基于类比联想下的模型建构概念教学研究

许 明

(江苏省丹阳市实验学校 212300)

1 对类比联想下模型建构概念教学的认识

基于类比联想下的模型建构概念教学是一种依据模型与概念原型的相似性，通过对模型的研究，将模型的特殊知识推移到概念原型上去，从而获得对概念的认识的建构方法。这种课例的大致流程包括：①模型准备：根据概念原型的特点，选择生活中现成的“类似物”，或组织学生制作理想的模型；②研究模型：引导学生研究“类似物”或制作的理想模型，发现其与概念原型相对应的特点；③模型迁移：将发现的特点迁移到概念原型中；④形成概念：师生归纳总结，形成概念体系。

2 类比联想下的模型建构概念教学的策略

2.1 结构类比——拨开云雾见青天 有许多生物学概念的原型是不能直观地进行观察，学生对这些内容的学习会感到迷茫、不知所措。这时，利用适当的“类似物”，通过对这些模型结构的研究进行类比、联想和迁移，能有效化解难点。

案例1 探索“关节”

活动目的：通过相应模型的研究，认识各类关节是怎样连接在一起的。材料用具：门铰链、门吸、玩具小磨石、两块磁铁。活动步骤如下：

(1)研究四个“模型”的结构，体验它们的运动。如图1所示：门铰链(模拟屈戌关节)大范围前后运动；门吸(模拟球窝关节)大幅度运动；玩具小磨石(模拟枢轴关节)一根骨绕着另一根骨旋转；两块磁铁(模拟滑动关节)一块骨在另一块骨上滑动。

图1 各类关节示意图

(2)完成几项活动。跪下、屈肘、转动胳膊、扭动臀部、转动头、摇手、从桌子上拿起1本书。列出完成每个动作时所涉及的关节，对照图1的4种模型，体验其属于哪种关节。

(3)根据模型，想象这些关节的结构及组成。关节类型多种，结构复杂，抽象难懂，通过4种简单模型的架桥铺路，让复杂的概念原型“呈现”于眼前。通过对模型的观察研究，以及自身的体验，进行类比联想，化静为动，化抽象为直观，符合学生的心理特点，可有效突破难点。

2.2 功能类比——移花接木现神奇 当概念原型的功能与模型的功能存在类似性时，可以采用“移花接木”的方法，借“彼之花”激活“此之木”，借“他山石”锤炼“炉中钢”，借“模型”研究“概念”，让学生进行由此及彼的类推，再用类推的结论为线索去探索概念的本质。

案例2 “皮肤的保护作用”教学片断

材料用具：腐烂苹果1只、牙签若干、4只新鲜苹果、4只可封口的塑料袋、酒精、棉签。方法步骤如下：

(1)将4只塑料袋标上标签1号、2号、3号、4号，将4只新鲜苹果洗净、擦干。

(2)把1只新鲜苹果放在1号塑料袋内，封好袋口。

(3)将牙签插进腐烂苹果内，拔出。用该牙签的尖端轻轻在第2只新鲜苹果表面滑动多次，不划破果皮。将该苹果放入2号塑料袋内，封好袋口。

(4)将另一根牙签插进腐烂苹果内，拔出。用牙签尖端在第3只新鲜苹果上划出几条狭长的刮痕(要刺穿果皮)。放入3号塑料袋内，封好袋口。

(5)重复步骤(4)，在第4只新鲜苹果上划出几条刮痕后，用棉签蘸一些酒精，涂在刮痕处，放入4号塑料袋内，封口。

(6)将4只塑料袋放在温暖、黑暗处，连续一周，每天观察。思考，每个苹果分别模拟了人体的哪一种情况？

皮肤与苹果看起来是风牛马不相及的事，但案例中却通过这两件事物的类比，展开联想，让学生触类旁通，使难点迎刃而解。

2.3 过程类比——真实体验促精彩 在初中生物学教学中，有些生物学概念是抽象的，其过程并非显而易见的，借助与之类似的其他过程进行类比，能化抽象为具体，帮助学生较深刻地理解概念。

案例3 自然选择教学片断

材料用具：15颗围棋白棋、15颗黑棋、白纸一大张、秒表。

方法步骤：将15颗白棋和15颗黑棋散布在白纸上。计时10 s，捡起白纸上的棋子，一次只能捡1颗。统计捡起的白棋与黑棋的数量，思考：像颜色这种变异是如何影响自然选择的？

案例中，教师借助“捡棋子”这一类似过程建立类比模型，其中学生模拟鸟类，黑白棋子模拟相关昆虫，整个活动模拟鸟捕食过程，通过活动的创设，学生身临其境地感悟颜色的变异怎样影响自然选择的，这比任何形式的说教都有效得多。

2.4 活动方式类比——触类旁通巧启发 “触类旁通，启发实多”，有时可以利用模型与概念原型的生命活动方式上的相似，在模型的启发下发现生物生命活动的规律，再联系实际，深入理解。

案例4 探索植物种子的传播方式

材料用具：浅盘一个，种子一粒，其他材料根据设计随时准备。方法步骤如下：

(1)将一粒种子放在浅盘的一端(图略)。

(2)设计多种将种子移到另一端的方法，可以用任务器材。

(3)试一试每种方法，思考，在自然界种子是怎样传播的。

案例中，学生发现“移动种子”的方式：可以利用风(用嘴吹)、利用水和利用生物(人)。并从中受到启发，类比联想到自然界中种子的传播方式。