模型与建模：中学生物学模型教_基础教育

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序言　沉潜飞扬：生物学建模教学的逻辑深耕

一名教师如果长期、持续性地思考一个问题，往往会对这个方向的教学研究有自己的独到见解与现实做法，这是观察、思维与行动的沉潜；这位教师在思考的过程中，又不断地产出此...

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主题一　生物学模型概述

【一种观点】从模型“简化”的内涵特征思辨，模型并不代表真实世界的全部，它只凝练了原型的运动性、规律性，甚至精神性等组成元素。可见，模型的简化只是一种对现实世界本...

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第一章　模型的本质与内涵

【概述】模型是与真实物体、单一事件或一类事物相对应的，且具有解释力的试探性体系或结构。我国中学生物学领域对模型的最初认知还是来自朱正威先生提出的模型观点，即模型...

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第一节　模型的本质

对于模型这一概念，有学者提出模型是一种观点、一个实物、一个事件、一个概念、一个过程或者一个系统的表征。邱美虹则从本体论、认识论和方法论三个角度对模型进行了界定：...

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第二节　模型的内涵

美国教育司在《国家科学教育标准》中提出：模型是与真实物体、单一事件或一类事物相对应的，且具有解释力的试探性体系或结构。我国中学生物学领域，对模型的最初认知还是来...

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第二章　模型类型的综述

【概述】模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的、概括性的描述。这种描述可以是定性的，也可以是定量的。有的借助具体的实物或其他形象化的手段，有的则...

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第一节　模型的类型

模型的类型是模型研究与模型应用的基础。将模型归纳为不同类型，可以让使用者基于不同模型的关联性、交互性和特异性，依据自身所处的真实情境，有目的、有方向地进行选择和...

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一、国内外模型分类情况简介

对于模型类型的划分，纵观国内外模型的研究者，他们在给模型的类型进行划分的标准上，都给出了自己的分类标准。下面列举了一些有代表性的模型分类模式，见表1-2-1。 ...

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二、从中学生物学视角，归纳模型类型

从中学生物学科的角度审视模型类型，其表达方式不外乎以下六类。第一类，有形的：三维空间的实体模型，比如用塑料材料制作的人体心脏模型。第二类，言语的：指被听到或...

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三、从科学模型的角度，归纳模型类型

其实，从大多数科学研究者的角度，他们还是非常容易接受从科学模型的角度对模型进行分类的。第一，概念模型。概念模型是通过分析大量的具体形象，分类并揭示其共同本质...

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第二节　概念模型

《概念建模》一书将概念模型定义为在概念描述阶段，根据要素之间的相互关系，采取一定的形式将其精确地描述出来，组成一个集中的概念知识体，来说明所研究的问题。吴志强指...

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一、解释类概念模型

解释类概念模型常以可视化图形为载体，以简单的文本描述做解释，来帮助学生奠定基础认识。例如，图文并茂的模型呈现形式可以丰富阅读者的感性认识，培养阅读者的形象思维。...

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二、结构类概念模型

结构类概念模型以图形为载体，有次序地层次化展现物体的结构组成。其展现顺序可以从宏观到微观、从细胞到生物圈，甚至可以从原子到大分子化合物等。结构类概念模型能引导学...

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三、概括类概念模型

概括类概念模型指用一种模式去套用现实的教学实践，或者是用框架去“裁剪”鲜活的课堂实践。概括类概念模型的精髓蕴藏在事物发展的共性中。例如，在高三第一轮或第二轮复习...

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第三节　物理模型

物理模型就是根据相似原理，把真实事物按比例通过缩放形式制成模型，其状态变量和原事物的基本相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。物理模型通常以实物或图画形式直观...

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一、静态结构模型

静态结构模型是指依据生物体凸显的形状、颜色、大小等，按一定比例以及特征来制作的一种模型形式。其体现出事物的自然顺序和自然位置，揭示事物的形态、特征和本质，使生物...

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二、动态结构模型

动态结构模型是描述与操作时间和顺序有关的系统特征、事件序列、事件环境、事件组织以及影响事件更改的一种形式。动态模型的每张图均能辅助理解模型的行为特征，每张图均能...

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第四节　数学模型

《普通高中生物学课程标准》（2017年版，2020年修订）（以下简称“新课标”）强调：高中生物教学要让学生能够领悟数学模型建立的科学方法和其在科学研究中的应用。...

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一、确定性数学模型

确定性数学模型是目前最为普遍的一种数学模型，即运用数学的方法来研究和描述必然性的现象。确定性数学模型常采用各种方程式、关系式、代数方程、微分方程和积分方程等来表...

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二、随机性数学模型

生物现象具有随机性和偶然性。随机性数学模型，即用过程论、概率论和数理统计等方法去研究和描述一些随机现象的方法。不过，同一事件或随机事件重复多次地出现可以表明，其...

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第三章　建模式教学综述

【概述】模型的预测功能主要体现在科学知识的发展过程中。从认知规律角度审视，模型是科学研究的核心工作，而基于模型的科学研究是推动科学知识发展的动力，是人们不断地构...

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第一节　模型的功能

关于模型的功能，从国内外审视可知，国内研究者以赵萍为主要代表，国外研究者以莱瑟代尔（Leatherdale）为主要代表。...

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一、国内模型研究标志性人物对模型功能的陈述

根据赵萍的观点，模型在生物学研究中有五种功能：第一，可以利用模型解释现象。第二，可以利用模型预测现象。第三，模型可以产生新观点或新概念。第四，模型具有简...

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二、国外模型研究标志性人物对模型功能的陈述

莱瑟代尔提出模型有七个功能：第一，作为深刻理解想象的媒介，如原子的结构模型。第二，使得理论更容易理解，如用磁感线来解释磁场。第三，对理论的预测，如利用开普...

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三、本书对模型功能的综合性陈述

综上可知，不同研究者对于模型的功能有不同看法，学者们普遍认同的功能有描述功能、解释功能和预测功能。（一）描述功能因为模型主要是通过抓住原型的本质特征，并依据...

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第二节　模型构建的心理学分析

生物学教育心理学是生物学教育理论的一个分支。运用生物学教育心理学的原理，对学生在生物学建模教学活动过程中的心理活动进行分析，是构建生物学建模教学模式的科学依据。...

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一、生物学建模的动机

生物学建模动机是激励学生进行生物学建模活动的心理因素，是推动学生运用所学生物学知识通过建模解决实际问题的原动力。这种原动力与外部动机及内部动机密切相关。（一）...

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第三节　建模中的观察与思维能力

观察和思维是生物学知识应用与建模活动中的重要个性心理特征。这些能力因人而异，但都在建模活动中表现出来，同时也在建模活动中得到培养。（一）观察能力观察是人们认...

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第四节　建模的实践价值

以模型渗透的教育意义主要体现在学生可以借助模型对生命现象做出解释并理解科学知识，通过模型对科学探究做出猜测并理解科学认知，凭借模型对科学本质做出判断并理解模型功...

《模型与建模：中学生物学模型教》简介

序言　沉潜飞扬：生物学建模教学的逻辑深耕

目录

主题一　生物学模型概述

第一章　模型的本质与内涵

第一节　模型的本质

第二节　模型的内涵

第二章　模型类型的综述

第一节　模型的类型

一、国内外模型分类情况简介

二、从中学生物学视角，归纳模型类型

三、从科学模型的角度，归纳模型类型

第二节　概念模型

一、解释类概念模型

二、结构类概念模型

三、概括类概念模型

第三节　物理模型

一、静态结构模型

二、动态结构模型

第四节　数学模型

一、确定性数学模型

二、随机性数学模型

第三章　建模式教学综述

第一节　模型的功能

一、国内模型研究标志性人物对模型功能的陈述

二、国外模型研究标志性人物对模型功能的陈述

三、本书对模型功能的综合性陈述

第二节　模型构建的心理学分析

一、生物学建模的动机

第三节　建模中的观察与思维能力

第四节　建模的实践价值

《模型与建模：中学生物学模型教》简介

序言 沉潜飞扬：生物学建模教学的逻辑深耕

目录

主题一 生物学模型概述

第一章 模型的本质与内涵

第一节 模型的本质

第二节 模型的内涵

第二章 模型类型的综述

第一节 模型的类型

一、国内外模型分类情况简介

二、从中学生物学视角，归纳模型类型

三、从科学模型的角度，归纳模型类型

第二节 概念模型

一、解释类概念模型

二、结构类概念模型

三、概括类概念模型

第三节 物理模型

一、静态结构模型

二、动态结构模型

第四节 数学模型

一、确定性数学模型

二、随机性数学模型

第三章 建模式教学综述

第一节 模型的功能

一、国内模型研究标志性人物对模型功能的陈述

二、国外模型研究标志性人物对模型功能的陈述

三、本书对模型功能的综合性陈述

第二节 模型构建的心理学分析

一、生物学建模的动机

第三节 建模中的观察与思维能力

第四节 建模的实践价值

序言　沉潜飞扬：生物学建模教学的逻辑深耕

主题一　生物学模型概述

第一章　模型的本质与内涵

第一节　模型的本质

第二节　模型的内涵

第二章　模型类型的综述

第一节　模型的类型

第二节　概念模型

第三节　物理模型

第四节　数学模型

第三章　建模式教学综述

第一节　模型的功能

第二节　模型构建的心理学分析

第三节　建模中的观察与思维能力

第四节　建模的实践价值