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數學(xué)思想在生物教學(xué)中的應用論文
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會(huì )各領(lǐng)域建設事業(yè)的不斷進(jìn)步，社會(huì )對高素質(zhì)人才在質(zhì)和量方面的需求也急劇提升，作為人才培養重要基地的各級各類(lèi)學(xué)校，尤其是作為人才培養提供重要基礎教育的中學(xué)，其在學(xué)生未來(lái)的發(fā)展中奠定良好的基礎。數學(xué)作為我國系統教育最為重要的基礎及工具性學(xué)科之一，其為學(xué)生后續的學(xué)習及其他學(xué)科學(xué)習的起到了很好的鋪墊作用，數學(xué)思想中的函數思想、集合思想及數學(xué)模型思想等，不僅在數學(xué)教學(xué)與學(xué)習中，起到重要作用，尤其是與數學(xué)同屬自然科學(xué)類(lèi)的高中生物學(xué)科，在高中生物學(xué)科中融入相應的數學(xué)思想，能有效地提高學(xué)生效率，及高效達成教師的教學(xué)目標。
一、數學(xué)集合思想在高中生物教學(xué)中的應用
在數學(xué)學(xué)科里，集合是一個(gè)比較重要的概念，而集合知識點(diǎn)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(xué)中來(lái)，尤其是高中生物相關(guān)重要概念的學(xué)習中來(lái)，由于高中生物學(xué)科中涉及到較多概念，學(xué)生完全死記硬背，效果不好，且容易混淆遺忘，而采用數學(xué)中集合思想，則可以將這些生物概念中，具有相似性或有類(lèi)屬關(guān)系、有交集的概念集合分門(mén)別類(lèi)，并用集合圖形的方式，簡(jiǎn)單明了的呈現給學(xué)生，方便學(xué)生理解和記憶。
二、排列組合數學(xué)思想在高中生物教學(xué)中的應用
排列組合也是數學(xué)學(xué)科中，最為重要的一個(gè)知識點(diǎn)之一，該思想在高中生物教學(xué)中的生物多樣性知識點(diǎn)方面，也有著(zhù)重要的應用價(jià)值，在數學(xué)學(xué)科中，排列問(wèn)題，其主要集中在重復的排列組合，以及不重復的排列組合，因而在將該數學(xué)思想方法應用到高中生物教學(xué)中來(lái)，就需要首先明確其屬于何種排列組合。如案例“現有A、B、C三種氨基酸，當每種氨基酸數目不限的情況下，可形成三肽化合物的種類(lèi)數，及形成三種氨基酸的三肽化合物的種類(lèi)數分別是多少？”。該題中，首先要區分該題屬于何種排列組合問(wèn)題，由排列組合數學(xué)思想并結合題意可知，前面一個(gè)問(wèn)題屬于重復的排列組合問(wèn)題，后面一個(gè)問(wèn)題屬于不重復的排列組合問(wèn)題，前面問(wèn)題中，三肽中的三個(gè)位置上，每個(gè)位置中出現的氨基酸，其可能的種類(lèi)數是C13=3種，則三肽的種類(lèi)是C13C13C13=27種；后面問(wèn)題中，三肽中每種氨基酸都有一個(gè)，其可組合成的三肽數目是C33=6種，由此該題答案為27，6。借助數學(xué)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(wèn)題中。
三、數學(xué)函數思想在高中生物教學(xué)中的應用
函數在數學(xué)學(xué)科中占據重要地位，其思想精髓在其他自然科學(xué)中也具有十分廣泛的應用，如在高中生物教學(xué)中，也經(jīng)常會(huì )遇到與變量有關(guān)的問(wèn)題，本文主要講述一次函數在高中生物教學(xué)中的應用。如案例“一個(gè)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的百分比是多少？”。根據題意，及數學(xué)函數思想，在解答這道題時(shí)，我們可以結合題目已知條件，列出一個(gè)一次函數，題目已知條件為A1=28%，G+C=46%，題目要問(wèn)的是A2的值，我們可以首先設A2為x，然后依據堿基互補原則，可以列出相關(guān)一次函數：A=1－46%2=27%，x+28%2=27%，通過(guò)計算，可解的x值為26%。該生物題目的解答過(guò)程，就滲透到了數學(xué)學(xué)科中的函數思想及數學(xué)計算技能，將所求的未知量設為變量x，再根據已知條件，得到一個(gè)一次函數，再進(jìn)行簡(jiǎn)單的數學(xué)計算，就可得到結果，從而將復雜的生物問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
四、數學(xué)模型思想在高中生物教學(xué)中的應用
數學(xué)模型思想在高中生物教學(xué)中，也有著(zhù)重要的應用價(jià)值。如案例“在學(xué)習完了孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗（一）（二）后，可以引導學(xué)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的基因型和表現型的比例是多少？”。采用數學(xué)模型思想，首先引導學(xué)生提出問(wèn)題“考慮n對等位基因控制的生物性狀，取F1自交得F2，則F2的基因型和表現型的比例是多少？”；然后再提出假設“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�！�；接著(zhù)再結合實(shí)驗數據，用合理的數學(xué)形式加以表達：則F2表現型比例是（3∶1）n，基因型的比例是（1∶2∶1）n。最后教師再將相關(guān)實(shí)驗數據顯示出來(lái)，指導學(xué)生對這些實(shí)驗數據進(jìn)行分析，由此驗證該構建的模型，最后達到對問(wèn)題的解決。
由以上可以看出，數學(xué)思想在高中生物教學(xué)中，有著(zhù)重要的應用價(jià)值，能極大地提升生物課堂教學(xué)效果，提升學(xué)生效率，因此加大對數學(xué)思想在高中生物教學(xué)中應用的相關(guān)研究，有著(zhù)積極意義。
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