云南 晏廷波

美國心理學(xué)家奧蘇伯爾的有意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：新知識的學(xué)習(xí)依賴于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的適當(dāng)觀念，原有的觀念為新知識的學(xué)習(xí)提供了固定點(diǎn)的作用。在新知識的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者通過自己已掌握的知識順利理解新知識。但是，當(dāng)新知識與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念不是上下位關(guān)系時(shí)，學(xué)生常常感到缺乏適當(dāng)?shù)?、起固定作用的舊知識。教師此時(shí)應(yīng)該聯(lián)系學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，通過類比方法幫助學(xué)生同化新知識。下文是筆者在教學(xué)中應(yīng)用類比方法的一些嘗試，以期對廣大教師提供一些幫助。

1.類比方法的涵義

類比是基于兩種不同事物間的類似，借助類似事物（類體）的特征來刻畫、突出本體事物的特征，更淺顯形象地加深對本體事物的理解。例如，學(xué)習(xí)“轉(zhuǎn)化因子”時(shí)，教師可聯(lián)系“遺傳因子”幫助學(xué)生理解“轉(zhuǎn)化因子”。案例中“轉(zhuǎn)化因子”是本體，初次提及“轉(zhuǎn)化因子”時(shí)，學(xué)生對格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論（殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”）難以理解，通過回顧“遺傳因子”（類體），讓學(xué)生知道“轉(zhuǎn)化因子”同“遺傳因子”一樣，是科學(xué)研究中對未確定物質(zhì)的描述，有利于學(xué)生理解相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)方便學(xué)生后續(xù)將“轉(zhuǎn)化因子”與DNA建立聯(lián)系。

2.類比方法的應(yīng)用

根據(jù)類體的來源和特點(diǎn)，筆者嘗試從下面四個(gè)方面開展對新知識的學(xué)習(xí)和理解。

2.1 生活經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)生活用品——同化新知識的源泉

生活實(shí)踐中通過觀察、感受和體驗(yàn)，學(xué)生在熟悉生活用品組成及功能的同時(shí)，還積累了豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，這也為同化新知識做足了鋪墊。例如，學(xué)生對T2噬菌體吸附、注入大腸桿菌的過程缺乏認(rèn)識，教師可通過引入注射器（類體），使學(xué)生明確注射時(shí)只有藥水進(jìn)入生物體內(nèi)，針筒及針頭留在體外，順利幫助學(xué)生理解噬菌體蛋白質(zhì)外殼（類體：注射器針筒及針頭）并未進(jìn)入細(xì)菌的問題。又如，通過引入時(shí)間周期（周一到周五再到周日或這節(jié)課上課鈴響到下節(jié)課上課鈴響）幫助學(xué)生加強(qiáng)對細(xì)胞周期的理解。再如，人教版教材必修1第63頁“資料分析”，科學(xué)家做過這樣的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備好含Ca2+、Mg2+和的培養(yǎng)液，將番茄和水稻分別放在上述培養(yǎng)液中培養(yǎng)。一段時(shí)間后，番茄培養(yǎng)液中的Ca2+和Mg2+濃度下降，水稻培養(yǎng)液中的Ca2+和Mg2+濃度增高。的情況剛好相反：水稻吸收大量的而番茄幾乎不吸收（如圖1）。

圖1

實(shí)驗(yàn)結(jié)果是培養(yǎng)液中某種離子濃度升高。此種現(xiàn)象發(fā)生的原因是學(xué)生理解的盲點(diǎn)，原因是學(xué)生缺乏起固定點(diǎn)作用的舊知識。教學(xué)中，教師為幫助學(xué)生理解離子濃度升高的相關(guān)知識，可適時(shí)引入吃火鍋的生活案例作為類體，火鍋煮到最后，鍋中湯水越來越少，越來越咸?；疱仠兿?、變少源于水分的大量蒸發(fā)（溶劑大量減少），用餐者只攝入少量鹽分（溶質(zhì)減少不多），湯水濃度增大，所以變咸。有了以上舊知識，學(xué)生立即聯(lián)想到水稻培養(yǎng)液中Ca2+、Mg2+濃度升高是因?yàn)橹参镂棵黠@大于吸收離子的量，而植物吸收的水分主要通過蒸騰作用散失。

2.2 成語、諺語、詩詞、歌曲、名言警句——同化新知識的寶庫

成語、諺語、詩詞、歌曲中蘊(yùn)藏著十分豐富的知識和道理，面對新知識（本體）的講授，教師可以靈活使用成語、諺語、詩詞、歌曲、名言警句等作為類體同化本體，可達(dá)到事半功倍的效果。

【例1】糖尿病的形成有多種原因，如圖2中①②③表示由三種機(jī)體免疫異常引起的糖尿病，請據(jù)圖2回答下列問題：

圖2

（1）圖2中漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體Y1與胰島B細(xì)胞上的受體結(jié)合，導(dǎo)致胰島B細(xì)胞對________的敏感度降低，胰島素的分泌量減少，血糖濃度升高。

（2）抗體Y3與________結(jié)合，使胰島素不能發(fā)揮作用，從而使血糖濃度升高。

（3）上述三種糖尿病中，可以通過注射胰島素來治療的是________，有一種青少年型（Ⅱ型）糖尿病，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，患者血液中胰島素含量正常，但患者仍表現(xiàn)出尿糖癥狀，該病的病因最可能類似于圖2中的________。

【分析】（1）圖2中漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體Y1與胰島B細(xì)胞上的受體結(jié)合，導(dǎo)致胰島B細(xì)胞對葡萄糖濃度上升的敏感度降低，使胰島素的分泌量減少，血糖濃度升高；（2）圖2中漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體Y3與靶細(xì)胞上的胰島素受體結(jié)合，使胰島素不能與靶細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮不了作用，從而使血糖濃度升高；（3）這三種糖尿病，①②是由于胰島素分泌減少造成的，故注射胰島素是有效的，但③是因抗體（Y3）與胰島素受體結(jié)合，使胰島素不能與靶細(xì)胞結(jié)合，故注射胰島素是無效的，青少年型糖尿病類似于③。

【答案】（1）葡萄糖 （2）靶細(xì)胞上的胰島素受體 （3）①②③

教師在試題講解時(shí)，可以引入“鳩占鵲巢”這一成語：分析得出喜鵲（激素或葡萄糖）的巢（受體），被斑鳩（抗體）占據(jù)，使信息傳遞出現(xiàn)障礙，導(dǎo)致喜鵲無家可歸（機(jī)體出現(xiàn)血糖高、尿糖的現(xiàn)象）。

以下是筆者在教學(xué)中總結(jié)的類（本）體舉例，如表1。

表1

2.3 字母、符號——同化新知識的工具

學(xué)習(xí)如爬坡過坎，前行的路上會遇到眾多疑難問題，理解和解決不同類型的問題需要不一樣的工具。字母、符號種類繁多，是破解部分問題的良好工具。例如利用師生熟悉的26個(gè)英文字母同化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的問題（如圖3）。

圖3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因

2.4 人體——同化新知識的直接情境

按照學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，教師在教學(xué)中進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)時(shí)，可利用現(xiàn)實(shí)生活、科學(xué)研究中真實(shí)存在的情境。人每天都要吃喝、排泄，學(xué)生對自己身體的構(gòu)造、狀態(tài)的觀察和感知隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行，故人體可以成為課堂中常用的類體。

【例2】（2017年，江蘇卷，第3題）下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（ ）

A.α-鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個(gè)肽鍵

B.蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的

C.蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的

D.變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)

【分析】氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)。環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。教學(xué)中，教師針對A選項(xiàng)可以把一個(gè)個(gè)氨基酸看作一位位同學(xué)，左手類比氨基，右手類比羧基，牽手（左右手連接）表示形成肽鍵，8位同學(xué)手牽手形成環(huán)狀（環(huán)狀八肽），牽手處共有8處，故有8個(gè)肽鍵；若8位同學(xué)牽手形成一條鏈，牽手處有7處，故肽鍵數(shù)為7個(gè)。

【答案】A

【例3】（2017年，全國卷I，第1題）細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過程中，以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程中，細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于（ ）

A.血液運(yùn)輸，突觸傳遞

B.淋巴運(yùn)輸，突觸傳遞

C.淋巴運(yùn)輸，胞間連絲傳遞

D.血液運(yùn)輸，細(xì)胞間直接接觸

【分析】內(nèi)分泌細(xì)胞分泌激素作用于靶細(xì)胞，信號由細(xì)胞分泌通過血液循環(huán)運(yùn)輸傳遞到靶細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（好比A同學(xué)書寫信件郵寄給B同學(xué)）；精子與卵細(xì)胞結(jié)合時(shí)，兩者細(xì)胞膜表面直接相互接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流（好比甲同學(xué)和乙同學(xué)面對面、手握手）。

【答案】D

其他此類類（本）體舉例，如表2。

表2

3.小結(jié)

教學(xué)中，利用類比的方法同化新知識，以下方面要落實(shí)到位。一是教學(xué)中用作類體的舊知識（如成語、諺語等）應(yīng)是學(xué)生常用或者熟悉的。當(dāng)以生活常識作為類體時(shí)，教師要考慮學(xué)生的社會閱歷，例如課前咨詢學(xué)生對耙（一種農(nóng)具）的了解，考慮是否用耙同化涂布器。二是使用類比時(shí)，一定要找準(zhǔn)類比點(diǎn)，確保將類體和本體對應(yīng)到位，例如，用“過河拆橋”同化“萃取”，明確指出“橋”指代的是“萃取劑”。三是不斷進(jìn)行類體的優(yōu)化，原因是類體和本體匹配度越高，同化就越有效。筆者認(rèn)為使用好類比方法，對教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)有很大的幫助。