高中生物有关数学模型问题分析_ 生命科学是自然科学中的一个重要的分支。在高中生物课程中,它要求学生具备理科的思维方式。因此在教学中,老师应注重理科思维的培育,树立理科意识,渗透数学建模思想。本代在此谈谈,在生物教学中的几个数学建模问题。 1 高中生物教学中的数学建模 数学是一门工具学科,在高中的物理与化学学科中广泛的应用。由于高中生物学科以描述性的语言为主,学生不善于运用数学工具来解决生物学上的一些问题。这些需要老师在平常的课堂教 学 中 给 予 提 炼 总 结 , 并 进 行 数 学 建 模 。 所 谓 数 学 建 模(Mathematical Modelling),就是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题,我们把数学知识的这一应用过程称为数学建模。在生物学科教学中,构建数学模型,对理科思维培育也起到一定的作用。 2 数学建模思想在生物学中的应用 2.1 数形结合思想的应用 生物图形与数学曲线相结合的试题是比较常见的一种题型。它能考查学生的分析、推理与综合能力。这类试题从数形结合的角度,考查学生用数学图形来表述生物学知识,体现理科思维的逻辑性。 例 1:下图 1 表示某种生物细胞分裂的不同时期与每条染色体 DNA 含量变化的关系;图 2 表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。以下说法正确的是( ) A、图 2 中甲细胞处于图 1 中的 BC 段,图 2 中丙细胞处于图 1 中的 DE 段 B、图 1 中 CD 段变化发生在减数Ⅱ后期或有丝分裂后期 C、就图 2 中的甲分析可知,该细胞含有 2 个染色体组,秋水仙素能阻止其进一步分裂 D、图 2 中的三个细胞不可能在同一种组织中出现 解析:这是一道比较典型的数形结合题型:从图 2 上的染色体形态不难辨别甲为有丝分裂后期、乙为减Ⅱ后期和丙为减Ⅱ中期;而图 1 中的 AB 段表示的是间期中的(S 期)正在进行 DNA 复制的过程,BC 段表示的是存在姐妹染色单体(含 2 个 DNA 分子)的染色体,DE 段表示的是着丝点断裂后的只含 1 个 DNA 的染色体。此题的答案是 B。 2.2 排列与组合的应用 排列与组合作为高中数学的重要知识。在减数分裂过程中,减Ⅰ分裂(中期)的同源染色体在细胞中央的不同排列方式,在细胞两极出现不同的染色体组合,最终形成不同基因组成的配子,这是遗传的分离定律与自由组合定律细胞学证据。同样,遗传信...