| 标题 | 数学思想在高中生物遗传教学中的应用 |
| 范文 | 胡勇 摘要：在教育稳定发展形势下，高中各学科教学呈现新的发展态势，其具体教学优化途径，成为各学科适应教育发展形势的关键。文章以高中生物遗传教学为切入点，探究数学思想在其中的应用途径，为相关教师强化教学效果，提高教学质量，提供一定的参考依据。 关键词：数学思想;高中生物;教学探究 中图分类号：G4 ?文献标识码：A ?文章编号：（2020）-33-355 引言 在新的教育发展形势下，各学科思想的相互渗透已经成为高中教育发展的主要方向之一，是高中教育突破传统教学限制，提升学生综合素养的积极尝试。而在高中生物教学中，遗传问题作为高考的重点考内容，其教学优化途径，是高中生物教学发展的关键。因此，在实际教学工作中，如何通过引入数学思想，帮助学生解决生物遗传的各类问题，成为相关教师当下重点关注的问题。 一、完全平方公式在生物遗传问题中的应用途径 针对生物遗传知识特点，教师可在课堂教学中，引导学生运用完全平方公式，解决相应问题。为明确其正确的运用思路，教师可利用多媒体进行例题讲解演示。教师可展示题目内容：“在某种动物种群中，AA、Aa、aa基因型分別占25%、50%、25%。若此种群中的aa没有繁殖能力，而其他个体之间则可以随机分配，那么从理论上分析，在该种群的下一代中，AA∶Aa∶aa的基因个体数量比为？”在展示题目内容后，教师可引导学生进行自主探究，挖掘其中的数学思想。在部分学生发现完全平方公式在其中的体现后，教师可演示具体的解题过程，帮助学习基础较弱或思维能力一般的学生，观察完全平方公式在其中的作用，解题过程如下：由题目条件已知，aa是没有繁殖能力的，因此应注意，在去除aa后，AA与Aa的占比发生变化，其系数要进行改变，而从数学角度看，该题目属于自由交配计算问题。首先，应变化系数，AA=1/3，Aa=2/3。其次，计算A与a的配子概率，可得计算式A=p=1/3+2/3×1/2=2/3，a=q=2/3×1/2=1/3，进而可解出该种群下一代AA=P2=（2/3）2=4/9，Aa=2pq=2×2/3×1/3=4/9，aa=q2=（1/3）2=1/9。由计算结果可得AA∶Aa∶aa的基因个体数量比为4∶4∶1。教师在演示解题步骤的过程中，应向学生强调题目中蕴含的数学思想，使其可以从更全面的角度审视生物遗传问题，并对数学思想及相关计算工具在生物遗传计算中的作用有更加完善的认知。 二、排列组合生物遗传问题中的应用途径 在生物遗传问题中，高中数学的排列组合思想同样可以帮助学生快速解决问题。为此，教师可由课堂例题讲解入手，并开展专项题目训练，使学生在训练过程中，体会并掌握排列组合思想在高中生物遗传问题中的应用方式[1]。教师可设置例题内容：“已知AaBbDdEeHhKk基因型个体自交，若其等位基因自由组合，则其子代3对等位基因杂合，4对等位基因纯合的个体出现概率为35/128时代是否正确？”在该题目中，基因型个体的每队基因都属于杂合范畴，因此个体自交后代中杂合子与纯合子的概率相同，为1/2。在了解题目条件内容后，教师可要求学生此时通过自主思考，寻找有助于该题目解题的数学内容，提升学生的思维积极性，为后续教学环节打下基础。在学生完成自主思考后，教师可利用学生此时注意力集中与好奇心浓厚的课堂时机，将数学组合思想太过演示解题过程，展示给学生。结合题目条件与组合计算内容可得3对等位基因杂合，4对等位基因纯合的个体出现概率为C37♂×（1/2）3×（1/2）4=35/128。教师也可在演示之前，令学生自行计算题目，并要求其在教师完成解题演示后，将自己的解题过程与教师所演示的进行对比，使得学生可以对组合数学思想在生物遗传问题中的具体作用有深刻的感知，使其在后续专项题目训练活动中，可以通过自主运用组合计算方法，提升计算熟练度，为其提升生物遗传问题解题效率，提供有力支持。 三、集合思想在生物遗传问题中的应用途径 除遗传问题的计算问题，其他问题同样也可运用数学思想完成解题。例如，教师可设置题目内容为：“若只考虑一对夫妻的子女只患一种病，患甲病的可能为a，甲正常可能性则为b;乙病的可能性为c，乙正常可能则为d。则下列式中，哪项可以正确表示其子女只患一种病？1.1-ac-bd 2.ad+bc 3.b+d-2bd 4.a+c-2ac”教师可引导学生运用数学集合表示法进行解题，即依据题意，画出集合各项可能的集合，并通过观察集合，分析上述式子是否能够正确表示夫妻子女患病概率。通过自主绘制集合，学生可解得子女患甲病的概率为a或1-b，甲正常则为b或1-a，而患乙病的概率为c或1-d，乙正常的概率则为d或1-c，由此可知，上述式子均可表示该夫妻子女只患一种病。通过引导学生运用绘制集合，教师可帮助学生将可能性转化为直观的数学表达方式，避免其在思考过程中，因自身思维漏洞或疏忽大意，漏掉正确的可能性表达式[2]。 结束语：综上所述，为顺应新的教育发展形势，提升学生的解题效率与综合素养，教师在生物遗传问题教学中应积极引入数学研究思想或计算工具，帮助学生更全面地掌握相关问题的解题方式，并通过数学思想内容与生物课程内容的有机结合，提升其认知水平，达到培养其综合学习能力的目的。 参考文献 [1]张晨曦. 巧用数理化知识演绎高中生物课堂教学[J]. 西藏教育，2017（10）：40-42. [2]崔向阳. 论高中生物遗传概率计算技巧[J]. 课程教育研究，2019（21）：179. |
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