函数图象在高中生物教学中的应用

函数图象在高中生物教学中的应用

函数图象是数学解析儿何中表示变量和变量相互关系的一种形象化

的表达形式，是直观教学中的一种重要手段。将函数图象灵活地应用于

生物教学中，直观性强，操作方便。本文就高中生物教学运用函数图象

谈点体会。

由于高中学生已经掌握了一定的函数知识，教学中可以要求学生分

析图象的变化规律、产生的原因或变化的结果，或要求学生绘制有关的

图象，这既利于培养学生的科学能力、分析能力，又有利于学生加快学

习速度，调动学生的学习积极性。在港、台、国外的生物学考试和竞赛

试卷中，常见到函数图象试题。近年来，在国内的一些考试中，也出现

函数图象试题。解这类题，学生要根据图象思考、综合分析才能正确作

答，这能较好地考查学生对某些知识的理解和学握情况，考查学生综合

分析和灵活应用知识的能力。将函数图象迁移到生物教学中，还能促进

学科间的渗透、交叉与综合，有利于中学教学从应试教育向素质教育的

转轨。因此，函数图象在高中生物教学中的应用是可行和必要的。

一、帮助学生理解和掌握新知识

学生对学习缺乏信心，产生畏难情绪，主要是在学习过程中对所学

知识未能充分理解，遇到较多自己无法解决的困难所造成的。教学中，

教师要根据生物学的基本原理，运用一定的手段，充分揭示生命活动规

律，帮助学生正确理解有关知识，才能消除他们的畏难情绪，提高学习

兴趣。函数图象可以帮助学生理解不易观察到比较抽象的生物体的生理

知识。例如，细胞的有丝分裂是高中生物教材的重点和难点之一，细胞

有丝分裂过程中最主要是染色体和DNA的行为和数量变化。我在讲授

这部分内容时，先用挂图或剪贴图讲解有丝分裂过程，再出示图1和图

2,图1表明有丝分裂过程间期、中期、末期，细胞染色体数为2N,而

后期细胞染色体数为4N（由于着丝点断裂，同一染色体的两个染色单体

分开成为染色体，使细胞染色体数增加一倍）；图2表明有丝分裂间期

DNA复制，DNA量增加一倍，由2c增至为4C,前期、中期、后期，

NAD含量不变为4C,末期DAN随染色体平均分配到两个细胞核中，子

细胞核中DAN含量为2C。这样增加了学生的感性认识，便于理解和掌

握有丝分裂的重要特征：亲代细胞染色体经过复制后，平均分配到子细

对比是生物教学中常用的方法，通过有关概念、原理、规律的比较,

使学生认清事物间的区别和联系、相同点和不同点，从而达到加深理解

和掌握知识的效果。例如，学生学完种间关系内容时，为了巩固所学知

识，出示以下三个函数图象，让学生通过分析对比判断出A、B两种生

物的种间关系：图3表明A、B两种生物个体数量为同步变化，二者同

生共死，为共生关系；图4表示A、B两种生物开始时个体数量为同步

变化，以后A增B减，你死我活，为竞争关系；图5表示A、B两种生

物个体数量变化不同步，先增者先减少（A）,后增者后减少（B）,为捕

食关系，A为被捕食者，B为捕食者。图象简明扼要，学生一目了然，

通过观察、比较和总结，便于知识的理解和记忆。

三、培养学生识图能力和分析问题的能力

运用函数图象进行教学，师生必须观察、分析图象，如图6表示在

减数分裂过程中，一个细胞核DNA含量变化曲线图。联系减数分裂，

通过仙线变化特征，找出细胞核DNA的变化规律：曲线起点为2C,间

期DNA复制，精原细胞DNA复制后为初级精母细胞，初级精母细胞

DNA含量为4C。在第一次分裂结束时，由于同源染色体彼此分离，并

分别进入两个次级精母细胞中，故每个次级精母细胞核DNA含量2C,

曲线由4c降至2C；第二次分裂结束时，由于姐妹染色单体分开成为染

色体并分别进入两个精子细胞中，故精子细胞核DNA含量为1C,曲线

由2c降至1C,然后，呈水平状态。通过曲线变化特征，依据上述分析

得出，减数分裂结果：子细胞（配子）核DNA含量是原来的（原始生

殖细胞或体细胞）的一半。根据图象进行思考，有利于学生识图能力和

分析能力的培养。

四、运用函数图象的思维转换能力，培养学生创造性地学习生物学

图6减数分裂图7生长素浓度（mol/L）

教学中将文字转化为函数图象或将函数图象转化为文字形式革行表

达，配以设疑、问答、解释等，引导学生对图象所显示的数量变化作出

数学分析后，通过想象、迁移到有关生物学问题上，与具体内容联系，

实现图文信息沟通，有利于培养学生的思维能力，让学生透过现象，认

识事物的本质，通过举一反三，创造性地解决问题。例如，在学生学完

生长素三个生理作用后，出示图7引导学生观察分析图象：生长素浓度

为10-叫力01（促进根的生长，但对芽和茎的生长仅有很少反应。10-8mol/L

抑制根的生长，却强烈地促进芽的生长。茎生长的适宜尝试是10-5mol/L,

而在这尝试下芽和根的生