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數(shù)學思想在生物教學中的應用論文
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會各領(lǐng)域建設(shè)事業(yè)的不斷進步，社會對高素質(zhì)人才在質(zhì)和量方面的需求也急劇提升，作為人才培養(yǎng)重要基地的各級各類學校，尤其是作為人才培養(yǎng)提供重要基礎(chǔ)教育的中學，其在學生未來的發(fā)展中奠定良好的基礎(chǔ)。數(shù)學作為我國系統(tǒng)教育最為重要的基礎(chǔ)及工具性學科之一，其為學生后續(xù)的學習及其他學科學習的起到了很好的鋪墊作用，數(shù)學思想中的函數(shù)思想、集合思想及數(shù)學模型思想等，不僅在數(shù)學教學與學習中，起到重要作用，尤其是與數(shù)學同屬自然科學類的高中生物學科，在高中生物學科中融入相應的數(shù)學思想，能有效地提高學生效率，及高效達成教師的教學目標。
一、數(shù)學集合思想在高中生物教學中的應用
在數(shù)學學科里，集合是一個比較重要的概念，而集合知識點中，關(guān)于“子集”，及“元素”等相關(guān)概念，可以很好地應用到高中生物的教學中來，尤其是高中生物相關(guān)重要概念的學習中來，由于高中生物學科中涉及到較多概念，學生完全死記硬背，效果不好，且容易混淆遺忘，而采用數(shù)學中集合思想，則可以將這些生物概念中，具有相似性或有類屬關(guān)系、有交集的概念集合分門別類，并用集合圖形的方式，簡單明了的呈現(xiàn)給學生，方便學生理解和記憶。
二、排列組合數(shù)學思想在高中生物教學中的應用
排列組合也是數(shù)學學科中，最為重要的一個知識點之一，該思想在高中生物教學中的生物多樣性知識點方面，也有著重要的應用價值，在數(shù)學學科中，排列問題，其主要集中在重復的排列組合，以及不重復的排列組合，因而在將該數(shù)學思想方法應用到高中生物教學中來，就需要首先明確其屬于何種排列組合。如案例“現(xiàn)有A、B、C三種氨基酸，當每種氨基酸數(shù)目不限的情況下，可形成三肽化合物的種類數(shù)，及形成三種氨基酸的三肽化合物的種類數(shù)分別是多少？”。該題中，首先要區(qū)分該題屬于何種排列組合問題，由排列組合數(shù)學思想并結(jié)合題意可知，前面一個問題屬于重復的排列組合問題，后面一個問題屬于不重復的排列組合問題，前面問題中，三肽中的三個位置上，每個位置中出現(xiàn)的氨基酸，其可能的種類數(shù)是C13=3種，則三肽的種類是C13C13C13=27種；后面問題中，三肽中每種氨基酸都有一個，其可組合成的三肽數(shù)目是C33=6種，由此該題答案為27，6。借助數(shù)學排列組合思想，還可以有效地應用到高中生物密碼子的排列組合等問題中。
三、數(shù)學函數(shù)思想在高中生物教學中的應用
函數(shù)在數(shù)學學科中占據(jù)重要地位，其思想精髓在其他自然科學中也具有十分廣泛的應用，如在高中生物教學中，也經(jīng)常會遇到與變量有關(guān)的問題，本文主要講述一次函數(shù)在高中生物教學中的應用。如案例“一個雙鏈DNA中，G和C之和占全部堿基的46%，其中一條鏈（m鏈）的堿基中28%是腺嘌呤，那么與m鏈互補的n鏈中，腺嘌呤占該鏈堿基數(shù)的百分比是多少？”。根據(jù)題意，及數(shù)學函數(shù)思想，在解答這道題時，我們可以結(jié)合題目已知條件，列出一個一次函數(shù)，題目已知條件為A1=28%，G+C=46%，題目要問的是A2的值，我們可以首先設(shè)A2為x，然后依據(jù)堿基互補原則，可以列出相關(guān)一次函數(shù)：A=1－46%2=27%，x+28%2=27%，通過計算，可解的x值為26%。該生物題目的解答過程，就滲透到了數(shù)學學科中的函數(shù)思想及數(shù)學計算技能，將所求的未知量設(shè)為變量x，再根據(jù)已知條件，得到一個一次函數(shù)，再進行簡單的數(shù)學計算，就可得到結(jié)果，從而將復雜的生物問題簡單化。
四、數(shù)學模型思想在高中生物教學中的應用
數(shù)學模型思想在高中生物教學中，也有著重要的應用價值。如案例“在學習完了孟德爾的豌豆雜交實驗（一）（二）后，可以引導學生思考：如果考慮n對等位基因控制的生物性狀，取F1自交得F2，則F2的基因型和表現(xiàn)型的比例是多少？”。采用數(shù)學模型思想，首先引導學生提出問題“考慮n對等位基因控制的生物性狀，取F1自交得F2，則F2的基因型和表現(xiàn)型的比例是多少？”；然后再提出假設(shè)“如果這n對等位基因的分離和組合是互不干擾的，那么每一對等位基因的分離是遵循分離定律，而控制不同性狀的基因則自由組合，遵循自由組合定律�！保唤又俳Y(jié)合實驗數(shù)據(jù)，用合理的數(shù)學形式加以表達：則F2表現(xiàn)型比例是（3∶1）n，基因型的比例是（1∶2∶1）n。最后教師再將相關(guān)實驗數(shù)據(jù)顯示出來，指導學生對這些實驗數(shù)據(jù)進行分析，由此驗證該構(gòu)建的模型，最后達到對問題的解決。
由以上可以看出，數(shù)學思想在高中生物教學中，有著重要的應用價值，能極大地提升生物課堂教學效果，提升學生效率，因此加大對數(shù)學思想在高中生物教學中應用的相關(guān)研究，有著積極意義。
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