例析实例类比的生物学教学多维应用

陈海波

[摘要] 高中生物学课程抽象界定、概括与展示了各类模型、结构以及过程，教学中学生往往因其抽象而难以理解。以染色体与姐妹染色单体、原核细胞与真核细胞结构比较、特异性免疫过程为例，提出了生活情境类比、实际功能类比、宏观事件类比的教学方式，以期促进实例类比在生物教学中的多维应用。

[关键词] 生物教学;生物学模型;类比教学;生活实例

《普通高中生物课程标准（2017年版）》实施建议板块中指出，教师应结合具体的教学内容，采用多种不同的教学策略和方法，达到教学目标。教师要从学生的生活经验、经历中帮助学生建立生物学概念。高中生物知识中有许多抽象的概念，尤其涉及细胞、分子和生理学等方面的，学生难以完全理解和掌握。对此，教师一方面可以在课堂上提供图片、视频、模拟实验等丰富多样的教学资源，另一方面可以从学生头脑中已有的知识、实例入手，利用易懂实例进行类比，助力概念理解。

一、生活情境类比，感悟生物学模型

[实例1]染色体与姐妹染色单体的认识

理解难点：细胞分裂过程中，DNA复制完成，形成的两条姐妹染色单体由同一个着丝点相连，此时学生对“一條染色体上有两条姐妹染色单体”的结论能够接受;但到了有丝分裂后期，姐妹染色单体分开时，学生对染色单体的数目产生偏差，对DNA复制之前姐妹染色单体的数目产生疑惑。

类比实例：将着丝点类比成户口本，理解的关键点放在“姐妹”二字。在DNA复制之前，一个户口本上就一个人，既然只有一个人就不与他人构成“姐妹”关系，故此时染色单体数为0。DNA复制完成了，但由同一着丝点相连，类比成这对“姐妹”在同一个户口本上，染色单体数为2;到了有丝分类后期，着丝点一分为二，类比成分家了，即原来的“姐妹”又分到两个户口本上了，此时每一本户口本上的人自然也就不构成“姐妹”关系，因而姐妹染色单体数为0。

二、实际功能类比，理悟生物学结构

[实例2]原核细胞与真核细胞结构的比较

理解难点：原核细胞没有真核细胞那样复杂的细胞器，如好氧性细菌没有线粒体，怎么也能进行有氧呼吸？蓝细菌没有叶绿体，如何进行光合作用？

类比实例：把一所学校类比成一个细胞。在这个学校里只要有学生、各学科老师、校长，理论上讲，即使没有教室，也可以在校长的统领下完成所有的教育教学活动，只是每一次的教育教学行为都要在校园里寻找相关学科老师和学生，效率较低。而教室的存在，大大提高了教育教学活动的效率。这样，教室就可以类比成真核细胞的各种细胞器，校长类比成DNA，各科教师和学生类比成完成各项生命活动所需的基本条件。所以，原核细胞虽然没有各种复杂的细胞器，但仍可以完成相关生命活动。以此进一步类比推理，一个没有教室的学校，为了提高效率怎么办？只有缩小校园的面积，让寻找变得简单。故而原核细胞的体积一般都是小于真核细胞的，目的就是为了提高自身生命活动的效率。

三、宏观事件类比，品悟生物学过程

[实例3]细胞免疫和体液免疫的过程以及相互之间的协作关系

理解难点：两大特异性免疫的过程比较复杂且相互之间关系密切，仅靠流程图的展示学生很难理解免疫过程，对两者之间的协作关系更难以完整描述和认识。

类比实例：将免疫过程类比成多兵种合作杀敌，具体过程如右图所示。

类比思维就是运用已有的知识、经验将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的熟悉的问题或其他相似事物进行类比，寻找其间所遵循的共同规律，从而创造性地解决问题。这既是科学学习的重要方法，亦是科学发现的有效途径。高中生物课堂教学中妙用学生易懂的实例进行类比，可以有效助力学生对抽象概念的理解。但需要注意的是，教师选用的易懂实例一是要从学生的已有认知角度出发，让实例真正易懂，二是要比较直观，与学生生活联系紧密，但不能太庸俗，三是要防止学生把生物学概念与类比对象完全等同起来造成错误。课堂上运用类比方法旨在培育学生生物学思维方式，教会学生接受和理解知识的方式，恰当地利用类比思维，使得生物课堂更有气氛，学生的学习兴趣更浓，通过举一反三、触类旁通，将原本抽象晦涩难懂的生物学概念理解更到位、认识更清晰。