巧用类比情境提升课堂效率

毛伟芬

摘 要：类比情境创设对初中科学教学具有重要意义。从“模型式”“描述式”“漫画式”等几个方面多角度阐述了类比情境创设。目的是呼吁广大科学教师加强类比法研究，开发更多的类比素材，促进学生正确建构科学概念，进一步提高课堂效率，深化新课程改革。

关键词：初中科学;类比情境;课堂效率

类比不仅能启发思路，而且能起到举一反三、触类旁通的作用，初中学生的思维刚处于从形象到抽象思维的过渡时期，抽象的科学知识常常难以接受，凭着某些经验对一些科学知识加以错误的理解是常会发生的事。若教师能在课堂上将某些知识进行形象生动的类比，学生接受起来可以达到事半功倍的效果，课堂效率将得到大幅度提高。类比法在初中科学教学中有着广泛的应用。据统计，全初中《科学》教材中共有类比情境24例。这些类比情境在科学教学中发挥着重要作用。但仅仅依靠教材中所提供的类比素材还远远不够，还需要广大教师在教学实践中开发一些新的类比素材，提升课堂效率，促进教学质量的不断提高，本人将结合教学实际从以下几个方面谈谈如何创设类比情境。

一、巧设“模型式”类比情境

模型可以帮助学生认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物。因此，为了研究和揭示客观对象的形态、特征和本质，往往需要建立一个适当的模型来反映和代替客观对象。模型有多种类型，其中以生活中熟悉的事物进行类比建立模型是一种比较简单实用的模型，如关于原子结构英国科学家汤姆生就建立了“西瓜瓤式”镶嵌模型，关于DNA双螺旋结构，教学时把它比作双螺旋上升的“楼梯”，关于分子之间存在间隙，教学中常用大豆和芝麻混合帮助学生理解。在科学教材中有很多这样的类比式模型，除此之外，在科学教学中还可以运用生活中的素材开发一些新的类比模型。例如在“神经元”结构教学时，“树突”“轴突”学生容易混淆，这时教师可以用“手”作为为素材建立模型（如下图），让学生通过观察比较得出短而多的如手指为“树突”，长且仅有一条的如手臂为“树突”，手掌则可看作是细胞体，袖子看作鞘。

通过上述案例，可以发现用大家熟悉的“手”建立的类比模型，能激发学生的求知欲望，能让学生在观察比较中轻松地建构“神经元”概念，轻松的氛围也促进了学生对神经元结构的识记。当然用“手”除了可以建立神经元类比模型外还可以建立“肾单位”模型（如图2）。右手握拳表示肾小球，左手手掌托起右手表示肾小囊盲端包围肾小球，右手翘起的拇指代表稍短入球小动脉，右手手臂代表稍长的出球小动脉，左手手臂代表肾小管，左手手臂上的衣服代表包绕着肾小管的毛细血管。

当然除“手”外，生活、生产中还有大量的类比素材等待我们去开发，如在“小肠到底有多长”這个教学环节，教师可以事先在口袋里放一根5～6米长的小橡皮管，问学生想不想看看老师的小肠有多长之后，自己隐蔽地扯住橡皮管的一头，另一头让一位学生拉着从老师身边慢慢走开，直至离老师距离为5～6米。这个场景每次都可以收获学生惊讶的神情，进一步激发出了学生对科学中生物知识的学习兴趣。

建立模型在实验教学中也屡见不鲜，电流与电压、电阻关系的类比实验就是一个比较典型的代表。

【案例】

师：通过某一电路中的电流，与该电路两端的电压有关，与该电路的电阻有关。电流与电压、电阻间究竟具有怎样的关系呢？

师：请一位同学和我一起来做一个实验，大家仔细观察看有何启发。按图3安装好装置图。当我将250 mL的水倒进漏斗时，同学按下停表计时。当所有的水都流进下面的烧杯里时停止计时。计算水从漏斗全部流进下面烧杯的时间。然后垫高下面烧杯的位置，同时提高胶管下端口的位置，重复上述实验。大家会发现什么现象？

生：水从漏斗全部流进下面烧杯的时间将变长，即胶管中的水流变小。

师：如何解释这个现象呢？

生：垫高下面烧杯的位置，同时提高胶管下端口的位置，其实漏斗水面与出水口的高度差减小了，这样水压小所以需要时间会变长。

师：在第二次实验的基础上，我用拇指和食指把软管压得扁一点，同时计时。这时大家将会发现什么现象？

生：水从漏斗全部流进下面烧杯的时间将变得更长，即胶管中的水流将进一步变得更小。

师：这个现象又如何解释呢？

生：你用拇指和食指把软管压扁相当把水流的路径变窄了，阻碍了水往下流。

师：如果把上述实验与电流、电压和电阻相类比，它们三者该具有怎样的关系呢？

生：其实上述实验中的水流有点像电流，漏斗水面与软管出水口的高度差即水压相当于电压，水在胶管受到的阻碍与电阻相似，（压扁胶管时，水在管内流动时受到的阻碍变大，可以用来类比增大电路的电阻）。根据上述模拟实验，可以类推出：电流的大小随电路两端电压的增大而增大，随电路电阻的增大而减小。

上述案例通过实验模型的建立，让学生把水流与电流，水压与电压，水受到的阻碍与电阻进行类比，很容易就建立了电流、电压和电阻三者的关系。该实验情境贴近学生生活，操作简单，现象明显，有利于学生理解，大大提高了课堂效率。

二、妙设“描述式”类比情境

教师在教学中要学会选用恰当的方式对教学内容进行描述，描述没有固定的模式，在科学教学中应用广泛且方便。

（一）比喻型

比喻说理浅显易懂，使人容易接受，比喻叙事能化抽象为具体，使事物更清楚明白，比喻状物能使概括的东西形象化，给人深刻的印象。如在光合作用的教学中，关于光合作用的物质转化过程可以这样描述：把树叶看成是一座工厂，“厂房”是叶绿体，原料是二氧化碳和水，动力是光，产物是以淀粉为主的有机物和氧气。再如双子叶植物种子的教学时，把花生种子结构可以作猜谜式描述：“麻屋子，红帐子，里面住着个白胖子。”这里把花生的果皮比作屋子外壳，种皮比作屋内的红帐子，里面的胚比作白胖子。

（二）拟人型

拟人是指把物拟作人，使其具有人的外表、个性或情感的修辞手法。其表现形式多样：可以是口诀式。如，氢气还原氧化铜实验操作，反应前，为了防止爆炸须要先通入氢气把试管内的空气排出再加热。反应结束时，为了防止还原后的铜被再次氧化，要先撤酒精灯停止加热，等试管中铜冷却后再停止通氢气。为了记住该实验操作步骤就可以用拟人化的要诀：“氢气早出晚归，酒精灯迟到早退。前者颠倒要爆炸，后者颠倒要氧化。”也可以是谜语式：如学习浓硫酸的性质时可通过拟人化的谜语激发学生的学习兴趣引入新课：“老者生来脾气燥，每逢喝水必高烧，高寿虽已九十八，性情依然不可交。”（打一化学物质）

（三）夸张型

微观粒子肉眼看不见，为了让学生理解和掌握微粒到底有多大，教学时教师不妨把微观粒子夸大为宏观的物体，比拟成学生看得见的事物。如关于“原子核大小”教学中可作如下夸张描述，如果把原子放大成一个万人体育场，原子核只是体育场中央的一粒米。再如，水分子大小可这样描述，若把水分子放大到和乒乓球一样大，乒乓球按相同比例放大将有地球那么大。夸张式的描述能让学生深刻体会到“微观粒子”到底小到什么程度，同时也激发了学生求知欲。

三、创设“漫画式”类比情境

漫画体现一种活泼、幽默、趣味性强的特点，类比式的漫画情境可以大大激发学生的学习兴趣。如学习原子得失电子变为离子的教学中可以巧妙地利用如图4漫画，钠原子说：“电子走开，我要形成相对稳定结构。”并把电子（比作昆虫）一脚踢开，形成了带一个正电荷的钠离子，此时氯原子跑过来用捕捉器捕捉电子（比作昆虫），并说：“我需要电子，我也要形成相对稳定结构。”因此氯原子得到一个电子便形成带一个负电荷的氯离子。最后二者结合成氯化钠这种物质。钠原子和氯原子生动活泼的对话情境，使学生不由自主地入境生情，以情促思，以思悟理，促成學生对“离子”概念的正确建构。

再比如在金属与酸的反应的教学中，可以让四个学生看下图想象，并按照自己的理解朗读对话框中的话，声情并茂地表演，让其他学生不仅对金属的活动性顺序有了初步的了解，也激发了学生想立刻动手实验验证的求知欲。

综上所述，创设类比情境在概念建构、兴趣培养、合作探究等方面发挥重要作用。但初中科学教材中已有类比素材还远远不能满足教学的需求，因此需要我们广大科学教师在教学实践中要注重发掘教材中的类比因素，把平时积累的类比资料进行整理并及时选入教案，且在今后教学过程中，不断地修正和完善。课堂教学所用的类比语言，要生动、准确、有趣味，不宜过多引用成语，以免分散学生的注意力。此外，进行类比教学法时，教师应注意组织教学，保持课堂的严肃性，以利于教学任务的顺利完成，保证课堂效率。

参考文献：

[1]郑青岳.科学课程100个教学案例[M].浙江教育出版社，2007-04.

[2]胡柳蔚.初中科学试验教学认识与实践[M].浙江教育出版社，2014-05.