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群體遺傳學概念范文第1篇

[關鍵詞]動物遺傳學；教學；改革

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3712（2013）01-0046-03

動物遺傳學，作為遺傳學的一個分支，主要研究動物性狀的遺傳和變異的規(guī)律、遺傳改良的原理和方法。動物遺傳學是動物科學本科專業(yè)必修的專業(yè)基礎課程，也是家畜育種學的理論基礎。本門課程的教學任務是讓學生掌握該學科的基本概念、基本理論及其簡單的實驗操作技能，為后續(xù)學習專業(yè)課和今后從事專業(yè)工作打下堅實的動物遺傳學理論基礎。

為適應社會發(fā)展的需要，各高校增設了本科教學的課程數(shù)量，同時壓縮傳統(tǒng)課程的課時數(shù)。就我校來說，動物遺傳學課程現(xiàn)僅有60學時，其中包括15學時的實驗課，但課程內(nèi)容卻在不斷更新或增加，再加上遺傳學基礎理論抽象、邏輯性強，課程顯得枯燥，這些問題的存在促使課程教學必然作出改革。這幾年來，筆者所在的教學團隊不斷地探索動物遺傳學教學方式、手段及實驗教學內(nèi)容的改革工作，獲得了一些體會，現(xiàn)總結如下：

一、精選教材，革新教案

動物遺傳學課程講述的內(nèi)容包括：遺傳的物質基礎、遺傳信息的傳遞與改變、遺傳的基本規(guī)律及其擴展、非孟德爾遺傳、群體遺傳學基礎、動物基因組學及動物基因工程，涵括了分子遺傳學、細胞遺傳學、群體遺傳學及基因工程等諸多方面的一般原理與方法，教學內(nèi)容理論性強、信息面廣、復雜抽象。為使學生能更好地學習此門課程，選擇合適的教材是關鍵。市面上不同版本的動物遺傳學教材較多，綜合考慮本校動物科學專業(yè)的培養(yǎng)方向和遺傳學理論知識的最新發(fā)展情況，筆者所在的教研組選擇由李寧主編、中國農(nóng)業(yè)出版社出版的面向21世紀課程教材《動物遺傳學》作為課程教材，該書涵括了動物遺傳教學內(nèi)容，理論知識系統(tǒng)，前沿性強。

為使學生更能理解和掌握動物遺傳學知識，教師編寫教案時力求突出教學重點，適度刪減和調(diào)整教學內(nèi)容，并保證授課內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性。此外，課堂教學盡量使抽象理論知識和概念通俗化，理論點與實際案例相結合。例如講授基因突變、染色體變異內(nèi)容時，結合遺傳疾病病例分析講解；適時添加遺傳學的最新研究進展，使學生對遺傳學的最新發(fā)展、最新趨勢有一定了解。革新教案，目的是增強動物遺傳學課程的興趣性，提高學生學習的積極性。

二、突出教學重點，強化教學內(nèi)容系統(tǒng)性

遺傳學的快速發(fā)展，使得動物遺傳學教學內(nèi)容不斷豐富與革新，從三大定律到核外遺傳，從細胞到分子，從個體到群體，從質量性狀到數(shù)量性狀的遺傳，課程教學內(nèi)容多而復雜，抽象概念多，缺乏直觀認識，學生理解困難。筆者所在的教研組根據(jù)本校學生的特點，結合專業(yè)培養(yǎng)和本科教學的要求，在選定教材的基礎上強調(diào)：突出內(nèi)容的新穎性、前沿性，減少重復教學。例如三大定律、染色體部分內(nèi)容在高中生物學中已經(jīng)有學習，大學課堂在教學該內(nèi)容時進行適當簡單復習即可；結合研究新成果，講授本學科基本理論知識和概念，提高學生的認知水平。調(diào)整和優(yōu)化教學內(nèi)容，增強知識點的系統(tǒng)性和層次性，從遺傳物質的本質到遺傳信息的傳遞、改變，再到基因的表達、調(diào)控，使學生逐步深入地掌握課程知識。

三、改進教學方法，提升教學成效

在實際教學中，以學生為主體，根據(jù)學生的課堂情況，適時改進教學方法和教學手段，做到因材施教，提高教學的成效。為了能充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，筆者所在的教研組在動物遺傳學教學中，不斷探索多種教學方法。例如：課前留置問題討論，課堂提問，課后安排學生參與科研實踐，章節(jié)教學完成后及時組織測試等；充分發(fā)揮計算機多媒體輔助教學手段的潛力，添加直觀圖片或視頻來解析抽象概念和知識點，例如視頻展示DNA復制、轉錄和翻譯的基本過程，使學生更容易掌握知識點。課程教學緊密聯(lián)系動物生產(chǎn)過程中的遺傳現(xiàn)象和分子輔助育種技術的應用成果等，拓展學生視野，使他們認識到專業(yè)知識的應用價值和潛力，增強了學生學習的主動性。

四、改革實驗教學內(nèi)容和方式

遺傳學是21世紀發(fā)展最快的生命學科之一，作為分支之一的動物遺傳學也在不斷更新。動物遺傳學實驗是學生驗證遺傳學理論和掌握遺傳學實驗技術手段的主要途徑。因此，為適應本學科發(fā)展需要，在動物遺傳學實驗教學過程中需要不斷革新實驗項目、實驗設計和實驗方法。以往動物遺傳學實驗普遍以驗證性實驗為主，內(nèi)容陳舊、單一，缺乏綜合性實驗，難以激發(fā)學生的積極性和主動性；教學模式單調(diào)，以教師主導、學生臨摹為主要教學方式，缺乏對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對存在的不足，筆者所在的教研室綜合討論并結合學科實際建設情況，更新實驗教學內(nèi)容，把原來耗時長、內(nèi)容簡單的果蠅的飼養(yǎng)、雜交和唾腺染色體觀察等實驗刪除，新增DNA提取、PCR技術等分子遺傳學實驗內(nèi)容和群體遺傳學方面的“人類指紋圖譜分析及遺傳統(tǒng)計”。探索多種形式的實驗教學方式，讓學生參與實驗設計、實驗前的準備工作，通過查閱文獻、收集信息、設計方案、動手操作、分析結果與作出總結等完整的實驗過程，培養(yǎng)學生的綜合能力。在教學手段上，改變傳統(tǒng)的黑板板書，采用數(shù)碼互動顯微系統(tǒng)，通過多媒體課件，以圖片、動畫等形式生動、直觀地講解，使學生能更好地掌握實驗原理、方法和步驟；利用數(shù)碼攝像頭能直接在顯示屏上觀察染色體的形態(tài)變化，并能客觀地保存效果理想的實驗結果；通過互動網(wǎng)絡，教師能及時監(jiān)控和指導學生的實驗過程，有效地建立教師與學生的互動機制，提高實驗課堂教學的效率。

五、完善課程考核評價體系

成績是督促和評價學生學習的主要方式之一，建立科學合理的考核評價制度是課程教學改革的內(nèi)容之一。為了更好、更客觀地檢驗學生的綜合能力，筆者所在的教研組經(jīng)過研究討論，確定動物遺傳學課程的綜合考核辦法：期末總評成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成，其中，期末考試成績占 60%，平時成績占40%（考勤占10%，課堂測試占10%，實驗占20%）。平時成績主要考查學生的學習態(tài)度、課堂紀律、實驗動手能力與分析問題的能力，而期末考試的內(nèi)容注重考查學生對基礎理論知識和概念的掌握，以及對遺傳學知識的運用能力。綜合水平的考查能調(diào)動學生學習的主動性。

總之，動物遺傳學是一門不斷發(fā)展的學科，其知識廣度和深度都在不斷增加。為適應社會發(fā)展和動物科學專業(yè)本科生培養(yǎng)的需要，課程教材、教學內(nèi)容、教學方法、實驗教學與考核體系等多方面都需進行持續(xù)的改革與更新。此外，以學生為主導，以多種教學方式充分調(diào)動學生學習的熱情和主動性，提高教學的成效，使學生更好地掌握動物遺傳學的基礎理論知識和概念，為其后續(xù)的專業(yè)課程學習及今后的就業(yè)打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 聶慶華，劉滿清，駱毅媛，張細權. 動物遺傳學產(chǎn)學研結合教學實踐與探索[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2009（2）：64-66.

[2] 張軍霞，祁得林，楊葆春，胡明德. 動物遺傳學教學改革探析[J].河南農(nóng)業(yè)，2011（9）：24-30.

[3] 張敏. 動物遺傳學教學改革的探索[J].中國校外教育，2010（4）.

[4] 楊秀芹. 動物遺傳學教學現(xiàn)狀與建議[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)， 2011（6）：174-175.

[5] 孫桂榮，王春秀，李春麗. 畜牧專業(yè)動物遺傳學教學改革措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2012（15）：325-326.

群體遺傳學概念范文第2篇

【關鍵詞】 多基因遺傳　質量性狀　數(shù)量性狀

醫(yī)學院校特別是高職高專中的醫(yī)學遺傳學課程，學時有限，往往將多基因性狀的遺傳與多基因病放在一起講述，但是由于學生沒有受過系統(tǒng)的統(tǒng)計學訓練，也沒有詳細學過數(shù)量遺傳，傳統(tǒng)教材中僅憑多基因假說和一幅正態(tài)分布圖，再加上輕描淡寫的一句話：多基因性狀變異的分布是連續(xù)的，就將多基因性狀的遺傳輕輕揭過，于是遺留問題很多。

1　現(xiàn)行教材中的弊端

1.1平面圖的坐標系有問題

1.1.1圖1為多種版本的教材所引用，但都無縱坐標（看起來縱坐標似乎表示人數(shù)），橫坐標也無確指，如何能“從圖中看出單基因性狀變異的分布是不連續(xù)的”？

圖1 質量性狀變異分布圖

1.1.2圖2橫坐標為身高（性狀），縱坐標為人數(shù)，與基因無涉，不能反映基因與性狀的關系，更不能反映“多基因性狀變異的分布是連續(xù)的”。

圖2 人身高變異分布圖

1.2數(shù)量性狀的描述有重大失誤

傳統(tǒng)敘述方法：“如以人的身高為例，假設有三對非連鎖的基因控制人類的身高，它們分別是AA’、BB’、CC’。這三對非連鎖基因按分離律和自由組合律，可產(chǎn)生8種或卵子，精卵隨機結合可產(chǎn)生64種基因型。

將各基因型按高矮數(shù)目分組，可以歸并成7組：即6’0（表示有6個均帶’的身高減低基因，0個不帶’的身高增高基因）、5’1、4’2、3’3、2’4、1’5、0’6。（這7組基因型）它們的頻數(shù)分布分別為1、6、15、20、15、6、1。再以基因組合類型為橫坐標，以頻數(shù)為縱坐標，將這7組基因型組合頻數(shù)分布做成柱形圖，最后將各柱形頂端連成曲線，就得到趨勢近于正態(tài)分布的曲線（圖3）。曲線中以平均值為眾數(shù)，其它變異呈對稱分布，構成正態(tài)曲線圖，表示變異是連續(xù)的！”

圖3 子2代身高變異分布圖

至此陷入萬劫不回的境地：要講的是多基因性狀（數(shù)量性狀），卻用具有性狀的人數(shù)（頻數(shù)）來代替性狀，不是偷換概念是什么？

接著往下的敘述也有很大問題：

“從上述的敘述中我們可以看出，多基因遺傳具有如下特點：①兩個純合的極端個體雜交，F(xiàn)1代都是中間類型，但是個體間也存在一定的變異，這是環(huán)境因素影響的結果；②兩個中間類型的F1代個體雜交，F(xiàn)2代大部分仍為中間類型，但是變異的范圍比F1代更為廣泛，有時會出現(xiàn)極端變異的個體?！?/p>

以上引文中的著重號系筆者所加，它們的失誤之處在于：

（1）“一個高身材的人和一個矮身材的人結婚”，所生子女（即F1代）為同胞姊妹，他們之間怎么可以婚配呢？

（2）正態(tài)曲線圖依然是不科學的。

(3) “雜交”一詞用于醫(yī)學遺傳學，有違人倫，屬于禁忌詞匯。

2　質量性狀的教學方法

2.1改變敘述方法

“質量性狀”是指性狀的特征，“有”或者“無”，反映在遺傳病方面，就是“發(fā)病”或者“正?！?，所謂質量性狀是指性狀直接與基因的性質有關。 轉貼于

2.2改換平面坐標圖

2.2.1建立平面直角坐標系

既稱“質量性狀的變異”，就應該以基因型與性狀的對應關系作圖，一般來說，橫坐標表示基因組合（基因型），縱坐標表示性狀（癥狀）。對于顯性性狀，橫坐標aa表示A基因頻率等于零， AA表示A基因頻率等于1，起點和終點恰好各對應一種性狀，而aa與AA的中點，就是雜合基因型Aa的頻率。對于隱性性狀，橫坐標AA表示a基因頻率等于零， aa表示a基因頻率等于1。（圖4）

圖4 質量性狀變異分布圖

2.2.2盡量避免“峰”的出現(xiàn)

采用點或柱狀圖表示性狀（癥狀）的有無。在上述的坐標系里，有效頻率為零時，是不會有“峰”出現(xiàn)的。

3　數(shù)量性狀的教學方法

3.1改變敘述方法

“將各基因型按高矮數(shù)目分組，可以歸并成7組：即6’0（表示有6個均帶’的身高減低基因，0個不帶’的身高增高基因）、5’1、4’2、3’3、2’4、1’5、0’6，以這7組基因型為橫坐標，以對應的身高為縱坐標作圖，得圖5?！?/p>

圖5 數(shù)量性狀變異分布圖

3.2改換平面坐標圖

上述沿用已久的正態(tài)分布曲線是以頻數(shù)（人數(shù)）為縱坐標得出的，反映了基因型與人數(shù)的關系。若以性狀（身高）為縱坐標，則變異分布趨勢為直線型（圖5），非常簡明、非常直觀地說明了“數(shù)量性狀變異的分布是連續(xù)的”。

群體遺傳學概念范文第3篇

關鍵詞：遺傳學；網(wǎng)絡；教學平臺；建設；實踐

中圖分類號 Q3；G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）06-0175-05

Construction and Practice of Network Teaching Platform of Genetics

Fan Lianmei1，2 et al.

（1College of Life Sciences/Key Lab of Plant Biotechnology in Universities of Shandong，Qingdao 266109，China；2College of Horticulture/Qingdao Key Lab of Modern Agriculture Quality and Safety Engineering，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China ）

Abstract：With the development of network technology，teaching means and teaching methods had become more and more abundant.On the basis of traditional teaching，network technology had built a new platform for the teaching process.The construction and effective use of network teaching platform directly influenced teaching effects.Using the network platform to carry on the genetics teaching not only improved the teaching efficiency，but also contributed to study independently and extensively for students.Many years of practice and exploration shows that network teaching was one of the more useful methods of genetics teaching and had obvious advantages than traditional teaching.It could make teaching and learning information electron and network，strengthened the sharing of teaching resources and promoted the interaction between teachers and students.This paper discussed the design principles，content framework，application and maintenance of genetic network teaching platform，which provided a new way to explore the innovation mode of genetic theory teaching.

Key words：Genetics；Network；Teaching platform；Construction；Practice

z傳學是研究生物的遺傳和變異規(guī)律及其機理的科學，它的分支幾乎擴展到生物學的所有領域，是農(nóng)學、園藝、植物保護、生物技術和植物科學等專業(yè)的專業(yè)基礎課。通過本課程的學習，使學生較全面地掌握遺傳學的基本概念、基本理論和基本研究方法，并力求對本學科中的一些主要問題，從個體水平、細胞水平和分子水平的結合上有較好的理解，以期對遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和遺傳信息的表達有較為完整的認識，為進一步學習遺傳育種、分子生物學、分子遺傳學、基因工程等后續(xù)課程奠定基礎[1-3]。在教學過程中，如何整合教學資源，采用先進的教學手段和方法實現(xiàn)上述教學目標，一直以來是任課教師不懈努力的方向[4-7]。

在遺傳學教學實踐中，開展立體互動的空間教育教學，是教育理念的創(chuàng)新和發(fā)展，也是實現(xiàn)信息技術與教育教學深度融合的一個重要課題[8]。我們以省級精品課程建設為契機，開發(fā)了基于的遺傳學網(wǎng)絡課程平臺。該教學平臺吸納了眾多的積極要素，充分體現(xiàn)“以人為本”的原則，盡最大可能滿足不同學習者的要求。該課程的建設促進了遺傳學教學改革，實現(xiàn)了3個基本轉變：即以教為主轉變成以學為主，以課堂教學為主轉變成以課內(nèi)外結合為主和以結果評價為主轉變?yōu)榻Y果和過程相結合為主。從而使傳統(tǒng)媒體教學由單向播放轉變?yōu)樾畔⒎答?，由單一功能轉變?yōu)榧苫?。加強了課堂容量和教學內(nèi)容延伸，節(jié)約了教學資源。同時，兼?zhèn)渚W(wǎng)絡課程交互式特點，促進了師生互動，節(jié)約了教學成本，提高了教學效果。實踐證明，遺傳學網(wǎng)絡課程建設與應用極大地調(diào)動了學生學習的主動性，鍛煉并培養(yǎng)了學生自覺學習、勇于探索的精神，提高了學生自主分析問題和解決問題的能力。

1 遺傳學網(wǎng)絡課程的基本特征和建設的必要性

1.1 遺傳學網(wǎng)絡課程的基本特征 遺傳學網(wǎng)絡課程就是通過網(wǎng)絡表現(xiàn)該門學科的教學內(nèi)容及實施教學活動的總和，它包括按一定的教學目標、教學策略組織起來的遺傳學教學內(nèi)容和網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境。其中網(wǎng)絡教學支撐環(huán)境特指支持網(wǎng)絡教學的軟件工具、教學資源以及在網(wǎng)絡教學平臺上實施的教學活動。遺傳學網(wǎng)絡課程具有交互性、共享性、開放性、協(xié)作性和自主性等基本特征，其內(nèi)涵與形式在特征描述時有較大的差異，但在建設時可抽象出網(wǎng)絡課程的核心構成要素。這些核心構成要素體現(xiàn)在網(wǎng)絡課程設計、資源開發(fā)模式與質量保證措施等方面。其中網(wǎng)絡課程設計成功與否不僅取決于腳本語言的質量，而且必須遵循網(wǎng)絡課程種類特點和教學的本質要求。

1.2 遺傳學網(wǎng)絡課程建設的必要性 遺傳學經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，已經(jīng)從生命個體向群體、細胞、染色體、基因等宏觀和微觀層次縱深發(fā)展，形成了許多諸如群體遺傳學、細胞遺傳學、分子遺傳學、數(shù)量遺傳學、基因組學和生物信息學等學科分支，其內(nèi)涵發(fā)生了很大變化。從內(nèi)容上講，遺傳學容易得到學生的關注，也容易引起學生的興趣。但是，遺傳學具有很強的邏輯性，且內(nèi)容具有一定的深度，所以學生在學習中很容易產(chǎn)生畏難情緒[9-10]。因此，對教學內(nèi)容進行有機整合，在課堂教學的基礎上，充分利用網(wǎng)絡教學手段，加強教學的直觀性和生動性，可以最大化地吸引學生的注意力，促進學生學習的主動性，達到提高教學效果的目的。此外，遺傳學網(wǎng)絡課程建設必須要考慮內(nèi)容延展性，并在交錯的知識網(wǎng)絡中首要突出遺傳學教學內(nèi)容和基本特征。

2 遺傳學網(wǎng)絡課程的設計原則

遺傳學網(wǎng)絡課程在建設之前，必須充分了解教學目標、學習者特征、教學策略選擇與設計、學習情境創(chuàng)設、教學媒體選擇與教W資源的集成設計、教學評價與反饋等內(nèi)容；必須考慮學生的主體參與性，網(wǎng)絡課程內(nèi)容的價值性、交互控制性及其教育實踐性；根據(jù)網(wǎng)絡教育的資源共享、時空不限和多向互動等基本特點，以教育改革為宗旨，以異步學習為基礎，以多元載體為環(huán)境進而制定課程的設計策略。

2.1 實用性原則 遺傳學網(wǎng)絡課程使用者主要是任課教師和學生，網(wǎng)絡課程開發(fā)的首要原則是其實用性，所以樸實的界面、快捷的鏈接以及豐富的教學資源是必不可少的。大量研究表明，學生用在學習任務上的時間是影響在線教學質量的核心因素[11]。如何吸引學生參與網(wǎng)絡學習過程，一直是網(wǎng)絡課程設計的核心問題。在界面設計和課件制作上，不能過于“花哨”，否則不但不會起到提示的作用，還會極大分散學生的注意力，最終影響教學效果；在內(nèi)容上，遺傳學課件需要根據(jù)開課專業(yè)、教學大綱和教學思路精心準備，切忌全搬套用網(wǎng)上現(xiàn)有的課件內(nèi)容，這樣任課教師授課時才能得心應手，提高教學效率；對學生而言，才能保證所授知識的系統(tǒng)性和流暢性。在課程開發(fā)之前，教師應采取多種方式收集相關動畫、視頻及圖片素材，如原核細胞和真核細胞的結構、DNA和RNA的自我復制過程、蛋白質的合成、細菌4種擬有性生殖方式（轉化、接合、性導和轉導）的區(qū)別、有絲分裂和減數(shù)分裂過程各時期主要特點等。這些資料的有效利用，很大程度提高了網(wǎng)絡課程的新穎性、藝術性和實用性。

2.2 以學生為主體的原則 目前，一些高校精品課程網(wǎng)站的建設為了響應國家政策，缺乏利用精品課程網(wǎng)絡資源的內(nèi)在動力。雖然一直在進行網(wǎng)站開發(fā)，但未能真正投入課堂教學。那么，遺傳學網(wǎng)絡課程的建設要充分考慮其在教學過程中的適用性，以學生為主體進行開發(fā)設計，以多元化形式向學生提供與學習內(nèi)容相關的現(xiàn)象、觀點、數(shù)據(jù)和資料，適當?shù)亓舫隹臻g讓學習發(fā)揮自由思維活動，才能調(diào)動學習者的積極性，并減少網(wǎng)絡學習給學習者可能帶來的情感缺失問題，從而提高學生協(xié)作學習的動力和成效。遺傳學網(wǎng)絡課程的設計要避免以教為主，忽視學生的自主學習的動力，更有利于激發(fā)學生發(fā)揮自身的主動性和創(chuàng)造性。在實際應用過程中，學生可以進入遺傳學網(wǎng)絡課程網(wǎng)站，瀏覽相關公告，學習相關的視頻課程和下載學習資料。這種模式可突出學生異步學習的優(yōu)勢，有助于學生自學，很大程度彌補同步學習的缺憾與不足。網(wǎng)絡課程設計的過程中要充分考慮學習時間成本，盡量為學習者創(chuàng)造便利的學習條件。例如，矚目的導航菜單，簡單有效的鏈接和交互界面的差異可使學生很方便地找到需要的信息；在內(nèi)容上，形成基礎知識與拓展知識相結合，層層深入的風格；在PPT課件設計時，首先利用幻燈片母版對版面風格進行定義，不僅提高制作效率，而且能保證課件的一致性和連貫性。在制作時，把所搜集整理的有絲分裂、減數(shù)分裂、植物雙受精、DNA和RNA的分子結構、DNA復制、轉錄和翻譯等圖片和動畫資源精美地穿插在頁面和課件中，使復雜的遺傳學問題更加直觀生動，有助于學生對遺傳學知識的理解和掌握。

2.3 開放性原則 遺傳學網(wǎng)絡課程應有多個學習起點和多條學習路徑，在教學內(nèi)容、教學資源和教學活動等方面都是開放的。學生可及時了解課程的更新狀況和遺傳學最新資訊，下載教學資料，也便于學生進行同步和異步學習。學習者對課程內(nèi)容的了解或對知識的掌握應從多層次、多角度入手?？紤]到學習者歸屬感和成就感，激發(fā)其積極參與課程建設的興趣，在設計時還要為其創(chuàng)建一個開放性的學習氛圍。一是通過嵌入電子公告牌系統(tǒng)（Bulletin Board System，BBS），任課教師既可及時公告，學生也可適時反饋對課程的建議和要求。二是通過網(wǎng)上答疑模塊，學生可在線或離線與教師提進行交流和咨詢。學生學習和提問不受時間和地域限制，既在虛擬課堂上拉近了師生距離，也提高了網(wǎng)絡運行的時效性，使問題及時得到處理，極大地提高了學習效率[12]。

2.4 情境性原則 遺傳學網(wǎng)絡課程的目的要給學生搭建一個學習家園，為學生提供和顯示與其生活相類似的或真實的情境，它可以沒有固定的教室、教師、黑板和粉筆，學生可在虛擬的教室環(huán)境中去發(fā)現(xiàn)問題、探索問題和解決問題。遺傳學教學可以發(fā)生在面對面、網(wǎng)絡同步和網(wǎng)絡異步等多種交互場景中，特別是網(wǎng)絡課程平臺的建設徹底改變了教學必須發(fā)生在教室里的一位教授和一組學生之間的基本假設。通過高質量的遺傳學網(wǎng)絡課程建設，學生經(jīng)過注冊參與師生互動，并養(yǎng)成課堂之外利用該平臺進行自主和高效學習的習慣。

3 遺傳學網(wǎng)絡課程的基本構架

我校遺傳學經(jīng)過校級多媒體課程和省級精品課程立項逐步得到完善。在課程設計時就對教學目標及教學內(nèi)容進行剖析，注重了情境的創(chuàng)設和各類教學資源的整合，強調(diào)了以教師為主導、以學生為主體的設計思路，明確了課程使用對象和屬性。課程主要服務于教學和學生自主學習，既不能開發(fā)成大型綜合網(wǎng)站，又要突出網(wǎng)絡課程基本特點。

在主體結構方面，遺傳學網(wǎng)絡課程分為教師主導區(qū)和師生互動區(qū)兩大部分。教師主導區(qū)主要包括：課程簡介、教學大綱、授課計劃、PPT課件、媒體資料、參考資料、課程導航等模塊。師生互動區(qū)則包括：通知公告、網(wǎng)上答疑、討論區(qū)、模擬習題和在線作業(yè)等。教學內(nèi)容通過文本、圖片、Flas、PPT和媒體視頻等呈現(xiàn)，并有序地編排在各主要模塊中（圖1A、B）。

在課程的維護和應用方面，遺傳學網(wǎng)絡課程又分為若干基本模塊，分別為管理員和用戶所有，并賦予不同的職責與功能（圖2）。例如，服務管理模塊，主要為用戶提供應用指南，包括網(wǎng)絡課程開發(fā)應用環(huán)境和站點地圖；安全管理模塊主要防止SQL注入和登錄口令盜取，者采用字符過濾模式，后者采用MD5加密。

在教學策略方面，遺傳學網(wǎng)絡課程又可劃分教學內(nèi)容模塊組和教學活動模塊組。教學內(nèi)容模塊組用來顯示具體課程相關信息與課程內(nèi)容，包括課程簡介、教學大綱、教學計劃、教學目標、電子教材、網(wǎng)絡課件、授課教案、課堂錄像和教師介紹9個功能模塊。教學活動模塊組包括實驗指導、作業(yè)習題、在線測試、評價反饋、教學博客、分組討論、實時交流、學生空間、成果展示、相關資源和聯(lián)系我們等11個功能模塊。例如，在相關資源中，可為學生提供遺傳學相關的國內(nèi)外網(wǎng)站。如介紹遺傳學各知識點的孟德爾網(wǎng)站（http：//）、在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（http：//ncbi.nlm.gov/omim/）、DNA數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站http：//ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/Genbank（美國）和http：///embl-heidelberg.de/EMBL（歐洲）以及國內(nèi)外相關研究機構的網(wǎng)站等。

在授課內(nèi)容方面，遺傳學網(wǎng)絡課程必須以清晰的主線進行搜集、整理和分類。遺傳學是一門具有百余年發(fā)展歷史的經(jīng)典學科，過去的研究和發(fā)展積累了豐富的理論，其內(nèi)容的信息量較為龐大。隨著生命科學研究的最新發(fā)展，知識點不斷更新，內(nèi)容日益增加，教材越來越厚。課堂教學應該以遺傳的染色體理論結合遺傳學三大規(guī)律為主線，為學生勾畫一個完整的知識網(wǎng)絡體系，讓學生理解遺傳學的內(nèi)涵和外延，使其課后能利用各種教學資源來進行主動性學習[13]。為適應遺傳學學科發(fā)展，遺傳學網(wǎng)絡課程的內(nèi)容設計必須以清晰的脈絡展現(xiàn)給學生。遺傳學主要包括遺傳信息的傳遞、遺傳信息的儲存、遺傳信息的讀取和復制、遺傳信息的變異與進化4個模塊。在教學資源整理時按照上述模塊涵蓋內(nèi)容進行分類和應用，也可以按照章節(jié)順次整理應用。

4 遺傳學網(wǎng)絡課程開發(fā)程序及腳本語言的準備

4.1 遺傳學網(wǎng)絡課程開發(fā)程序 使用 2.0 作為程序實現(xiàn)的主軸開發(fā)的遺傳學網(wǎng)絡課程，需要借助SQL Server 2005作為后臺數(shù)據(jù)庫。開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2005。使用Dreamweaver、Photoshop以及Flash做后期的頁面美化工作。遺傳學網(wǎng)絡課程核心管理系統(tǒng)以三層架構設計，包括數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層和表示層，各自實現(xiàn)并相互調(diào)用。數(shù)據(jù)訪問類文件放在DAL文件夾下，類中包括查詢方法、插入方法、刪除方法和更新方法[14]；業(yè)務邏輯類文件放在BLL文件夾下，對每個表建立一個業(yè)務邏輯類，其中可通過調(diào)用數(shù)據(jù)訪問方法來實現(xiàn)對應功能；表示層設計可根據(jù)學生需要自由發(fā)揮，核心技術是調(diào)用業(yè)務邏輯層中的類，實現(xiàn)相應功能。與傳統(tǒng)靜態(tài)網(wǎng)絡課程一個顯著的不同點是開發(fā)者不必在乎服務器的遠近，只要在主頁以管理員身份登錄就可以從后臺進行維護、管理和更新，并且在開發(fā)過程中借助IIS服務器在本機進行運行和調(diào)試。

4.2 腳本語言的準備 基于程序的動態(tài)網(wǎng)絡課程的開發(fā)離不開HTML、CSS、JavaScript腳本語言的結合使用，也包括程序自帶的控件，如GridView、DetailsView、TreeView、Wizard在功能模塊中的應用。例如，傳統(tǒng)網(wǎng)絡課程下拉菜單用Framwork制作，采用熱區(qū)方法實現(xiàn)超級鏈接，代碼非常冗余，而用CSS則只需在頁面與var _userid = '';var _siteid =669;var _istoken = 1;var _model = 'Model03'; WebPageSpeed =328; UrchinTrack();嵌入一段代碼（圖3），并在與之間用語句定義菜單的風格。此外，由于網(wǎng)絡課程主頁內(nèi)容較多，為了節(jié)省頁面空間，使頁面整潔，也可以采用滑動門代碼，在同一區(qū)域顯示不同超鏈接內(nèi)容；通過CSS規(guī)范頁面風格，包括字體、字號、顏色和行間距等，而不必每一個頁面重新定義，大大提高了網(wǎng)絡課程的開發(fā)效率；通過GridView模塊也可實現(xiàn)圖文的精確排版。

5 遺傳學網(wǎng)絡課程的封裝、調(diào)試、及維護管理

在腳本準備充分后，下一步工作就是網(wǎng)絡課程的封裝，此時在建立超鏈接時，文件的絕對路徑和相對路徑尤為重要，通常選擇相對路徑，這樣避免因服務器盤符不同，而找不到頁面文件或者圖片等，例如，當前頁面需要顯示bg.jpg背景圖片，則在相應位置插入代碼：，瀏覽時鼠標點擊該頁的超鏈接時，頁面就會自動加載根目錄/img文件夾中的bg.jpg圖片。此時，訪問不受網(wǎng)絡課程文件所在服務器盤符的影。在后臺建立各級目錄，分別裝載程序文件和教學資料，用Dreamweaver打開index.asp文件，以相對路徑完成各級鏈接，用IIS服務器在本機運行并調(diào)試，出現(xiàn)問題則進一步完善，運行無誤即可。平時維護管理主要是教師以管理員身份登錄在后成，后臺管理內(nèi)容主要包括公告管理、作業(yè)管理、課程管理、試題管理和答疑管理等。

6 結語

20世紀末以來，以數(shù)字化為核心的信息技術的高度發(fā)展，帶動了信息化教育的進步，也營造了信息時代培養(yǎng)創(chuàng)新人才的嶄新教學環(huán)境。實現(xiàn)信息技術與課程整合（即信息技術與學科教學相整合）通常有2種途徑：一種是通過多媒體課件，另一種是通過網(wǎng)絡課程。比較而言，后者根據(jù)教學設計要求能承載豐富的信息，憑借其強大的交互性，如人機交互、師生交互、生生交互等多重交互手段，為學習者提供更優(yōu)質的服務[15]。遺傳學網(wǎng)絡課程根據(jù)“學教并重”新型教學設計，借助于現(xiàn)代信息技術使學生不受時間和空間的限制，隨時隨地從該網(wǎng)絡課堂獲得大量學習資料，及時與教師溝通和交流，對學生預習、學習和復習起到重要的作用。我校遺傳學網(wǎng)絡課程平臺運行以來，教學效果獲得了很大的提升，學生評教指數(shù)提高5.32%。遺傳學網(wǎng)絡課程避免了教材、教案、課程實錄以及其他教學資料的簡單上傳和羅列，而是充分體現(xiàn)任課教師和學生的實際需要，把遺傳學知識信息進行更深層次的加工及應用；該課程以提升質量為基點，以提高教學效率為目標，面向授課對象，尊重不同學習者的學習風格，滿足不同層次學習者的需求進行開發(fā)設計。

作為輔助教學手段，遺傳學網(wǎng)絡課程在實際應用中還需要不斷更新和完善，并與多種教學模式和教學方法進行融合，充分發(fā)揮教師的引領作用，才能更好地促進遺傳學教學效果的提高[16]。只有加強維護和更新，才能保持課程的生命力，使課程的使用效益得到充分發(fā)揮，使教學平臺的運用得到優(yōu)化。網(wǎng)絡課程建設的核心目標是應用，課程的流暢運行、教學資源的及時更新和網(wǎng)站建設的優(yōu)劣將直接關系到其最終目標的實現(xiàn)。而網(wǎng)絡課程建設是一項需要不斷優(yōu)化完善的系統(tǒng)工程，經(jīng)過統(tǒng)籌管理、整合資源、學生積極參與、師生共建等多種途徑來提高網(wǎng)絡教學質量。只有在建設和應用中不斷實踐，努力改革和嘗試，并積極借鑒和吸納國內(nèi)外優(yōu)秀課程的教學資源和基本經(jīng)驗，才能不斷提升網(wǎng)絡課程的品質、內(nèi)涵與實用性，才能發(fā)揮網(wǎng)絡課程最大的作用，進而達到提升教學質量的目的。

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群體遺傳學概念范文第4篇

由此可見，建模能力在高中生物課程標準中被提到較高的高度，模型建構被認為是學生將來從事科學研究的必備能力。如何落實新課程標準中模型建構能力的培養(yǎng)?下面從模型建構的理論基礎、生物模型的類型、教學價值和培養(yǎng)策略四個方面進行探討，以期對高中生物教學中培養(yǎng)模型建構能力提供借鑒。

1　理論依據(jù)

建構主義學習理論認為：學習是學習者主動建構內(nèi)部心理表征的過程，其核心是：“知識是通過主體積極建構的，而不是被動接受的?！苯嬛髁x理論下的學習效果不是取決于學生記憶課堂講授內(nèi)容的多少，而是取決于學生通過主動建構獲取知識和能力的程度。模型建構教學就是在教師引導下，讓學生在一定的情境中通過自己動手構建模型，學習生物知識，體驗生物科學研究過程。因此，在模型建構教學活動中是以學生為主體，以建構模型為主線，讓學生在真正做的過程去探索、交流、學習。它重視學習過程的主動性和建構性，強調(diào)學生以個人的學習經(jīng)驗、心理結構來建構對于新事物的理解，從而獲取新知識，掌握解決問題的方法和技能。教師在教學過程中若能用好模型建構方法，對實現(xiàn)新課程目標、提高生物科學素養(yǎng)會有很大幫助。

2　生物模型的類型

生物模型可以分為物質形式和思維形式兩大類型。

2.1從物質形式角度

生物模型可以分為真實模型、替代模型以及人工模擬模型等幾種類型。

(1)真實模型。為了能更好地探究某項生命活動規(guī)律而選用某些方面具有典型特征或特別便利的生物，這就是真實模型。真實模型的選擇往往是精心的、慎重的，因為通過對其研究所獲得的生命活動規(guī)律須具有通適性、典型性，能推廣到其他生物。如孟德爾、摩爾根分別以豌豆、果蠅為研究模型，研究發(fā)現(xiàn)了遺傳的三大規(guī)律；林德曼選擇美國的賽達伯格湖為生態(tài)系統(tǒng)模型，深入研究并揭示了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律。

(2)替代模型。替代模型是指由于種種原因，無法直接用研究對象進行實驗研究，而用其他生物代替研究對象進行研究。如常用豚鼠、獼猴等動物代替人體進行疾病機理探究、疫苗研制、藥物試驗等工作。再如，以誘發(fā)豚鼠血脂增加作為高血脂患者的模型，用來篩選降血脂的藥物。

(3)人工模擬模型。有些科學問題的探究既無法用真實模型，也無法找到替代模型，此時，科學家們想出了用人工模擬的方法來開展研究，如生物圈Ⅱ號、探究性狀分離比的實驗模型、探究生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的小生態(tài)瓶等。

2.2從思維形式角度

生物模型的表現(xiàn)形式有物理模型、概念模型、數(shù)學模型、軟件模型等。

(1)物理模型。以實物或圖畫形式直觀反映認識對象的形態(tài)結構或三維結構，這類實物或圖畫即物理模型。常見的實物模型有DNA雙螺旋結構模型、真核細胞亞顯微結構模型等；圖畫模型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)結構與真實事物的特征、本質非常相像，大小一般是按原比例放大或縮小的。

(2)概念模型。以圖示、文字、符號等組成流程圖形式對事物的生命活動規(guī)律、機理進行描述、闡明，即概念模型。如動植物細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂圖解、光合作用示意圖、中心法則圖解、過敏反應機理圖解等。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的文字、關鍵詞比較簡明、清楚，它們既能揭示事物的主要特征、本質，又直觀形象、通俗易懂。

(3)數(shù)學模型。用來表達生命活動規(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)學模型。如酶的活性變化曲線、種群增長曲線、微生物生長曲線，以此種群密度計算公式、組成細胞的化學元素餅狀圖、能量金字塔等。曲線圖的特點是在利用坐標系描述2個變量之間的定性或定量關系；柱形圖是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)用柱形方式表示的2個變量之間不連續(xù)的定量關系；餅狀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)學上的等量關系、用字母符號建立起來的變量之間定量關系式。

(4)軟件模型。用計算機語言編寫、反映變量之間邏輯關系的應用生物程序稱為軟件模型。如弗里斯特等根據(jù)他們對人口增長、工業(yè)發(fā)展、糧食增長、不可再生資源的消耗以及環(huán)境污染的研究，用幾十個相互聯(lián)系的變量組成了一個模型，借助計算機進行各種運算，一方面對模型進行檢驗，同時也可以對未來作出預測。這種抽象模型的計算機模擬在生態(tài)學、群體遺傳學、基因組研究等很多領域已成為重要的研究方法。

3　生物建模的教學價值

3.1提高學生學習興趣

興趣是最好的老師，教學效果不僅和學生的智力水平有關，更重要的是和他們對這一學科的學習興趣有關。模型本身展示給學生的是非常直觀、生動的印象，它使靜止的文字變得活躍、生動，是能夠激發(fā)學生學習興趣的感性材料。在應用模型方法進行教學的過程中，不是教師硬性灌輸給學生知識，而是讓學生在學習的舞臺上親自去想象，去動手構建模型。在進行人教版必修2“減數(shù)分裂過程中染色體變化”的教學時，教師引導學生用橡皮泥構建染色體、姐妹染色單體的模型，明確染色體、姐妹染色單體的概念關系，學生通過小組合作，用橡皮泥構建“減數(shù)分裂過程中不同時期的染色體變化模型”。學生通過討論、觀察、自己動手操作，更好地理解減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會，形成四分體；后期同源染色體分離，染色體數(shù)目減少一半等減數(shù)分裂各個時期染色體變化的特點。學生在做模型的過程中學習生物知識，激發(fā)學生的學習興趣，促使學生為之，愉悅、興奮，同時體驗到建構探究成功后的喜悅感、自豪感。

3.2實現(xiàn)自主、合作學習方式

高中課程改革的重要突破口之一是轉變學習方式，由過去被動的學習方式變?yōu)樽灾鞯膶W習方式，完成由以教師、知識為中心，向以學生發(fā)展為中心的轉變。生物模型的建構是學生進行動手實踐、自主探索、合作交流學習的有效方式。

模型的建構往往是在一定的情景中通過學生的自主學習來完成的。進行人教版必修1“生物膜結構模型”的教學時，先給學生提供這樣的教學情景：科學研究發(fā)現(xiàn)，脂溶性物質極易通過細胞膜，并且細胞膜易被脂溶性溶劑所溶解；細胞膜易被蛋白酶水解。分析得出細胞膜的主要組成成分是蛋白質和磷脂。然后教師鼓勵學生大膽想象，嘗試建構磷脂在空氣和水面的排列方式，以及它們是如何構成細胞膜的，給學生提供充分的自主學習的空間和時間，并引導學生不斷修改自己構建的模型，引導和促進學生主體性發(fā)展。

教師在放手讓學生獨立思考、自主建構的基礎上組織全班學生進行合作交流。通過交流合作使學生能從不同的角度去思考問題，能對自己和他人的成果進行反思，在合作交流中相互啟發(fā)、共同發(fā)展，培養(yǎng)合作精神和參與意識。在模型建構的課堂中有一種和諧、寬松的學習氛圍，教師成為學生學習活動的引導者、組織者，學生真正成為學習的主人。

3.3化復雜為簡單，培養(yǎng)學生思維能力

中學生物學以描述性語言為主，對于一些深奧的生命現(xiàn)象，以模型為工具，能夠清晰有力地闡述隱藏在現(xiàn)象背后的一般規(guī)律。例如建構種群動態(tài)變化的模型。由于種群數(shù)量同時受多種因素的影響，因此變化很復雜。自然界中種群數(shù)量增長通常呈“s”型曲線，研究“S”型曲線會發(fā)現(xiàn)：曲線的形狀表示種群動態(tài)變化趨勢，曲線上任一點的切線的斜率表示變化快慢。當種群數(shù)量達到環(huán)境所允許的最大值(K)時，在該點作曲線的切線，其斜率為0，表示種群的增長率為0。在K／2時，該點的切線的斜率最大，說明此時種群的增長率最大。當種群數(shù)量大于K／2時，種群增長速率開始下降。“s”型曲線實質上是指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的疊加。用“S”型曲線恰好能完美地表達種群數(shù)量的動態(tài)變化，明白種群動態(tài)變化的意義可用于指導生產(chǎn)實踐。利用曲線的數(shù)學性質可以簡潔地描述生物學上一些復雜的現(xiàn)象，生命現(xiàn)象是奇妙而抽象的，數(shù)學曲線是簡單而直觀的。實際問題常常是復雜多變的，數(shù)學建模需要學生具有一定的探索性和創(chuàng)造性，學生在老師的引導下通過真正“做”科學的過程，既能學到知識，又能提高思維能力。

3.4化抽象為直觀，訓練學生創(chuàng)新能力

必修1“細胞的分裂和分化”很難、很抽象，怎樣將抽象的知識通俗地呈現(xiàn)給學生?首先給學生閱讀一段資料，即一個成年人大約擁有100萬億個細胞，這些細胞都源自一個細胞。當學生閱讀了這段資料后，最大的疑惑是：人為什么要這么多的細胞，而不能由幾個巨大的細胞組成?答案是因為細胞很小。緊接著學生又有疑惑了：細胞為什么這么小?僅憑學生已有的生物學知識，要解釋清楚“細胞的體積只能很小”是不可能的。教師利用數(shù)學建模的方法可以讓學生輕松地理解“細胞的體積為什么只能很小”。第一步，假設細胞為立方體形(便于計算)；第二步，分別設立方體的邊長為1cm、2cm、3cm和4cm；第三步，先分別計算每個立方體的表面積和體積，再計算表面積和體積之比。表面積代表細胞膜的大小，體積代表細胞的大小，將計算結果列表呈現(xiàn)。當學生看了表中數(shù)據(jù)后，對“細胞體積只能很小”的原因一目了然：細胞長大需要通過細胞表面從外界吸收營養(yǎng)物質，表面積越大，吸收的營養(yǎng)物質越多。隨著細胞的長大，其表面積與體積之比卻在變小，即表面積增大沒有體積增大得快。當細胞長到一定大時，由于細胞得不到足夠的營養(yǎng)物質而無法繼續(xù)長大。因此，細胞的體積只能很小。

4　模型建構能力的培養(yǎng)策略

4.1建構模型的一般程序

(1)掌握原理。掌握模型所代表的知識、過程、規(guī)律、機理等，弄清模型的構成要素或包含內(nèi)容之間的邏輯關系。

(2)明確類型。明確所構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。

(3)構建草圖(框架)。選擇適當?shù)膱D形、文字、符號勾勒出草圖，或用適當?shù)拇罱蚣堋；谀Ｐ偷耐ㄟm性、典型性，所以在構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。對照原理查驗所構建的草圖(框架)，確保其科學性；然后進一步修飾完善模型，力求規(guī)范、簡潔、直觀、有美感；最后構建出正式的模型。

(5)補充詮釋。對一些模型要添加必要的文字說明、示例、圖注等，使模型更科學、更清楚、更規(guī)范。

4.2模型建構能力的培養(yǎng)策略

模型建構能力是在建模思想的指導下，綜合建立模型，進行知識或技術創(chuàng)新，最終達到建立模型，完成創(chuàng)新過程的能力。在進行高中生物教學時，教師可通過模擬實驗構建模型、利用模型方法教學、運用模型方法解決問題等方面培養(yǎng)學生的建模能力。

(1)結合建模專題，訓練思維模型建構的能力。高中生物學科以描述性的語言為主，學生不善于運用思維模型建構來解決生物學上的問題，這就要教師在平時的課堂教學中給予提煉總結，并進行思維模型建構。教師應研究在各個教學章節(jié)中可引入哪些模型問題，如講減數(shù)分裂時，MI中期的同源染色體在細胞中央的不同排列方式，在細胞兩極出現(xiàn)不同的染色體組合，最終形成幾種不同基因組成的配子?結合排列與組合知識，可解決這個疑難問題。同樣遺傳信息的傳遞與表達過程中，也涉及到堿基的排列與密碼子的組合方式。

此外，還可以選擇適當?shù)哪Ｐ徒媽ｎ}，如“代數(shù)法模型建構”、“圖解法模型建構”、“直(曲)線擬合法模型建構”，通過討論、分析和研究，熟悉并理解思維模型建構的一些重要思想，掌握模型建構的基本方法。同時注意與其他學科的呼應，也是培養(yǎng)學生模型建構方法的一個不可忽視的途徑。通過教師潛移默化地滲透模型建構意識，學生可以從各類模型建構問題中逐步領悟到思維模型建構的廣泛應用，提高他們運用知識進行模型建構的能力。

(2)注重建模方法的指導，幫助學生疏通思路。教師的任務不應是替學生找出各部分知識的現(xiàn)成結構，而是及時組織、引導學生對前面所學知識、規(guī)律、方法進行歸納整理，讓學生通過自己的理解和加工建構可用的思維模型。以“生物與環(huán)境”為例說明：①以生態(tài)系統(tǒng)為核心，將生態(tài)因素、種群和生物群落、生態(tài)系統(tǒng)結構“分割”成三個知識塊，有序布局；②連接三大知識塊相互聯(lián)系的知識線，自然形成一個生物與環(huán)境的知識網(wǎng)；③縱觀全局，再現(xiàn)整體。即通過三大知識塊概念之間內(nèi)在聯(lián)系構成生物與環(huán)境的知識網(wǎng)絡。把這張圖有序地儲存在頭腦中，便形成了生物與環(huán)境關系的思維模型。思考問題時，將問題納入網(wǎng)絡便可迅速檢索出所需的知識線、點，做到觸類旁通，考慮問題就會融會貫通，全面周到。

(3)完善學生的知識結構，養(yǎng)成建模的習慣。教師的任務不應是替學生找出各部分知識的現(xiàn)成結構，而是及時組織學生對所學的知識進行歸納整理，讓學生通過自己的理解和加工構建出一個個可用的思維結構圖。只有建立系統(tǒng)完整的思維框架體系，對學習的課程進行有效地資源整合，才會使整個教學過程和流程設計更加系統(tǒng)、科學有效。利用思維建模進行課程的教學設計，會促成師生形成整體的觀念和在頭腦中創(chuàng)造全景圖，進一步加強對所學和所教內(nèi)容的整體把握，而且可以根據(jù)教學過程和需要的實際情況做出具體的合理的調(diào)整。畫一幅思維模型好比經(jīng)歷一次頭腦風暴，當一個人把自己的想法順利寫出時，想法會變得更加清晰，頭腦也會接受新想法。這些新的想法可能與已有的想法有聯(lián)系，而且會引發(fā)新的意念。學會制作思維模型，又強化而形成習慣，學生就能自覺地運用，從而取得最大的學習效率。在適應了思維模型教學的一段時間后，學生學習效果將大大優(yōu)于傳統(tǒng)

教學。如光合作用實驗的常用方法可構成思維模型。思考問題時，將問題納入思維模型便可迅速檢索出所需要的知識線，做到觸類旁通，考慮問題就會全面周到。從而使學生能夠從整體上掌握了基本知識結構和各個知識間的關系，在頭腦中形成了清晰的概念網(wǎng)絡。通過思維建模能夠極大地提高學生理解能力和記憶能力，學生不再被動地去死記知識，而是積極地對關鍵字進行加工、分析和整理，開發(fā)了學生的空間智能，使其主體的積極性得到充分發(fā)揮，從而培養(yǎng)和發(fā)展其創(chuàng)新思維能力。

(4)通過模擬實驗，培養(yǎng)學生建模思維。在高中生物教學過程中，教師應充分利用模擬實驗和構建模型的內(nèi)容培養(yǎng)學生的建模思維。如在“制作DNA雙螺旋結構模型”這一實驗中，教材中介紹的實驗材料是硬塑方框、粗鐵絲和細鐵絲，此外，用球形塑料片代表磷酸，用雙層五邊形塑料片代表脫氧核糖，用4種不同顏色的長方形塑料片代表4種不同的堿基。利用課本材料制作DNA分子結構模型的實驗，教師還可以讓學生自己選擇材料制作模型，通過交流討論，最后展示自己的作品。通過自己動手構建模型，不僅可以加深對DNA分子的化學組成、化學結構和空間結構的認識和理解，同時可以粗略地領悟到建立DNA分子雙螺旋結構模型理論、原則和方法等方面的知識。再如“細胞增殖”教學過程中，學生學習了植物細胞有絲分裂動態(tài)模型后，可利用多媒體出示動植物細胞亞顯微結構的模型，回憶它們結構上的差異。然后引導學生根據(jù)植物細胞有絲分裂過程模型推測出動物細胞有絲分裂過程模型。在細胞分裂過程中染色體和DNA都發(fā)生了規(guī)律性的變化，要求學生用坐標曲線圖表示出染色體和DNA的數(shù)學變化，建立有絲分裂過程的數(shù)學模型。教師利用生物模型方法進行教學，讓學生置身于探索科學現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律的活動中，在建立模型的過程中，學會觀察的方法、歸納與演繹的方法，提高了建模能力。