高考试题建模解析及感悟

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【摘要】在生物学问题解决中，建立模型，利用模型方法解决问题，简称生物建模。建模的应用是新课程的理念之一。精心建模是现代教师发挥组织者、引导者作用的重要保证之一。有利于提高教学质量，促进学生能力有效生成。下面以2005年全国理科综合能力测试卷Ⅲ31试题为例，谈生物建模应用与感悟。

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）07-0158-01

一、试题调研，建模分析

非选择题31 已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。

(1)诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为____的植株。

(2)为获得上述植株，应采用基因型为____和____的两亲本进行杂交。

(3)在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株花粉表现____(可育或不育)，结实性为____(结实或不结实)，体细胞染色体数为____。

(4)在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该植株的花粉表现____(可育或不育)，结实性为____(结实或不结实)，体细胞染色体数为____。

(5)自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的____植株，因为自然加倍植株____，花药壁植株____。

(6)鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法____。

建模评析：遗传学中的“表现型”、“可育、结实”都是一种事物模型，即都为生物体某性状的模式标本，而基因型的实质是“基因组成模型”，几倍体的实质则是“染色体组成模型”，因此，此题可用模型方法解决，即由二个模型联合解决。解题程序如下表：

二、感悟

生物建模是动态的、可操作的，简洁而实用，利于学生能力提高。教师在教学时根据具体情况，不断精心地建构“生物教学建模”，则教学实施起来会更加得心应手。应做到：

1.领会模型 领会生物模型及其类型。（1）生物教材模型随处可见。生物模型是指对于现实世界的某一特定研究对象，为了某个特定的目的，在做了一些必要的简化假设，运用适当生物探究技能和方法，并通过生物语言表述出来的一个生物结构。生物中的各种基本概念，都以各自相应的生物原型作为背景而抽象出来的生物概念。（2）生物模型主要可分为事实模型、概念模型和规则模型。如：DNA分子结构、新陈代谢与酶、基因分离定律都为生物模型，它们分别属于事实模型、概念模型和规则模型，它们原型又分别为：DNA分子结构特点、酶概念内涵、外延、基因分离定律实质。领会模型，是生物建模的基础。只有领会生物模型，才能成功合理地建模、选模和用模。

2.领悟建模 即领悟建构生物教学模式方法，就是寻找变量之间的关系，构建生物教学模式。如新陈代谢与酶一节，新陈代谢顺利迅速进行是生物具体的性状的表现，是一个事物模型，而酶的实质是“酶概念内涵和外延”，它可由实验来推导。因此，在实际教学中可建构“指导发现”教学模式进行教学，即通过指导学生实验、观察、发现酶的特性，抽象概括酶的概念，最后选择典型例题，分析解决问题，强化概念，提高能力达到知识应用。

用上述教学建模进行教学，使学生在获得知识的同时，又使学生探究、体验、分享与合作等为主要特征的新型学习方式得到发展。针对课程和学生实际，不断研究建构引领学生理解知识意义，发展创造能力，形成积极的情感态度和正确的价值观的教学模式的方法这是生物建模重中之重。

3.引领建模 正确引用生物教学建模，这是生物建模的结果。首先，注意建模选择多元化。不同教学问题，生物教学建模选择不同，同一教学问题，根据具体条件不同，选择的策略方法不同，教学建模选择也不同。教师在实际教学实践中可根据不同的教学内容、教学目标、教学条件进行灵活选择。其次，注意模式的实践性。模式的实践性决定了教学模式必然是开放的、发展的、进化的。在实际教学中，教师要使自己教学活动遵循规律，回归本质。教师可根据自己积累的成功经验、个性特长以及对教育的理解，突破已有的教学模式，不断建构属于自己的教学模式，形成具有个人艺术特色的教学风格。第三，应超越模式，回归自然。教学的最高境界必然是自由的，不能局限于一种或几种固定的模式。教师应不断地把现代教育理论融入教学建模中，把握教学的规律，理解教学活动的本质，提高教学技能和方法，最终去超越模式。

参考文献:

[1]贺建.中学生物教学建模.广西教育出版社.2005.(5)

[2]教育部教育司.生物课程标准研修.高等教育出版社.2004.(5)