Математика на уроці біології

Числа та виміряні значення надійні та об’єктивні. Математичні засоби щодня використовуються біологами різними способами: для оцінки та аналізу даних або для статистичної перевірки нещодавно набутих знань.

Біологи можуть отримати два знання: створити модельні розрахунки на основі даних спостережень або пройти класичний науково-експериментальний шлях. В обох випадках для оцінки отриманих даних використовуються математичні засоби. Для уроків біології це призводить до виклику закріплення математики як важливої допомоги у процесі пізнання на уроках біології.

1 + 1 = 500. Після успішного спаровування самка шовкової молі відкладає протягом 500 днів до 500 яєць, з яких вилуплюються нові гусениці. Студенти математично описують етапи циклу голометаболічного розвитку шовкової молі. Для цього вони впорядковують дані, читають зі схем і вибирають відповідні форми документації та передачі результатів.

За допомогою методу вилову/відлову можна оцінити чисельність популяції на полі. Простий модельний експеримент спочатку показує студентам біологічні та математичні рамкові умови, на яких базується застосування методу. Потім студенти переносять модель в реальну ситуацію на полі та визначають розмір популяції равликів.

Питання про ймовірність генетичних захворювань має математичний та статистичний характер. Учні пояснюють ймовірності в контексті різних генетичних захворювань. Вони розуміють генетичну ймовірність як математично-статистичну величину і пояснюють її, використовуючи математичні принципи. Крім того, студенти розрізняють повсякденне значення та математичне значення термінів.

Експеримент був невдалим, і вказівка відповідного графічного зображення не є варіантом? Учні самостійно моделюють взаємозв'язок між фотосинтезом та інтенсивністю світла. Для цього вони будують і інтерпретують лінійні діаграми за допомогою математичних та біологічних міркувань і графічно представляють характерні криві для світлового і тіньового листя.

Ракоподібні давно використовуються як індикатори стану навколишнього середовища - особливо зміни солоності навколишньої води. Учні розробляють ідеї та описують, як явище утворення горба у Cyprideis torosa може бути використано для реконструкції солоності. Вони використовують передавальну функцію як математичний засіб для опису взаємозв’язків.

В кінці XIX століття варіанти березової молі (Biston betularia), які насправді були крапчато білими, все частіше з'являлися в англійських промислових районах завдяки меланіну. Використовуючи поточні дані, студенти обчислюють загальний розподіл метеликів на стовбурах, гілках та гілочках, на цій основі оцінюють критику початкових спроб промислового меланізму та обґрунтовують, чи є чітка різниця в районах, де розташовані статі. Нарешті, студенти сперечаються, чи є кажани можливою причиною різного сильного ефекту відбору на дві бістонові морфи.

Довготривале дослідження має нарешті пояснити питання різного тиску відбору для двох морф чорної молі через птахів як хижаків. Студенти оцінюють дані довготривалого дослідження і відповідають на питання про селективний, різний сильний тиск відбору на дві морфи. Вони оцінюють різницю тиску селекції за роки експерименту для обох морф і, нарешті, обговорюють, чи можна зберегти оригінальну гіпотезу Кеттвелла про пояснення промислового меланізму у молі.