Математика в час по биология

Математика в час по биология

Числата и измерените стойности са надеждни и обективни. Математическите помагала се използват от биолозите по различни начини ежедневно: за оценка и анализ на данни или за статистическа проверка на новопридобитите знания.

Има два начина биолозите да получат знания: да създадат моделни изчисления въз основа на данни от наблюдения или да преминат по класическия научно-експериментален път. И в двата случая се използват математически инструменти за оценка на получените данни. За часовете по биология това води до предизвикателството да се закрепи математиката като важна помощ в процеса на знание по-здраво в часовете по биология.

1 + 1 = 500. След успешно чифтосване женската на копринения молец снася до 500 яйца в рамките на няколко дни, от които се излюпват нови гъсеници. Студентите математически описват стъпките от холометаболитния цикъл на развитие на копринения молец. За целта те организират данни, четат от диаграми и избират подходящи форми на документация и комуникация на резултатите.

С помощта на метода за улов/повторно улавяне може да се изчисли размерът на популацията в полето. Прост моделен експеримент първо показва на студентите биологичните и математически рамкови условия, на които се основава прилагането на метода. След това учениците пренасят модела в реална ситуация на полето и определят размера на популацията от охлюви.

Въпросът за вероятността от възникване на генетични заболявания е от математически и статистически характер. Студентите обясняват вероятностите в контекста на различни генетични заболявания. Те разбират генетичната вероятност като математико-статистическа величина и я обясняват с помощта на математически принципи. Освен това учениците правят разлика между ежедневното значение и математическото значение на термините.

Експериментът е неуспешен и спецификацията на съответното графично представяне не е опция? Учениците самостоятелно моделират връзката между фотосинтезата и интензивността на светлината. За целта те конструират и интерпретират линейни диаграми с помощта на математически и биологични съображения и графично представят характерните криви за светлината и сенчестите листа.

Черупчестите мекотели отдавна се използват като индикатори за условията на околната среда - особено промени в солеността на заобикалящата вода. Студентите развиват идеи и описват как явлението образуване на гърбица в Cyprideis torosa може да се използва за възстановяване на солеността. Те използват трансферна функция като математическа помощ за описване на връзките.

В края на 19-ти век варианти на брезовия молец (Biston betularia), които всъщност бяха изпъстрени с бяло, все по-често се появяват в английските индустриални зони поради меланин. Използвайки актуални данни, учениците изчисляват общото разпределение на пеперудите по стволовете, клоните и клоните, въз основа на това оценяват критиката на първоначалните опити за индустриален меланизъм и обосновават дали има ясна разлика в районите, в които се намират половете. И накрая, студентите спорят дали прилепите са възможна причина за различен ефект на подбор върху двете бистонови морфи.

Дългосрочно проучване трябва най-накрая да изясни въпроса за различен селективен натиск за двете морфи на черния молец от птици като хищници. Студентите оценяват данните от дългосрочното проучване и отговарят на въпроса за селективен, различно силен селекционен натиск върху двете морфи. Те оценяват вариацията в селекционния натиск през годините на експеримента и за двете морфи и накрая обсъждат дали оригиналната хипотеза на Kettlewell за обяснение на индустриалния меланизъм в молеца може да се поддържа.