生物教学的学科交叉学习策略

摘 要：在社会,自然界和人类社会不断发展变化的今天,生物学的教学已经不简简单单是一门科普科学的普及而是社会发展的必需,本文将就高中阶段的生物学习简单的探讨一下在生物学科中的多学科的交叉渗透以及交叉学科的解题策略.

关 键 词：生物数学计算学科交叉

在高中教学中,把生物划分为理科科目,而在实际应用中,我们也发现生物学的分支学科各有一定的研究内容而又相互依赖、互相交叉.此外,生命作为一种物质运动形态,有它自己的生物学规律,同时又包含并遵循物理和化学的规律.因此,生物学同物理学、化学有着密切的关系.生物分布于地球表面,是构成地球景观的重要因素.因此,生物学和地学也是互相渗透、互相交叉的.在生物学中普遍用数学的方法研究生物学问题,研究生命过程的数学规律,以此为依托发展起来的数学生物学已成为一门独立的学科,

生物学是一门以实验为基础的学科,具有很强的实践性和科学的严谨性.在课堂教学中应牢牢把握"求实、求活、求新"的教学三原则,不断取得新的教学成果,在课堂讲授中,应根据课程结构设置内容特点、课型特征以及学生的实际和教学环境,采用灵活多变的教学方法和手段,达到最佳教学效果,知识方法教育要灵活.

在课堂上,教师应根据不同的课型采取不同的教学方法,思维方法训练要灵活.在解决生物问题过程中,教师应引导学生,从不角度、不同侧面去分析问题,做到一题多思,一题多变,一题多解,多题一解,教师应当有目的对学生进行各种思维训练.

数学和生物学结合的产物,生物数学,能够用数学的方法研究生物学问题,研究生命过程的数学规律.早期,人们只是利用统计学、几何学和一些初等的解析方法对生物现象做静止的、定量的分析.20世纪20年代以后,人们开始建立数学模型,模拟各种生命过程.现在生物数学在生物学各领域如生理学、遗传学、生态学、分类学等领域中都起着重要的作用,使这些领域的研究水平迅速提高,另一方面,生物数学本身也在解决生物学问题中发展成一独立的学科.中学生物多个章节的知识与数学关系密切,在题目设计进行知识考查时,作为工具学科数学方法在生物教学中得到广泛应用,例如：光合作用和呼吸作用中的计算；生物生殖和发育中的计算；遗传的物质基础中的计算；生物进化中的计算；生态学中的计算,规律总结如下：

（1）有光时植物既光合作用又呼吸作用,真正光合速率等于表观光合速率+呼吸速率,黑暗时只呼吸作用,呼吸速率等于外界环境中O2减少量或CO2增加量/（单位时间?单位面积）.

（2）酵母菌既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,且两种呼吸都能产生CO2,若放出的CO2的体积与吸收的O2的体积比为1：1,则只进行有氧呼吸；若放出的CO2的体积与吸收的O2的体积比大于1,则有氧呼吸和无氧呼吸共存；若只有CO2的放出而无O2的吸收,则只进行无氧呼吸.

（3）不考虑染色体的交叉互换,1个精（卵）原细胞经过减数分裂实际产生的精子（卵细胞）种类是2（1）种,1个雄（雌）性生物经过减数分裂产生的精子（卵细胞）种类是2n种,n为同源染色体（或能够自由组合的等位基因）对数.

（4）果实数等于子房数,种子数等于胚珠数等于花粉粒数等于精子数/2等于卵细胞数等于极核数/2.对同一果实来说,果皮、种皮细胞中染色体数等于母本体细胞染色体数,胚细胞中染色体数等于1/2×亲本染色体数之和,胚乳细胞中染色体数等于1/2×父本染色体数+母本染色体数.

（5）碱基互补配对原则在计算中的作用

规律一：一个双链DNA分子中,A等于T,G等于C,A+G等于C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数

规律二：在双链DNA分子中,互补的两碱基和（如A+T或C+G）占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形式的mRNA中该种比例的比值.

规律三：DNA分子一条链中（A+G）/（C+T）的比值的倒数等于其互补链中该种碱基比例的比值.

规律四：DNA分子一条链中互相配对的碱基和的比值,如（A+T）/（G+C）等于其互补链和整个DNA分子中该种碱基比例的比值.

（6）DNA复制所需的某种碱基（或游离的脱氧核苷酸）数等于m?（2n-1）,m代表所求的该种碱基（或脱氧核苷酸）在已知DNA分子中的数量,n代表复制次数.

（7）用同位素标记模板,复制n次后,标记分子所占比例为2/2n,标记链所占比例为1/2n；用同位素标记原料,复制n次后,标记分子所占比例为1,标记链所占比例为1-1/2n.

（8）计算某种群数量时,公式为N：[a]等于[b]：[c]其中a表示第一次捕获并标记个体数量,b表示第二次捕获数量,c表示在第二次捕获个体中被标记个体的数量.

（9）已知第一营养级（生产者）生物的量,求最高营养级生物的最多量时,食物链按最短、传递效率按20%计算；求最高营养级生物的最少量时,食物链按最长、传递效率按10%计算.

（10）已知最高营养级生物的量,求消耗生产者（第一营养级）的最多量时,食物链按最长、传递效率按10%计算；求消耗生产者（第一营养级）的最少量时,食物链按最短、传递效率按20%计算.

高中生物新教材中,关于计算的部分并不多,但难度加大,大多数时候学生不会做,而且方法也很死板,很复杂,不容易做出正确答案.其实关于计算题一般表面上看都很抽象,但只要我们转变思路,把抽象的问题具体化,形象化,问题就简单了.在计算过程中,只要找到规律,万变不离其中,任何难题都能做,自然界和人类社会不断发展变化的今天,我们每一位生物老师应不断转变教育观念、更新教育思想、改革教学模式、改进教学方法和手段,使学生具有扎实的基础知识、科学求实的态度、灵活多变的思维方式和强烈的创新意识.