(shù)學(xué)公式等對認(rèn)識對象進(jìn)行模擬或簡化描述的一種方法。模型具有3個基本特點：對實際對象的模仿和抽象；組成體現(xiàn)認(rèn)識對象系統(tǒng)中的主要因素：反映主要因素之間的關(guān)系。模型的種類模型的種類有很多，高中生物教材中的模型主要有物理模型、概念

2、模型、數(shù)學(xué)模型等。1、物理模型物理模型：以實物或圖畫形式直觀反映認(rèn)識對象的形態(tài)結(jié)構(gòu)或三維結(jié)構(gòu)，這類實物或圖畫即為物理模型。實物模型常見的有DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、真核細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模型等，圖畫模型則有三倍體無子西瓜的培育過程圖解、池塘生態(tài)系統(tǒng)模式圖等。物理模型的特點是：實物或圖畫的形態(tài)結(jié)構(gòu)與真實事物的特征、本質(zhì)非常相像，大小一般是按比例放大或縮小的。新課程教材涉及內(nèi)容：生物體結(jié)構(gòu)的模式標(biāo)本，模擬模型如細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型、各種組織器官的立體結(jié)構(gòu)模型、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、生物膜鑲嵌模型、減數(shù)分裂中染色體變化模型、血糖調(diào)節(jié)模型等。 (1)形態(tài)結(jié)構(gòu)模型：描述生物體、器官、組織、細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖或模式

3、圖或部分圖解。?？嫉男螒B(tài)結(jié)構(gòu)模型如下：細(xì)胞膜模型示意圖根尖的結(jié)構(gòu)示意圖突觸的亞顯微圖(2)過程模型圖：描述生命活動的動態(tài)過程或生物進(jìn)化的過程。?？嫉倪^程模型如下：酶的專一性解釋模型光合作用過程模型有氧呼吸過程模型人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型體溫調(diào)節(jié)過程模型甲狀腺激素分泌的反饋調(diào)節(jié)模型血糖平衡的調(diào)節(jié)模型體液免疫與細(xì)胞免疫過程模型生態(tài)系統(tǒng)的能量流動模型2、概念模型概念模型：以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式對事物的生命活動規(guī)律、機(jī)理進(jìn)行描述、闡明，這就是概念模型。例如用光合作用圖解描述光合作用的主要反應(yīng)過程，甲狀腺激素的分級調(diào)節(jié)等。概念模型的特點是圖示比較直觀化、模式化，由箭頭等符號連接起來

4、的文字、關(guān)鍵詞比較簡明、清楚，它們既能揭示事物的主要特征、本質(zhì)，又直觀形象、通俗易懂。構(gòu)建的一般步驟：（1）理清概念之間關(guān)系；（2）畫出初步關(guān)系圖并建立連接；（3）標(biāo)明概念之間關(guān)系；（4）修改和完善。新課程教材涉及內(nèi)容：高中生物新課程教材中涉及概念的內(nèi)容非常多，幾乎每一章、每一節(jié)內(nèi)容都可以用概念圖的形式加以表示，在復(fù)習(xí)時，還可以將不同章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容以概念圖的形式表現(xiàn)出來，以便同學(xué)們形成一定的知識網(wǎng)絡(luò)，便于對知識的理解和復(fù)習(xí)。一、集合形式的類型1集合形式之一獨立型：理清具有獨立關(guān)系的生物學(xué)概念(1)模式圖示：(2)實例運用：2集合形式之二包含型：理清一系列具有從屬關(guān)系的生物學(xué)概念(1)模式圖示：

5、(2)實例應(yīng)用 3集合形式之三重合型：理清完全等同關(guān)系的生物學(xué)概念(1)模式圖示：(2)實例運用：4集合形式之四重疊型：理清具有公共關(guān)系的生物學(xué)概念(1)模式圖示(2)實例運用： 5集合形式之五混合型：分散的生物學(xué)概念知識理順為系統(tǒng)化(1)模式圖示 (2)實例運用：二、知識樹形式的類型1.模式圖2.實例運用：細(xì)胞的生命歷程概念圖遺傳的分子基礎(chǔ)概念圖物種的形成概念圖內(nèi)環(huán)境的組成與穩(wěn)態(tài)概念圖種群的數(shù)量特征及變化3、數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型。用來表達(dá)生命活動規(guī)律的計算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由實驗數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等稱為數(shù)學(xué)模型。如酶的活性變化曲線、種群增長曲線、微生物生長曲線，還有種群密度計算公式

6、、組成細(xì)胞的化學(xué)元素餅狀圖、能量金字塔等。曲線圖的特點是在利用坐標(biāo)系描述2個變量之間的定性或定量關(guān)系；柱形圖是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)用柱形方式表示的2個變量之間不連續(xù)的定量關(guān)系；餅形圖通常是百分比含量的圓餅狀表示；計算公式或函數(shù)式則是根據(jù)數(shù)學(xué)上的等量關(guān)系、用字母符號建立起來的變量之間定量關(guān)系式。新課程教材涉及內(nèi)容：蛋白質(zhì)的合成分子量和脫水量計算，蛋白質(zhì)或多肽鏈水解后的某氨基酸數(shù)量，DNA的結(jié)構(gòu)中堿基數(shù)量及比例計算，DNA分子的復(fù)制子代DNA數(shù)量、標(biāo)記DNA比例及所需某種脫氧核苷酸比例，遺傳規(guī)律的比例計算，遺傳病概率計算，減數(shù)分裂配子類型計算，基因控制蛋白質(zhì)合成的脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸數(shù)

7、量計算，基因頻率計算，種群密度調(diào)查（樣方法、標(biāo)志重捕法、血球計數(shù)板計數(shù)等），種群“J”型增長，能量流動規(guī)律等。 坐標(biāo)曲線型1單曲線：常表示某種生物的數(shù)量或某一生理過程與某一相關(guān)因素之間的關(guān)系。常有以下種類：(1)升曲線 (2)降曲線(3)先升后降(4)先降后升(5)升降不斷變化2雙曲線和多曲線：指在一個坐標(biāo)系中，有兩條或兩條以上的曲線，通常表示不同生物的數(shù)量或同一生物的不同器官或生理過程與某一相關(guān)因素之間的關(guān)系。圖例 相關(guān)變量 圖例 相關(guān)變量 種群數(shù)量時間(共生) 果實發(fā)育、果實不發(fā)育是否受粉 種群數(shù)量時間(捕食) 恒溫動物、變溫動物的耗氧量溫度厭氧生物、好氧生物的呼吸強(qiáng)度氧氣濃度 種群數(shù)量時

8、間(寄生) 陰生植物、陽生植物的光合強(qiáng)度光照強(qiáng)度 C3植物、C4植物光合強(qiáng)度CO2濃度 種群數(shù)量時間（競爭） 根、芽、莖的生長狀況生長素濃度 突破“坐標(biāo)曲線”的關(guān)鍵是“三看”(識標(biāo)、明點和析線) 1“識標(biāo)”理解圖中縱、橫坐標(biāo)的含義，找出縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系，再結(jié)合教材聯(lián)系相應(yīng)的知識點。2“明點”明確曲線中的特殊點(頂點、始終點、轉(zhuǎn)折點、交叉點)所表示的生物學(xué)含義。3“析線”分析曲線的走向、變化趨勢，揭示各段曲線的變化含義和原因。若為“多重變化曲線”，則應(yīng)先確定某一自變量來分析，然后再多重綜合考慮。 表格分析型例題：(四川綿陽診斷)為探究“影響酶活性的因素”，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗方案，見下表：下面有

9、關(guān)分析合理的是 （ ） A實驗想要探究影響酶活性的因素是溫度B1號試管設(shè)置正確合理，為空白對照組C3號試管的實驗條件是37水浴，pH為8 D蛋清液和酶液應(yīng)在混合均勻后再進(jìn)行水浴表格分析題的一般解題方法 1審題：首先，要明白行標(biāo)題、列標(biāo)題和數(shù)據(jù)標(biāo)題的含義。其次，分析各行各列的數(shù)據(jù)變化。2找答案：首先，把表格轉(zhuǎn)變成文字，經(jīng)聯(lián)想找出所要考的知識。其次，分析各行各列的數(shù)據(jù)變化，找出最大值、最小值和數(shù)據(jù)變動的原因。第三，要行與行、列與列進(jìn)行比較，看有無單一變量的對照關(guān)系或因果關(guān)系等，從而得出結(jié)論。3定答案：結(jié)合概念和原理答題，把表格轉(zhuǎn)變成文字。表達(dá)要準(zhǔn)確，盡量用課本上的生物學(xué)術(shù)語表述；書寫要工整、條理要

10、清楚，同時也可 把信息變成表格，即表格設(shè)計題，如過程表格設(shè)計、實驗表格設(shè)計。 柱(條)形坐標(biāo)圖(或坐標(biāo)直方圖)1、例題：直方圖能直接明了地描述生物學(xué)的原理與本質(zhì)，因此得到了廣泛地運用，請你依據(jù)所學(xué)的生物學(xué)知識，分析下列直方圖，其中錯誤的是2、（2008年汕頭市一模，10）模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述。模型的形式有多種，下列各項中正確的是：A沃森和克里克的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型 B種群增長模型屬于生物模型 C血糖調(diào)節(jié)模型屬于化學(xué)模型 D生物膜的流動鑲嵌模型屬于概念模型模型的構(gòu)建步驟建立特定的模型對于幫助我們更好的掌握知識之間的聯(lián)系，對更好的理解一些

11、抽象的知識是非常有效的，一般可按以下步驟進(jìn)行：（1）掌握原理。掌握模型所代表的知識、過程、規(guī)律、機(jī)理等，弄清模型的構(gòu)成要素或包含內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系。（2）明確類型。明確所構(gòu)建的模型屬于哪種類型，知道該種模型的特點及表現(xiàn)形式，注意構(gòu)建這類模型的注意事項。（3）構(gòu)建草圖(框架)。選擇適當(dāng)?shù)膱D形、文字、符號勾勒出草圖，或用適當(dāng)?shù)拇罱蚣??；谀Ｐ偷耐ㄟm性、典型性，所以在構(gòu)建時 只需要考慮大多數(shù)情況即可，一般不考慮極少數(shù)情況或特例。（4）修飾完善。對照原理查驗所構(gòu)建的草圖(框架)，確保其科學(xué)性；然后進(jìn)一步修飾完善模型，力求規(guī)范、簡潔、直觀、有美感；最后 構(gòu)建出正式的模型。（5）補充詮釋。對一些模型要添

12、加必要的文字說明、示例、圖注等， 使模型更科學(xué)、更清楚、更規(guī)范。如嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，利用廢舊物品制作生物膜模型，建立動態(tài)的血糖調(diào)節(jié)的模型，培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化模型等。通過具體的構(gòu)建體驗，可以加深對模型特點的認(rèn)識，理解模型在反映事物或過程方面的簡化和直觀性。在細(xì)胞呼吸部分復(fù)習(xí)呼吸方式判斷時，與學(xué)生一起構(gòu)建的有氧呼吸和無氧呼吸同時進(jìn)行時，兩者比例關(guān)系的數(shù)學(xué)模型：生物同時進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸時，假設(shè)兩者氧化分解葡萄糖為M，釋放的總能量為QkJ，則有： 有氧呼吸和酒精生成途徑消耗葡萄糖物質(zhì)的量的比：XC6H12O6-2870X kJ(有氧呼吸)；YC6H12O6-222 Y kJ(酒精生成途徑)。則：X+Y=M；2870X+222Y=Q。X/Y= 。即：y=kx (k= )有氧呼吸和乳酸生成途徑消耗葡萄糖物質(zhì)的量的比：XC6H12O6-2870X kJ(有氧呼吸)；YC6H12O6-196.65 Y kJ(乳酸生成途徑)。則：X+Y=M；2870X+196.65Y=Q。X/Y=。即：y=kx (k= )模型之間的轉(zhuǎn)換例：（2007全國卷I）5、下圖表示用3H亮氨酸標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)的分泌蛋白，追蹤不同時間