“类比”在高中生物教学中的应用

唐晓春

摘 要 介绍了“类比”在高中生物教学中的应用，主要体现在：在经典科学史中类比，掌握科学方法；在核心概念中类比，认识概念内涵；在探究假说中类比，提升探究能力；在遗传规律中类比，促进规律理解；在生物原理中类比，强化原理应用；在生物模型中类比，建构知识框架。

关键词 类比 核心概念 遗传规律 原理 模型

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

类比是根据两个对象或两类事物一些属性相同或相似，从一个对象的已知属性出发去猜想另一个对象也可能具有相同或相似属性的一种思维逻辑方法。类比的思想在生物教学中有着极大的用处。对于一些陌生难懂的知识，教师可利用学生头脑中已经熟知的知识，进行相应的类比，让这些新知识融会贯通。甚至可以这么说，通过类比教给学生的知识是学生真正学习到的知识，也是学生印象最为深刻的知识。

1 在经典科学史中类比，掌握科学方法

19世纪30年代，施莱登和施旺提出了细胞学说。1838年，植物学家施莱登通过对植物的显微观察，认识到植物是由细胞构成的。植物学家施莱登和动物学家施旺是好朋友。一次吃饭时，施莱登把他尚未发表的这个重大发现告诉了施旺，施旺当时依据植物和动物组织结构的相似性，立刻类比联想到动物是否也是由细胞构成的，并开始对此进行科学研究。继施莱登1838年发表了《植物发生论》后，施旺于1839年发表了《动植物结构和生长一致性的显微研究》，从而建立了细胞学说。

当施旺的科学研究处于“抑制”状态时，施莱登的适时“提醒”，让施旺产生了类比联想……他们提出的细胞学说对19世纪的生物学产生了巨大影响，两人科学研究的合作也成了生物科学史上一段佳话，而他们研究的重大突破源于一次“类比”。回顾生物科学史，许多科学家的研究源于他们或别人研究成果基础上的类比，因此，类比是生物学研究中重要的科学研究方法。

2 在核心概念中类比，认识概念内涵

染色体在高中生物学中是核心概念，染色体的主 组成成分是DNA和蛋白质。如何解决这一微观上的难点，为理解“染色体是DNA的主要载体”做好知识铺垫，类比是笔者目前认为最好的方法。教师给学生展示一串“珍珠”项链。让“珍珠”项链与染色体发生类比：“珍珠”就相当于蛋白质成分，项链中的线就相当于DNA。学生一听就明白。

如何理解“染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种表现形式”，类比电话线就能深刻理解。给学生展示一根电话线，电话线自然状态下是螺旋的，收缩后变成杆状，就相当于染色体形态；然后把电话线伸展开，变成了一根细长的线，就相当于染色质形态。教学效果很好，值得一试。

总之，在核心概念教学中，如果能够找到相似物体与之恰当的类比，能够快速有效的认识概念内涵。

3 在探究假说中类比，提升探究能力

在光合作用发现的科学史中，通过一系列的科学实验，人们已经能够写出光合作用总反应式。科学家接着再思考：光合作用释放的氧气中的氧来自哪里呢？早期，有科学家认为CO2裂解，CO2中的C与H2O结合生成（CH2O），CO2的氧出来形成O2。这样，有科学家就作出假设：氧气中的氧来自CO2。但有研究者在硫细菌体内发现了此反应式（呈现给学生，把光合作用总反应式也与之放在一起呈现）。

大部分学生经过类比和认真思考：氧和硫同属于氧族元素，化学性质类似，既然H2S能变成S单质，那么H2O也可成为O单质。学生自然能作出假设：氧气中的氧来自H2O。1940年，美国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行了相关的探究实验。

新课程倡导探究性学习，对提出的问题做出科学假设是科学探究的一个重要环节，可提高学生的科学探究假说能力。在类比中作出假设，即简单又科学。

4 在遗传规律中类比，促进规律理解

在遗传规律中进行类比，就不得不提萨顿假说（表1）。

有了这样的类比假说，学生再学习减数分裂就会心中有数。等学完减数分裂，学生就会豁然开朗，深刻理解减数分裂是遗传规律的细胞学基础，知识得以融会贯通，从而促进对遗传规律的理解。

5 在生物原理中类比，强化原理应用

渗透作用是学生必修1阶段要学习的生物学原理，如何学懂，应用原理，笔者利用类比，进行了积极的尝试。

探究植物细胞如何吸水、失水时，学生依照表2的类比都能作出假设：植物细胞的原生质层相当于半透膜，成熟的植物细胞相当于一个渗透装置。

6 在生物模型中类比，建构知识框架

学生尝试搭建细胞膜的流动镶嵌模型。有的用橡皮泥捏出磷脂分子，搭建出磷脂双分子层，再用不同颜色的橡皮泥捏出蛋白质分子或覆盖或镶嵌或贯穿，糖蛋白也形象生动。也有学生别出心裁，用兵乓球代表磷脂的头，用两根牙签代表磷脂的尾，用泡沫盒代表蛋白质。在类比细胞膜流动镶嵌模型的构建过程中，学生一定对细胞膜的结构有了更清晰的认识，形成了细胞膜的知识框架。

尝试DNA的结构模型的建构。笔者利用学校实验室的DNA模型“零件”尝试了DNA结构模型建构，但有一个班因课时过于紧张，未能完成模型的搭建。在南京市统考中，其中有一道选择题就是检测DNA结构的知识，这个班此题的得分率比其他班低了15%，主要原因就是对DNA的基本骨架不清楚。可见，模型的建构对知识的掌握有很大的帮助，让学生动手做一做，在做的过程中，学生就开始思考：这个材料代表什么呢？如果学生在模型建构过程中经常有这样的思考，在做中类比，在做中学习，学生的生物知识肯定理解得透彻，知识框架肯定牢固。