浅谈类比推理在高中生物教学中的应用

岑维亚

摘 要：类比推理是一种重要的思维方法，在培养学生知识迁移能力和加深知识理解等方面有重要作用。本文结合实例，总结了运用类比推理进行生物教学的思路和方法。

关键词：类比推理;高中生物学;教学应用

《浙江省普通高中生物课程标准（实验）》在能力方面对高中生物教学提出了要让学生达到“能够根据实验证据作出合理的判断”及“利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及做必要的反思和修改”的要求，其中就涉及类比推理能力的培养。在高中生物教学中恰当地运用类比推理，能有效地突破教学难点，加深学生对一些抽象生物知识的理解和记忆，并帮助学生构建知识体系。下面本人就从类比推理法的概念入手，来对类比推理法在高中生物教学中的应用进分析和总结。

一、类比推理的概念

所谓类比推理，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理，它是根据两个（或两类）对象在某些方面的相同或相似从而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一種逻辑思维。

类比推理法。用公式可以表示为：

1.A类对象具有a，b，c，d属性、规律。

2.B类对象具有a’，b’，c’属性、规律;其中a’，b’，c’分别与a，b， c相同或相似。

3.推出结论：B类对象（指要研究的对象）可能也具有d’属性，并且d’与d相同或相似。

这一公式中的A、B表示相比较的两个或两类对象，这两个或两类对象既可以是两个不同的事物类，也可以是同类或异类的两个不同的事物，还可以是一个事物类与另一个事物类的个体事物。a、b、c表示A、B这两个或两类对象的相同或相似属性，d表示推出属性。在类比推理的形式结构中：第一，A事物是我们熟悉的事物，B事物是我们希望说明或深入了解的事物，并且它们在一些属性上具有相似性，第二，已知A事物的前提与结论具有真实的因果联系，因此B事物也应有相关的因果联系。

二、类比推理法在高中生物学习中的作用

（一） 强化学生记忆，加深理解知识

生物这门学科需要记忆的细小知识点很多，并且生物学科中的很多知识都比较抽象，学生在每天接触新知识的同时很容易淡忘原有知识。通过类比学习，学生能发现类比对象与学习内容之间的共性、差异和特殊性，能启发学生的思维，加深学生对知识的理解，增强学生的记忆。例如，在对遗传信息概念进行讲解的时候可以把DNA分子中的四种脱氧核苷酸类比为英文中的26个字母，英文中26个字母的排列组合方式不同导致了英文的词和句子不同，同样DNA分子中四种脱氧核苷酸排列组合方式不同导致了DNA分子上遗传信息的不同。在讲基因突变的概念时可以类比为学生在英文抄写中出现错误的情况，例如某学生在抄写英语句子“The  cat  sat on the mat（猫坐在草席上）”时误抄成了“The hat sat on the mat（  帽子坐在草席上）”，由此这句话的意思完全不一样了。基因突变就相当于DNA复制过程中发生类似的错误，使DNA分子携带的遗传信息发生了变化，进而可能导致生物性状发生改变。

（二）帮助学生构建知识体系

在教学中，教师要引导学生面对新知识、寻找生活中的类比对象，能激发学生学习兴趣，让学生学会把一些零碎的知识联系起来，使这些知识系统化。例如，通过地理位置上的位置关系“中国——浙江——宁波” ，类比“生物圈——生态系统——群落——种群——个体——细胞”，将抽象的围观内容具体化和系统化，未知的知识变得已知，从而帮助学生建构自己的知识体系。

三、类比推理法在高中生物教学中的应用

（一）类比推理在高中生物知识教学中的应用

在高中生物课堂教学中，由于一些知识点过于抽象或者是由于学生根本就没有接触过这方面的知识，学生一时难以理解和接受。这时候，教师应在明确教学重难点的基础上，联系学生原有知识基础和实际生活经验，运用类比推理的方法，将抽象的生物理论知识化为学生所熟悉的事物。

例如，在讲解细胞中各个细胞器的功能时，可以把整个细胞比作一个繁忙的工厂，各个细胞器就可以认为是这个工厂中的各个车间，线粒体就相当于“动力车间”，叶绿体相当于“养料制造车间”，核糖体相当于“产品初步装配车间”，内质网相当于“产品进一步装配车间”，高尔基体相当于“产品包装、分类车间”，溶酶体相当于“废料处理车间”，这样学生就能很好地理解各个细胞器的具体功能。

（二） 类比推理在高中生物解题中的应用

教师可以把一些相似的题目放于课堂教学中，加深对某一类问题的理解，把知识理解透彻。

例题1在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下。下列叙述正确的是（ ）

A.ab段的Na+内流是需要消耗能量的

B.bc段的Na+外流是不需要消耗能量的

C.cd段的K+外流是不需要消耗能量的

D.de段的K+内流是需要消耗能量的

例题2  下图从左至右表示动作电位传导的示意图。据图分析错误的是（  ）

A. ①③段表示去极化过程，③⑤段表示复极化过程

B. Na+内流可能与局部电流的刺激有关

C. 轴突膜外局部电流的方向与兴奋传导的方向相反

D. 轴突膜处于②状态时，K+通道大量开放，Na+通道关闭

解析：例题1的答案是C，例题2的答案是A。例题1是指神经纤维上某点受刺激后的电位变化图，因此ac段为去极化过程，

Na+内流，Na+内流形式为易化扩散，不需要消耗能量;ce段为复极化过程，K+外流，K+外流形式为易化扩散，不需要消耗能量。而例题2为动作电位的动态传导过程，③点处于反极化状态，由于动作电位一直在往右传，在后一时刻③点将回到静息状态，因此①③段表示复极化过程;⑤点现在处于静息状态，在后一时刻兴奋将传到⑤点，③⑤段表示去极化过程。这两道题目通过类比的方法进行分析，能够让学生对神经纤维上兴奋传导过程有深入的了解，帮助学生理解。

例题3 萝卜根形是由位于两对同源染色体上两对等位基因决定的。现用两个纯合的圆形块根萝卜作亲本进行杂交，F1全为扁形块根。F1自交后代F2中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为9：6：1，则F2圆形块根中杂合子所占的比例为（        ）

A.8/9              B.2/3                  C.6/16                  D.3/16

解析：由题意知萝卜根形是由位于两对同源染色體上两对等位基因决定的，设萝卜根形由基因A、B决定，F2中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为9：6：1，可知扁形块根是双显性（ A_B_ ），占9/16;圆形块根是单显性（ A_bb、aaB_ ），占6/16;长形块根（ aabb ），占1/16。推知F1基因型为AaBb， F2中圆形块根（ A_bb、aaB_ ）中基因型为杂合子为1/3 Aabb、1/3 aaBb，F2圆形块根中杂合子所占的比例为2/3 。此题为孟德尔自由组合定律9：3：3：1 的变形，很多题目还涉及9：3：4 和9：7的变形。

高中生物中的很多题目都有一些相同或相似的特征，在做题中可以运用类比推理的方法对所学知识更好地运用和掌握，让学生学会举一反三，归纳总结。

综上所述，在高中生物课堂教学中灵活地运用类比推理法，不仅可以活跃课堂氛围，还有利于加深学生对知识的理解，让学生学会新旧知识之间的迁移。类比推理法也可以激发学生学习的兴趣，把抽象的知识形象化，从而培养学生的创造性思维，发展学生的抽象思维能力，帮助学生提高解决问题的能力。

参考文献：

[1] 张大松.科学思维的艺术：科学思维方法论导论.第 1版.北京：科学出版社，2008：98- 107.

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[3] 杨武.类比推理在高中生物教学中的应用[J].中学生物教学，2013，9（3）：43-45.