陳海波
[摘要] 高中生物學課程抽象界定、概括與展示了各類模型、結(jié)構(gòu)以及過程,教學中學生往往因其抽象而難以理解。以染色體與姐妹染色單體、原核細胞與真核細胞結(jié)構(gòu)比較、特異性免疫過程為例,提出了生活情境類比、實際功能類比、宏觀事件類比的教學方式,以期促進實例類比在生物教學中的多維應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞] 生物教學;生物學模型;類比教學;生活實例
《普通高中生物課程標準(2017年版)》實施建議板塊中指出,教師應(yīng)結(jié)合具體的教學內(nèi)容,采用多種不同的教學策略和方法,達到教學目標。教師要從學生的生活經(jīng)驗、經(jīng)歷中幫助學生建立生物學概念。高中生物知識中有許多抽象的概念,尤其涉及細胞、分子和生理學等方面的,學生難以完全理解和掌握。對此,教師一方面可以在課堂上提供圖片、視頻、模擬實驗等豐富多樣的教學資源,另一方面可以從學生頭腦中已有的知識、實例入手,利用易懂實例進行類比,助力概念理解。
一、生活情境類比,感悟生物學模型
[實例1]染色體與姐妹染色單體的認識
理解難點:細胞分裂過程中,DNA復(fù)制完成,形成的兩條姐妹染色單體由同一個著絲點相連,此時學生對“一條染色體上有兩條姐妹染色單體”的結(jié)論能夠接受;但到了有絲分裂后期,姐妹染色單體分開時,學生對染色單體的數(shù)目產(chǎn)生偏差,對DNA復(fù)制之前姐妹染色單體的數(shù)目產(chǎn)生疑惑。
類比實例:將著絲點類比成戶口本,理解的關(guān)鍵點放在“姐妹”二字。在DNA復(fù)制之前,一個戶口本上就一個人,既然只有一個人就不與他人構(gòu)成“姐妹”關(guān)系,故此時染色單體數(shù)為0。DNA復(fù)制完成了,但由同一著絲點相連,類比成這對“姐妹”在同一個戶口本上,染色單體數(shù)為2;到了有絲分類后期,著絲點一分為二,類比成分家了,即原來的“姐妹”又分到兩個戶口本上了,此時每一本戶口本上的人自然也就不構(gòu)成“姐妹”關(guān)系,因而姐妹染色單體數(shù)為0。
二、實際功能類比,理悟生物學結(jié)構(gòu)
[實例2]原核細胞與真核細胞結(jié)構(gòu)的比較
理解難點:原核細胞沒有真核細胞那樣復(fù)雜的細胞器,如好氧性細菌沒有線粒體,怎么也能進行有氧呼吸?藍細菌沒有葉綠體,如何進行光合作用?
類比實例:把一所學校類比成一個細胞。在這個學校里只要有學生、各學科老師、校長,理論上講,即使沒有教室,也可以在校長的統(tǒng)領(lǐng)下完成所有的教育教學活動,只是每一次的教育教學行為都要在校園里尋找相關(guān)學科老師和學生,效率較低。而教室的存在,大大提高了教育教學活動的效率。這樣,教室就可以類比成真核細胞的各種細胞器,校長類比成DNA,各科教師和學生類比成完成各項生命活動所需的基本條件。所以,原核細胞雖然沒有各種復(fù)雜的細胞器,但仍可以完成相關(guān)生命活動。以此進一步類比推理,一個沒有教室的學校,為了提高效率怎么辦?只有縮小校園的面積,讓尋找變得簡單。故而原核細胞的體積一般都是小于真核細胞的,目的就是為了提高自身生命活動的效率。
三、宏觀事件類比,品悟生物學過程
[實例3]細胞免疫和體液免疫的過程以及相互之間的協(xié)作關(guān)系
理解難點:兩大特異性免疫的過程比較復(fù)雜且相互之間關(guān)系密切,僅靠流程圖的展示學生很難理解免疫過程,對兩者之間的協(xié)作關(guān)系更難以完整描述和認識。
類比實例:將免疫過程類比成多兵種合作殺敵,具體過程如右圖所示。
類比思維就是運用已有的知識、經(jīng)驗將陌生的、不熟悉的問題與已經(jīng)解決了的熟悉的問題或其他相似事物進行類比,尋找其間所遵循的共同規(guī)律,從而創(chuàng)造性地解決問題。這既是科學學習的重要方法,亦是科學發(fā)現(xiàn)的有效途徑。高中生物課堂教學中妙用學生易懂的實例進行類比,可以有效助力學生對抽象概念的理解。但需要注意的是,教師選用的易懂實例一是要從學生的已有認知角度出發(fā),讓實例真正易懂,二是要比較直觀,與學生生活聯(lián)系緊密,但不能太庸俗,三是要防止學生把生物學概念與類比對象完全等同起來造成錯誤。課堂上運用類比方法旨在培育學生生物學思維方式,教會學生接受和理解知識的方式,恰當?shù)乩妙惐人季S,使得生物課堂更有氣氛,學生的學習興趣更濃,通過舉一反三、觸類旁通,將原本抽象晦澀難懂的生物學概念理解更到位、認識更清晰。