唐曉春

摘 要 介紹了“類比”在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在：在經(jīng)典科學(xué)史中類比，掌握科學(xué)方法；在核心概念中類比，認(rèn)識概念內(nèi)涵；在探究假說中類比，提升探究能力；在遺傳規(guī)律中類比，促進(jìn)規(guī)律理解；在生物原理中類比，強(qiáng)化原理應(yīng)用；在生物模型中類比，建構(gòu)知識框架。

關(guān)鍵詞 類比 核心概念 遺傳規(guī)律 原理 模型

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

類比是根據(jù)兩個對象或兩類事物一些屬性相同或相似，從一個對象的已知屬性出發(fā)去猜想另一個對象也可能具有相同或相似屬性的一種思維邏輯方法。類比的思想在生物教學(xué)中有著極大的用處。對于一些陌生難懂的知識，教師可利用學(xué)生頭腦中已經(jīng)熟知的知識，進(jìn)行相應(yīng)的類比，讓這些新知識融會貫通。甚至可以這么說，通過類比教給學(xué)生的知識是學(xué)生真正學(xué)習(xí)到的知識，也是學(xué)生印象最為深刻的知識。

1 在經(jīng)典科學(xué)史中類比，掌握科學(xué)方法

19世紀(jì)30年代，施萊登和施旺提出了細(xì)胞學(xué)說。1838年，植物學(xué)家施萊登通過對植物的顯微觀察，認(rèn)識到植物是由細(xì)胞構(gòu)成的。植物學(xué)家施萊登和動物學(xué)家施旺是好朋友。一次吃飯時，施萊登把他尚未發(fā)表的這個重大發(fā)現(xiàn)告訴了施旺，施旺當(dāng)時依據(jù)植物和動物組織結(jié)構(gòu)的相似性，立刻類比聯(lián)想到動物是否也是由細(xì)胞構(gòu)成的，并開始對此進(jìn)行科學(xué)研究。繼施萊登1838年發(fā)表了《植物發(fā)生論》后，施旺于1839年發(fā)表了《動植物結(jié)構(gòu)和生長一致性的顯微研究》，從而建立了細(xì)胞學(xué)說。

當(dāng)施旺的科學(xué)研究處于“抑制”狀態(tài)時，施萊登的適時“提醒”，讓施旺產(chǎn)生了類比聯(lián)想……他們提出的細(xì)胞學(xué)說對19世紀(jì)的生物學(xué)產(chǎn)生了巨大影響，兩人科學(xué)研究的合作也成了生物科學(xué)史上一段佳話，而他們研究的重大突破源于一次“類比”?；仡櫳锟茖W(xué)史，許多科學(xué)家的研究源于他們或別人研究成果基礎(chǔ)上的類比，因此，類比是生物學(xué)研究中重要的科學(xué)研究方法。

2 在核心概念中類比，認(rèn)識概念內(nèi)涵

染色體在高中生物學(xué)中是核心概念，染色體的主 組成成分是DNA和蛋白質(zhì)。如何解決這一微觀上的難點(diǎn)，為理解“染色體是DNA的主要載體”做好知識鋪墊，類比是筆者目前認(rèn)為最好的方法。教師給學(xué)生展示一串“珍珠”項(xiàng)鏈。讓“珍珠”項(xiàng)鏈與染色體發(fā)生類比：“珍珠”就相當(dāng)于蛋白質(zhì)成分，項(xiàng)鏈中的線就相當(dāng)于DNA。學(xué)生一聽就明白。

如何理解“染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在不同時期的兩種表現(xiàn)形式”，類比電話線就能深刻理解。給學(xué)生展示一根電話線，電話線自然狀態(tài)下是螺旋的，收縮后變成桿狀，就相當(dāng)于染色體形態(tài)；然后把電話線伸展開，變成了一根細(xì)長的線，就相當(dāng)于染色質(zhì)形態(tài)。教學(xué)效果很好，值得一試。

總之，在核心概念教學(xué)中，如果能夠找到相似物體與之恰當(dāng)?shù)念惐龋軌蚩焖儆行У恼J(rèn)識概念內(nèi)涵。

3 在探究假說中類比，提升探究能力

在光合作用發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史中，通過一系列的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，人們已經(jīng)能夠?qū)懗龉夂献饔每偡磻?yīng)式?？茖W(xué)家接著再思考：光合作用釋放的氧氣中的氧來自哪里呢？早期，有科學(xué)家認(rèn)為CO2裂解，CO2中的C與H2O結(jié)合生成（CH2O），CO2的氧出來形成O2。這樣，有科學(xué)家就作出假設(shè)：氧氣中的氧來自CO2。但有研究者在硫細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了此反應(yīng)式（呈現(xiàn)給學(xué)生，把光合作用總反應(yīng)式也與之放在一起呈現(xiàn)）。

大部分學(xué)生經(jīng)過類比和認(rèn)真思考：氧和硫同屬于氧族元素，化學(xué)性質(zhì)類似，既然H2S能變成S單質(zhì)，那么H2O也可成為O單質(zhì)。學(xué)生自然能作出假設(shè)：氧氣中的氧來自H2O。1940年，美國的科學(xué)家魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法進(jìn)行了相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)。

新課程倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，對提出的問題做出科學(xué)假設(shè)是科學(xué)探究的一個重要環(huán)節(jié)，可提高學(xué)生的科學(xué)探究假說能力。在類比中作出假設(shè)，即簡單又科學(xué)。

4 在遺傳規(guī)律中類比，促進(jìn)規(guī)律理解

在遺傳規(guī)律中進(jìn)行類比，就不得不提薩頓假說（表1）。

有了這樣的類比假說，學(xué)生再學(xué)習(xí)減數(shù)分裂就會心中有數(shù)。等學(xué)完減數(shù)分裂，學(xué)生就會豁然開朗，深刻理解減數(shù)分裂是遺傳規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，知識得以融會貫通，從而促進(jìn)對遺傳規(guī)律的理解。

5 在生物原理中類比，強(qiáng)化原理應(yīng)用

滲透作用是學(xué)生必修1階段要學(xué)習(xí)的生物學(xué)原理，如何學(xué)懂，應(yīng)用原理，筆者利用類比，進(jìn)行了積極的嘗試。

探究植物細(xì)胞如何吸水、失水時，學(xué)生依照表2的類比都能作出假設(shè)：植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于半透膜，成熟的植物細(xì)胞相當(dāng)于一個滲透裝置。

6 在生物模型中類比，建構(gòu)知識框架

學(xué)生嘗試搭建細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型。有的用橡皮泥捏出磷脂分子，搭建出磷脂雙分子層，再用不同顏色的橡皮泥捏出蛋白質(zhì)分子或覆蓋或鑲嵌或貫穿，糖蛋白也形象生動。也有學(xué)生別出心裁，用兵乓球代表磷脂的頭，用兩根牙簽代表磷脂的尾，用泡沫盒代表蛋白質(zhì)。在類比細(xì)胞膜流動鑲嵌模型的構(gòu)建過程中，學(xué)生一定對細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有了更清晰的認(rèn)識，形成了細(xì)胞膜的知識框架。

嘗試DNA的結(jié)構(gòu)模型的建構(gòu)。筆者利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的DNA模型“零件”嘗試了DNA結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)，但有一個班因課時過于緊張，未能完成模型的搭建。在南京市統(tǒng)考中，其中有一道選擇題就是檢測DNA結(jié)構(gòu)的知識，這個班此題的得分率比其他班低了15%，主要原因就是對DNA的基本骨架不清楚?？梢?，模型的建構(gòu)對知識的掌握有很大的幫助，讓學(xué)生動手做一做，在做的過程中，學(xué)生就開始思考：這個材料代表什么呢？如果學(xué)生在模型建構(gòu)過程中經(jīng)常有這樣的思考，在做中類比，在做中學(xué)習(xí)，學(xué)生的生物知識肯定理解得透徹，知識框架肯定牢固。