类比法在高中生物教学中的应用
2020-05-21李正胜
李正胜
摘 要:在生物教学中合理恰当地使用好类比法,可以提高学生对生物的学习效率,可以化繁为简,变抽象于具体,帮助学生很好地理解抽象的生物原理,有效地提升学生对生物知识的探究能力。
关键词:高中生物;类比法;实例共性;逻辑关系;条件推导
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877(2020)12-0008-01
类比法是教学过程中常用的一种教学方法,它是利用人们熟悉的事物为例,通过模型转换,辅助人们对抽象的、难以理解的事物的理解,在生物教学中合理恰当地使用好类比法,可以化繁为简,显著提高学生对生物学习的效率,可以帮助学生很好地理解抽象的生物概念,提升学生对生物知识的探究能力。本人从平时的教学过程中总结了一些使用类比法的经验,归纳出一些使用技巧,在实践的过程中也取得了较为满意的效果。现加以实例说明如下。
实例一,在讲授“细胞器—系统内的分工合作”这一节时,在分泌蛋白的合成和运输过程中,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器在功能上和结构上都具有联系性,它们既有分工又有合作,共同完成蛋白质的合成与分泌。由于细胞器结构微小,课本上利用了同位素标记的方法讲授,但是同位素示踪过程抽象,学生理解起来也有一定困难,所以我在讲解的过程中将分泌蛋白的合成过程与制衣厂进行类比:细胞从氨基酸经核糖体合成多肽到内质网初加工到高尔基体再加工、分类、包装再到细胞膜分泌外排,在此过程中线粒体提供能量,把这个过程类比成棉线织成布匹,裁剪、缝纫、加工、包装、出口,发电厂提供能量等过程,将微观的陌生的过程类比成宏观的熟悉的过程,学生理解和记忆起来就方便多了。
在此例中,类比的实例与类比的对象在逻辑上要保持一致性,只有这样类比效果才能顺理成章,如氨基酸是合成蛋白质的基本单位,那么棉线就是棉布的“基本单位”,核糖体合成的多肽严格意义上讲不叫蛋白质,因为还没有复杂的空间结构,那么由纺织机纺织的棉布也不能叫衣服,因为衣服有一定的空间结构,而棉布没有;再如由内质网加工的不成熟的蛋白质,还不具备成熟蛋白质的功能,类似的,由缝纫部缝制的衣服也不能直接使用,还需要包装部的熨烫和包装、打衣扣、缝标签等,最后才能使用,而打衣扣、缝标签就是与高尔基体的再加工、分类、包装等过程类比,边防口岸用来类比细胞膜,它们都有控制出入的功能;发电厂用来类比线粒体,虽然它们没有直接参与加工对象的生产,但都为加工生产提供了能量,是整个过程中都必不可少的结构,等等。只有这样,类比的实例与类比的对象在逻辑关系上一致了,学生理解起来才顺理成章,水到渠成。
实例二,“基因指导蛋白质的合成”一节中,“转录”和“翻译”过程比较复杂,概念也比较多,学生学习起来有一定的困难,我在讲解的过程中将“转录”和“翻译”过程与建筑物的设计、晒图与工地施工进行了类比,其授课效果较为理想。
蛋白质合成过程中的“转录”是将遗传信息从DNA上复制到了mRNA上,再由mRNA将遗传信息传递到细胞质的核糖体上,DNA本身一直储存在细胞核中,存在的场所和结构并没有发生改变,我将设计院对建筑物的设计图纸与DNA类比,设计院设计的图纸储存着建筑物的信息,它也一样始终要保存在设计院里,能从设计院带出来的只是设计图纸的拷贝,只有将设计图转化成施工图才能将建筑物的信息传递到施工现场,而mRNA从细胞核中转移到细胞质的核糖体上,如同施工图转移到了施工现场一样,核糖体利用mRNA上的信息再进行多肽链的组装、蛋白质的合成,这如同施工现场根据施工图纸进行施工,把施工原料堆砌成建筑物一样,楼房的修建是利用了施工图将设计师的思想最终在工地上“表达”出来了,施工图仅仅是对设计师设计思想的传递,如同mRNA的传递作用。在此例中氨基酸就與施工材料类比,转运RNA与工地搬运工类比,核糖体与施工工人类比,细胞核与设计院类比,DNA与设计图类比,mRNA与施工图类比,它们之间有相似的逻辑关系,相似的工序流程,所以经过这样的类比讲解后学生理解起来就容易多了。
实例三,在生物必修一中讲解光合作用与呼吸作用关系时,有些同学对总光合、净光合,有机物的生成量、积累量等关系搞不清,我在讲解的过程中将叶片的光合作用与商店的经营模式进行类比,总光合与总收入对应,净光合与净收入对应,营业时间与光照时间对应,呼吸作用时间与商店成本支出对应。植物的光合作用只有在有光的条件下进行,而呼吸作用则是白天晚上都进行,植物要进行正常的生长,那么在白天的光合作用要远大于呼吸作用,只有白天制造足够多的有机物,全天的呼吸作用消耗掉一部分以后才是有机物的积累量,只有有机物的积累量大于零时,植物才能正常地生长,类似的,商店在一天的营业时间是有限的,而商店的支出,如水电费,房屋租赁费,人员工资等等,即使商店不营业也会产生,商店要盈利,那么营业的总收入必须大于这些成本支出,也就是商店的净收入要大于零商店才能正常经营下去。
在这个实例中,商店正常经营的条件关系与植物正常生长的条件关系正好一致,也就是说类比的实例与类比对象成立的条件关系也要一致,只有通过对这种条件关系的推理,学生对光合作用与呼吸作用关系的理解也就容易多了。
总之,在教学过程中找到恰当的生活实例进行类比,可以让学生轻松地理解抽象的生物理论知识,提高学习效率。但是在讲解的过程中要注意实例与知识点的逻辑关系,基本共同的属性,符合实际的条件推理等等,否则,不恰当的类比反而会让学生增添不必要的思考负担,可能会让学生在理解上出现偏差,甚者会得出错误的结论。
甘肃省教育科学规划课题:等级梯度发评价考试成绩的实践与研究,课题类别:2018年度甘肃省“十三五”教育科学规划一般自筹课题,课题立项号:GS[2018]GHB2604。