巧用類比情境提升課堂效率

毛偉芬

摘 要：類比情境創設對初中科學教學具有重要意義。從“模型式”“描述式”“漫畫式”等幾個方面多角度闡述了類比情境創設。目的是呼吁廣大科學教師加強類比法研究，開發更多的類比素材，促進學生正確建構科學概念，進一步提高課堂效率，深化新課程改革。

關鍵詞：初中科學;類比情境;課堂效率

類比不僅能啟發思路，而且能起到舉一反三、觸類旁通的作用，初中學生的思維剛處于從形象到抽象思維的過渡時期，抽象的科學知識常常難以接受，憑著某些經驗對一些科學知識加以錯誤的理解是常會發生的事。若教師能在課堂上將某些知識進行形象生動的類比，學生接受起來可以達到事半功倍的效果，課堂效率將得到大幅度提高。類比法在初中科學教學中有著廣泛的應用。據統計，全初中《科學》教材中共有類比情境24例。這些類比情境在科學教學中發揮著重要作用。但僅僅依靠教材中所提供的類比素材還遠遠不夠，還需要廣大教師在教學實踐中開發一些新的類比素材，提升課堂效率，促進教學質量的不斷提高，本人將結合教學實際從以下幾個方面談談如何創設類比情境。

一、巧設“模型式”類比情境

模型可以幫助學生認識和理解一些不能直接觀察到的或復雜的事物。因此，為了研究和揭示客觀對象的形態、特征和本質，往往需要建立一個適當的模型來反映和代替客觀對象。模型有多種類型，其中以生活中熟悉的事物進行類比建立模型是一種比較簡單實用的模型，如關于原子結構英國科學家湯姆生就建立了“西瓜瓤式”鑲嵌模型，關于DNA雙螺旋結構，教學時把它比作雙螺旋上升的“樓梯”，關于分子之間存在間隙，教學中常用大豆和芝麻混合幫助學生理解。在科學教材中有很多這樣的類比式模型，除此之外，在科學教學中還可以運用生活中的素材開發一些新的類比模型。例如在“神經元”結構教學時，“樹突”“軸突”學生容易混淆，這時教師可以用“手”作為為素材建立模型（如下圖），讓學生通過觀察比較得出短而多的如手指為“樹突”，長且僅有一條的如手臂為“樹突”，手掌則可看作是細胞體，袖子看作鞘。

通過上述案例，可以發現用大家熟悉的“手”建立的類比模型，能激發學生的求知欲望，能讓學生在觀察比較中輕松地建構“神經元”概念，輕松的氛圍也促進了學生對神經元結構的識記。當然用“手”除了可以建立神經元類比模型外還可以建立“腎單位”模型（如圖2）。右手握拳表示腎小球，左手手掌托起右手表示腎小囊盲端包圍腎小球，右手翹起的拇指代表稍短入球小動脈，右手手臂代表稍長的出球小動脈，左手手臂代表腎小管，左手手臂上的衣服代表包繞著腎小管的毛細血管。

當然除“手”外，生活、生產中還有大量的類比素材等待我們去開發，如在“小腸到底有多長”這個教學環節，教師可以事先在口袋里放一根5～6米長的小橡皮管，問學生想不想看看老師的小腸有多長之后，自己隱蔽地扯住橡皮管的一頭，另一頭讓一位學生拉著從老師身邊慢慢走開，直至離老師距離為5～6米。這個場景每次都可以收獲學生驚訝的神情，進一步激發出了學生對科學中生物知識的學習興趣。

建立模型在實驗教學中也屢見不鮮，電流與電壓、電阻關系的類比實驗就是一個比較典型的代表。

【案例】

師：通過某一電路中的電流，與該電路兩端的電壓有關，與該電路的電阻有關。電流與電壓、電阻間究竟具有怎樣的關系呢？

師：請一位同學和我一起來做一個實驗，大家仔細觀察看有何啟發。按圖3安裝好裝置圖。當我將250 mL的水倒進漏斗時，同學按下停表計時。當所有的水都流進下面的燒杯里時停止計時。計算水從漏斗全部流進下面燒杯的時間。然后墊高下面燒杯的位置，同時提高膠管下端口的位置，重復上述實驗。大家會發現什么現象？

生：水從漏斗全部流進下面燒杯的時間將變長，即膠管中的水流變小。

師：如何解釋這個現象呢？

生：墊高下面燒杯的位置，同時提高膠管下端口的位置，其實漏斗水面與出水口的高度差減小了，這樣水壓小所以需要時間會變長。

師：在第二次實驗的基礎上，我用拇指和食指把軟管壓得扁一點，同時計時。這時大家將會發現什么現象？

生：水從漏斗全部流進下面燒杯的時間將變得更長，即膠管中的水流將進一步變得更小。

師：這個現象又如何解釋呢？

生：你用拇指和食指把軟管壓扁相當把水流的路徑變窄了，阻礙了水往下流。

師：如果把上述實驗與電流、電壓和電阻相類比，它們三者該具有怎樣的關系呢？

生：其實上述實驗中的水流有點像電流，漏斗水面與軟管出水口的高度差即水壓相當于電壓，水在膠管受到的阻礙與電阻相似，（壓扁膠管時，水在管內流動時受到的阻礙變大，可以用來類比增大電路的電阻）。根據上述模擬實驗，可以類推出：電流的大小隨電路兩端電壓的增大而增大，隨電路電阻的增大而減小。

上述案例通過實驗模型的建立，讓學生把水流與電流，水壓與電壓，水受到的阻礙與電阻進行類比，很容易就建立了電流、電壓和電阻三者的關系。該實驗情境貼近學生生活，操作簡單，現象明顯，有利于學生理解，大大提高了課堂效率。

二、妙設“描述式”類比情境

教師在教學中要學會選用恰當的方式對教學內容進行描述，描述沒有固定的模式，在科學教學中應用廣泛且方便。

（一）比喻型

比喻說理淺顯易懂，使人容易接受，比喻敘事能化抽象為具體，使事物更清楚明白，比喻狀物能使概括的東西形象化，給人深刻的印象。如在光合作用的教學中，關于光合作用的物質轉化過程可以這樣描述：把樹葉看成是一座工廠，“廠房”是葉綠體，原料是二氧化碳和水，動力是光，產物是以淀粉為主的有機物和氧氣。再如雙子葉植物種子的教學時，把花生種子結構可以作猜謎式描述：“麻屋子，紅帳子，里面住著個白胖子。”這里把花生的果皮比作屋子外殼，種皮比作屋內的紅帳子，里面的胚比作白胖子。

（二）擬人型

擬人是指把物擬作人，使其具有人的外表、個性或情感的修辭手法。其表現形式多樣：可以是口訣式。如，氫氣還原氧化銅實驗操作，反應前，為了防止爆炸須要先通入氫氣把試管內的空氣排出再加熱。反應結束時，為了防止還原后的銅被再次氧化，要先撤酒精燈停止加熱，等試管中銅冷卻后再停止通氫氣。為了記住該實驗操作步驟就可以用擬人化的要訣：“氫氣早出晚歸，酒精燈遲到早退。前者顛倒要爆炸，后者顛倒要氧化。”也可以是謎語式：如學習濃硫酸的性質時可通過擬人化的謎語激發學生的學習興趣引入新課：“老者生來脾氣燥，每逢喝水必高燒，高壽雖已九十八，性情依然不可交。”（打一化學物質）

（三）夸張型

微觀粒子肉眼看不見，為了讓學生理解和掌握微粒到底有多大，教學時教師不妨把微觀粒子夸大為宏觀的物體，比擬成學生看得見的事物。如關于“原子核大小”教學中可作如下夸張描述，如果把原子放大成一個萬人體育場，原子核只是體育場中央的一粒米。再如，水分子大小可這樣描述，若把水分子放大到和乒乓球一樣大，乒乓球按相同比例放大將有地球那么大。夸張式的描述能讓學生深刻體會到“微觀粒子”到底小到什么程度，同時也激發了學生求知欲。

三、創設“漫畫式”類比情境

漫畫體現一種活潑、幽默、趣味性強的特點，類比式的漫畫情境可以大大激發學生的學習興趣。如學習原子得失電子變為離子的教學中可以巧妙地利用如圖4漫畫，鈉原子說：“電子走開，我要形成相對穩定結構。”并把電子（比作昆蟲）一腳踢開，形成了帶一個正電荷的鈉離子，此時氯原子跑過來用捕捉器捕捉電子（比作昆蟲），并說：“我需要電子，我也要形成相對穩定結構。”因此氯原子得到一個電子便形成帶一個負電荷的氯離子。最后二者結合成氯化鈉這種物質。鈉原子和氯原子生動活潑的對話情境，使學生不由自主地入境生情，以情促思，以思悟理，促成學生對“離子”概念的正確建構。

再比如在金屬與酸的反應的教學中，可以讓四個學生看下圖想象，并按照自己的理解朗讀對話框中的話，聲情并茂地表演，讓其他學生不僅對金屬的活動性順序有了初步的了解，也激發了學生想立刻動手實驗驗證的求知欲。

綜上所述，創設類比情境在概念建構、興趣培養、合作探究等方面發揮重要作用。但初中科學教材中已有類比素材還遠遠不能滿足教學的需求，因此需要我們廣大科學教師在教學實踐中要注重發掘教材中的類比因素，把平時積累的類比資料進行整理并及時選入教案，且在今后教學過程中，不斷地修正和完善。課堂教學所用的類比語言，要生動、準確、有趣味，不宜過多引用成語，以免分散學生的注意力。此外，進行類比教學法時，教師應注意組織教學，保持課堂的嚴肅性，以利于教學任務的順利完成，保證課堂效率。

參考文獻：

[1]鄭青岳.科學課程100個教學案例[M].浙江教育出版社，2007-04.

[2]胡柳蔚.初中科學試驗教學認識與實踐[M].浙江教育出版社，2014-05.