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“类比”是一种在找出两个不同事物的某些相同或相似点后,把一事物的有关知识推移到另一事物,从而对另一事物做出假定性说明的推理方法。在教学中,它作为一种创造性的思维方式,因能帮助学生理解复杂的概念、规律和实验过程而被广大教师视为教学的一大“法宝”。在生物课堂上巧妙地运用类比化解学生学习中的疑难,对激发学生的学习兴趣,提高学习效率很有意义。
一、利用生活经验进行类比
学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。教师可利用学生的生活经验,帮助学生理解生物学的基本知识和原理。
如在学习“原核细胞与真核细胞的结构”时,教师可以用一个新鲜的鸡蛋与一个不新鲜的鸡蛋刚打开时的模样来打比方。学生联系生活经验就能认识到:真核细胞好比一个新鲜的鸡蛋,靠近细胞中间的位置有一个成形的细胞核,相当于一个成形的蛋黄;而原核细胞好比一个不新鲜的鸡蛋,靠近细胞中间的位置有一个不成形的拟核,相当于一个蛋黄膜刚破的散蛋黄,同时散蛋黄还集中在某一区域,这又相当于原核细胞的核区。
又如在学习染色体和染色质时,可引导学生用生活中经常看到的弹簧和铅丝进行类比。粗短的弹簧相当于染色体,细长的铅丝相当于染色质。把细长的铅丝高度螺旋化就形成粗短的弹簧,这一过程中发生的是物理变化,并没有发生化学变化。染色体和染色质的关系也是如此。经过这样的类比学生就能清晰地掌握它们是同一物质在不同时期的两种不同形态。
再如在证明DNA是遗传物质的两大经典实验:肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。考纲要求理解掌握这两个实验中的一个共同设计思路,即设法把DNA与其他物质分开,然后单独地、直接地研究它们各自的遗传功能。学生在学习这一知识点时,对肺炎双球菌的转化实验中用提纯法直接分离的处理方式容易理解,而在噬菌体侵染细菌的实验中用同位素标记法的处理方式就很难理解,特别是对这两种处理方式竟然能达到相同的目的(把DNA与其他物质分开来单独地、直接研究各自的遗传功能),学生更感到茫然。此时,如果用下面的简单事实类比一下,就会使学生茅塞顿开。有一群小鸡,我们要研究比较雌鸡和雄鸡的生长发育情况一般可以有两种方法:一是把雌的放在筐A中,把雄的放在筐B中,然后分别观察记录;二是把雌的涂上红色,雄的涂上黄色,然后观察记录。方法一相当于直接分离的处理方式,方法二相当于同位素标记的处理方式。
在用生活经验进行类比的过程中,若再能添加些恰当的比喻,不仅可以激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,还可加深学生对基本概念的理解和进一步提高课堂教学质量。
我用这样的类比来帮助学生理解普遍都认为很难的蛋白质合成过程。许多大人(转运RNA)各自领着自己的孩子(转运RNA携带的氨基酸),将他们安排到电影院(核糖体)的一排座位(信使RNA模板链)上看电影(合成蛋白质),就类似于蛋白质的合成过程:大人有左手和右手(RNA有两个特异性端),左手拿电影票(反密码子),右手领着自己的小孩(氨基酸),来到电影院(核糖体),找到座位号(遗传密码),将自己的小孩安排下后,离开电影院(转运RNA完成转运氨基酸的功能后离开核糖体),这样,这许多小孩(多种氨基酸),就通过大人(转运RNA)领着(携带),按照电影院座位号(信使RNA的遗传密码)排成了一定顺序(多肽)。
就像在生活中谁都不会拒绝幽默一样,在课堂上,学生同样希望老师能给他们带来幽默,使他们在轻松中获得学习的乐趣。恰当而幽默的类比,最能激发学生学习兴趣,能使学生的思维在最大限度内被激活。一旦学生的思维被激活了,课堂气氛也会十分活跃,学生对知识理解也就越来越深入了。
二、利用学科内知识类比
生物学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,可以给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
如在《生物》(必修Ⅰ)的学习中,可以有:原核细胞与真核细胞在细胞大小、细胞核、细胞器、细胞壁、有无染色体、细胞分裂方式以及基因表达的时间位置等方面的类比;斐林试剂与双缩脲试剂在鉴定对象、试剂浓度、使用方法、实验现象、反应实质间的类比;蛋白质与核酸在组成元素、基本单位、分子结构、分子结构多样性的原因、形成的场所、主要功能方面的类比;DNA与RNA在基本单位、分布、空间结构、化学组成方面的类比;物质跨膜运输方式自由扩散、协助扩散、主动运输间的类比;各种细胞器间的类比;有氧呼吸与无氧呼吸间的类比;光合作用与细胞呼吸间的类比;光反应与暗反应间的类比;等等。
又如在《生物》(必修Ⅱ)的学习中,可以有:基因的分离规律与自由组合规律的类比;复制、转录、翻译、逆转录间的类比;三大可遗传变异:基因突变、基因重组、染色体变异间的类比;几种常见育种方式的类比;精子形成与卵细胞形成间的类比;减数分裂与有丝分裂间的类比;无籽西瓜与无籽番茄的类比;现代生物进化理论与自然选择学说的类比;等等。
通过引导学生进行学科内各个知识点间的类比,不仅可以把细碎的知识点串成线,连成面,使学生自主地构建起严密的知识框架,还可以突出教学重点、突破教学难点,使学生能真正理解、掌握和应用。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。
三、利用学科间知识类比
自然科学分科庞杂,生物只是众多学科之一,所以可以用学生已经学过的其他学科的知识进行类比,帮助学生理解一些生物现象和生物规律。
如讲解生长素浓度与所起作用的关系曲线时(如图1),学生往往简单地认为曲线上升段AB段是促进生长,曲线下降段BD段是抑制生长。为了突破这一难点,我用物理中的加速度与速度的关系进行类比,AB段是加速度增大导致速度增大,B点是加速度最大的点,BC段是加速度逐渐减小,但速度仍在增大。直到C点加速度为零,速度保持不变。C点以后,加速度负增长,才导致速度下降。因此,此曲线中AC段都是促进生长,其中B点是促进效果最好,C点是既不促进,也不抑制,C点以后才是抑制生长。这样一类比,学生就真正理解了此曲线含义了。
又如,学生在政治学习中已掌握了内因与外因的关系:两者共同影响着事物的发展,其中内因起决定性的作用,而外因只起影响作用。通过类比就可以理解:可遗传变异与自然选择在生物进化中分别所起的作用;植物细胞质壁分离与复原的两大因素,细胞内外浓度差和原生质层、细胞壁伸缩性大小的关系;等等。
生物、化学是一家,可类比就更多了,如内环境中的渗透压大小与物质的量浓度类比,各种稳态的维持与化学平衡间的类比,等等。
这样类比,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些生物新知识的教学难度,又增强了学生学好生物的信心。
综上所述,类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。它不仅是教师深入浅出地讲授教学内容的重要教学手段,也是学生深入理解新知识的重要方法。教师善于类比,就可以引导学生从已知过渡到解决未知,从近的过渡到解决远的,从熟悉的过渡到解决生疏的,从明显的过渡到解决隐晦的,等等。
当然,在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,在教学中起到举一反三的好效果。
一、利用生活经验进行类比
学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。教师可利用学生的生活经验,帮助学生理解生物学的基本知识和原理。
如在学习“原核细胞与真核细胞的结构”时,教师可以用一个新鲜的鸡蛋与一个不新鲜的鸡蛋刚打开时的模样来打比方。学生联系生活经验就能认识到:真核细胞好比一个新鲜的鸡蛋,靠近细胞中间的位置有一个成形的细胞核,相当于一个成形的蛋黄;而原核细胞好比一个不新鲜的鸡蛋,靠近细胞中间的位置有一个不成形的拟核,相当于一个蛋黄膜刚破的散蛋黄,同时散蛋黄还集中在某一区域,这又相当于原核细胞的核区。
又如在学习染色体和染色质时,可引导学生用生活中经常看到的弹簧和铅丝进行类比。粗短的弹簧相当于染色体,细长的铅丝相当于染色质。把细长的铅丝高度螺旋化就形成粗短的弹簧,这一过程中发生的是物理变化,并没有发生化学变化。染色体和染色质的关系也是如此。经过这样的类比学生就能清晰地掌握它们是同一物质在不同时期的两种不同形态。
再如在证明DNA是遗传物质的两大经典实验:肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。考纲要求理解掌握这两个实验中的一个共同设计思路,即设法把DNA与其他物质分开,然后单独地、直接地研究它们各自的遗传功能。学生在学习这一知识点时,对肺炎双球菌的转化实验中用提纯法直接分离的处理方式容易理解,而在噬菌体侵染细菌的实验中用同位素标记法的处理方式就很难理解,特别是对这两种处理方式竟然能达到相同的目的(把DNA与其他物质分开来单独地、直接研究各自的遗传功能),学生更感到茫然。此时,如果用下面的简单事实类比一下,就会使学生茅塞顿开。有一群小鸡,我们要研究比较雌鸡和雄鸡的生长发育情况一般可以有两种方法:一是把雌的放在筐A中,把雄的放在筐B中,然后分别观察记录;二是把雌的涂上红色,雄的涂上黄色,然后观察记录。方法一相当于直接分离的处理方式,方法二相当于同位素标记的处理方式。
在用生活经验进行类比的过程中,若再能添加些恰当的比喻,不仅可以激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,还可加深学生对基本概念的理解和进一步提高课堂教学质量。
我用这样的类比来帮助学生理解普遍都认为很难的蛋白质合成过程。许多大人(转运RNA)各自领着自己的孩子(转运RNA携带的氨基酸),将他们安排到电影院(核糖体)的一排座位(信使RNA模板链)上看电影(合成蛋白质),就类似于蛋白质的合成过程:大人有左手和右手(RNA有两个特异性端),左手拿电影票(反密码子),右手领着自己的小孩(氨基酸),来到电影院(核糖体),找到座位号(遗传密码),将自己的小孩安排下后,离开电影院(转运RNA完成转运氨基酸的功能后离开核糖体),这样,这许多小孩(多种氨基酸),就通过大人(转运RNA)领着(携带),按照电影院座位号(信使RNA的遗传密码)排成了一定顺序(多肽)。
就像在生活中谁都不会拒绝幽默一样,在课堂上,学生同样希望老师能给他们带来幽默,使他们在轻松中获得学习的乐趣。恰当而幽默的类比,最能激发学生学习兴趣,能使学生的思维在最大限度内被激活。一旦学生的思维被激活了,课堂气氛也会十分活跃,学生对知识理解也就越来越深入了。
二、利用学科内知识类比
生物学是自然科学中的一门基础科学,它不仅有一定的知识内容,而且这些内容之间存在着必然的内在联系。将新、旧知识进行类比,可以给学生以启示,使学生易于掌握新知识,同时也巩固了旧知识。
如在《生物》(必修Ⅰ)的学习中,可以有:原核细胞与真核细胞在细胞大小、细胞核、细胞器、细胞壁、有无染色体、细胞分裂方式以及基因表达的时间位置等方面的类比;斐林试剂与双缩脲试剂在鉴定对象、试剂浓度、使用方法、实验现象、反应实质间的类比;蛋白质与核酸在组成元素、基本单位、分子结构、分子结构多样性的原因、形成的场所、主要功能方面的类比;DNA与RNA在基本单位、分布、空间结构、化学组成方面的类比;物质跨膜运输方式自由扩散、协助扩散、主动运输间的类比;各种细胞器间的类比;有氧呼吸与无氧呼吸间的类比;光合作用与细胞呼吸间的类比;光反应与暗反应间的类比;等等。
又如在《生物》(必修Ⅱ)的学习中,可以有:基因的分离规律与自由组合规律的类比;复制、转录、翻译、逆转录间的类比;三大可遗传变异:基因突变、基因重组、染色体变异间的类比;几种常见育种方式的类比;精子形成与卵细胞形成间的类比;减数分裂与有丝分裂间的类比;无籽西瓜与无籽番茄的类比;现代生物进化理论与自然选择学说的类比;等等。
通过引导学生进行学科内各个知识点间的类比,不仅可以把细碎的知识点串成线,连成面,使学生自主地构建起严密的知识框架,还可以突出教学重点、突破教学难点,使学生能真正理解、掌握和应用。如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识。
三、利用学科间知识类比
自然科学分科庞杂,生物只是众多学科之一,所以可以用学生已经学过的其他学科的知识进行类比,帮助学生理解一些生物现象和生物规律。
如讲解生长素浓度与所起作用的关系曲线时(如图1),学生往往简单地认为曲线上升段AB段是促进生长,曲线下降段BD段是抑制生长。为了突破这一难点,我用物理中的加速度与速度的关系进行类比,AB段是加速度增大导致速度增大,B点是加速度最大的点,BC段是加速度逐渐减小,但速度仍在增大。直到C点加速度为零,速度保持不变。C点以后,加速度负增长,才导致速度下降。因此,此曲线中AC段都是促进生长,其中B点是促进效果最好,C点是既不促进,也不抑制,C点以后才是抑制生长。这样一类比,学生就真正理解了此曲线含义了。
又如,学生在政治学习中已掌握了内因与外因的关系:两者共同影响着事物的发展,其中内因起决定性的作用,而外因只起影响作用。通过类比就可以理解:可遗传变异与自然选择在生物进化中分别所起的作用;植物细胞质壁分离与复原的两大因素,细胞内外浓度差和原生质层、细胞壁伸缩性大小的关系;等等。
生物、化学是一家,可类比就更多了,如内环境中的渗透压大小与物质的量浓度类比,各种稳态的维持与化学平衡间的类比,等等。
这样类比,既加强了各学科间的横向联系,又激发了学生学习的兴趣;既降低了某些生物新知识的教学难度,又增强了学生学好生物的信心。
综上所述,类比法在教学方面确实具有严格的逻辑推理难以取代的功效。它不仅是教师深入浅出地讲授教学内容的重要教学手段,也是学生深入理解新知识的重要方法。教师善于类比,就可以引导学生从已知过渡到解决未知,从近的过渡到解决远的,从熟悉的过渡到解决生疏的,从明显的过渡到解决隐晦的,等等。
当然,在使用类比方法时,要注意各种不同事物之间的差异和区别,在引进新概念、新规律时,应当进一步把它们的本质讲清楚。只有这样,才能使学生更好地理解所学习的内容,在教学中起到举一反三的好效果。