淺談相似論在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

摘要相似論是研究客觀事物之間相同與相異的辯證統(tǒng)一關(guān)系的理論。客觀事物之間無不存在著相似性。生物學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)在不同角度和不同的層次上都有它們的相同和相異之處，在生物課程教學(xué)中，應(yīng)用相似性講學(xué)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力。

關(guān)鍵詞相似論 高中生物 教學(xué)法 創(chuàng)新性思維

中圖分類號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

根據(jù)新課程理念，高中生物學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)方法，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。目前隨著全國新教材的不斷推廣，迫切需求中學(xué)教師轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，改革教學(xué)方法。就生物學(xué)科來講，新教材中增加了很多新的知識(shí)內(nèi)容，難度有所加大，因此，教師需調(diào)整心態(tài)，積極尋找新的教學(xué)方法來提高教學(xué)質(zhì)量。筆者認(rèn)為，將相似論運(yùn)用到生物教學(xué)中，尋找知識(shí)點(diǎn)之間的相似聯(lián)系，具有把抽象知識(shí)形象化，微觀事物宏觀化等優(yōu)點(diǎn)，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，從而更好的完成教學(xué)任務(wù)。

1 相似論定義及其與教育教學(xué)

1.1 相似論的定義

相似論屬于認(rèn)識(shí)論和方法論，是思維科學(xué)中的一個(gè)重要的學(xué)說。它的相關(guān)理論是在我國著名學(xué)者張光鑒先生著的《相似論》一書中提出的。作者認(rèn)為“相似就是客觀事物存在的同與變異矛盾的統(tǒng)一。客觀事物發(fā)展過程中，都存在著同和變異，因?yàn)橹挥型拍苡兴^承，只有變異，事物才能往前發(fā)展，所以相似不等于相同”。①由此可見，相似不是簡單的相同也不是簡單的變異，而是 “同中有異“和”異中有同”的辯證統(tǒng)一。人們?cè)谡J(rèn)識(shí)大自然客觀事物的過程中，有意或無意地運(yùn)用到了相似性思維，在“異中求同”能使人們從復(fù)雜多變的事物中，抓住事物的內(nèi)在本質(zhì)，清楚的認(rèn)識(shí)事物，并能達(dá)到改造事物的目的;“同中求異“則能使人們認(rèn)識(shí)事物中的靈活性和多樣性，這樣有利于培養(yǎng)人們的想象力和創(chuàng)新性思維的能力。

1.2 相似論與教育教學(xué)

在自然界和人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域及其各層次都存在著大量的相似，它具有普遍性，是客觀世界普遍存在的一種的現(xiàn)象。包括在科學(xué)教育領(lǐng)域里也存在著學(xué)科內(nèi)和學(xué)科之間的相似。張光鑒先生在一部《科學(xué)教育與相似論》著作中應(yīng)用“相似論”的觀點(diǎn)闡述了思維規(guī)律及科學(xué)教育的內(nèi)涵。尤其在最后一章教改實(shí)踐——相似原理與“五重教法”中提出了 “五重”教學(xué)法，即重情趣、重感悟、重積累、重遷移和重習(xí)慣。②把相似論很好的運(yùn)用到教育教學(xué)中，使教學(xué)更富有生動(dòng)性，更具有靈活性，同時(shí)可增強(qiáng)學(xué)生積極主動(dòng)探索的欲望，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好的探究習(xí)慣。

楊作龍先生以相似論為理論基礎(chǔ)，提出了“相似誘導(dǎo)教育教學(xué)模式”，它是一種教學(xué)方式方法，“是采用與追求目標(biāo)相關(guān)的因子反復(fù)激發(fā)大腦，使大腦信息作‘相似集中’，并在相似聯(lián)想過程中受到啟迪，最后實(shí)現(xiàn)目標(biāo)最優(yōu)化。”它的基本結(jié)構(gòu)包括相似集中、相似建構(gòu)、相似匹配、相似激活和相似創(chuàng)造。③

高中生物學(xué)科中的很多知識(shí)點(diǎn)在不同層次上都存在著一定的相似聯(lián)系，因此，將相似論運(yùn)用到生物課堂教學(xué)中，可激發(fā)學(xué)生興趣，啟發(fā)學(xué)生的思維，方便學(xué)生理解和記憶，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2 相似論教學(xué)理念在生物教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 概念辨別

概念就是反映事物本質(zhì)屬性的一種思維產(chǎn)物。科學(xué)思維中運(yùn)用的概念即科學(xué)概念， 是在相關(guān)理論指導(dǎo)下形成的，而且它總是處于特定的理論系統(tǒng)之中，具有較高的抽象性和概括性。概念的抽象性，容易使一些相近相似概念產(chǎn)生混淆。將這些概念進(jìn)行相似集中，通過事物間某一方面的聯(lián)系，使抽象的概念具體化，讓學(xué)生更容易辨別和理解。如講基因突變和基因重組的概念時(shí)，將“基因”比作是一串具有不同顏色的小彩燈，基因突變就好像是一串小彩燈中某一種顏色的燈變成了其它顏色或是在其中增加(或刪除)了某種彩色的燈。而基因重組可比作是幾串不同顏色的小彩燈通過互相搭配，可以產(chǎn)生很多種搭配類型。這樣學(xué)生就會(huì)清楚的理解，基因突變是由于產(chǎn)生了新的基因?qū)е滦誀畎l(fā)生變異，而基因重組是由于基因的重新組合產(chǎn)生了新的基因型導(dǎo)致性狀發(fā)生變異。

2.2 知識(shí)建構(gòu)

在課堂教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生要對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的記憶和積累，將知識(shí)相似集中，進(jìn)行比較，尋找知識(shí)間的隱性相似聯(lián)系。橫向比較有利于學(xué)生通過比較找出知識(shí)間的“同與變異”，以加深理解，避免知識(shí)之間相互混淆，增加記憶的準(zhǔn)確性以及記憶保存的長久性。例如，在“組成細(xì)胞的分子”一章中，將蛋白質(zhì)、核酸和多糖合成過程的結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行相似集中和比較，如下:

由此，發(fā)現(xiàn)它們之間存在隱性相似聯(lián)系，物質(zhì)合成都是由幾種元素形成單體，然后多個(gè)單體脫水縮合成多聚體。這樣學(xué)生只需記住這幾種物質(zhì)，就可以輕松的回憶起它們合成的大致過程。

2.3 微觀結(jié)構(gòu)圖

生物教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些微觀結(jié)構(gòu)圖的講解，由于受教學(xué)資源的限制，往往這些環(huán)節(jié)容易被忽視，運(yùn)用相似性，將微觀事物的結(jié)構(gòu)宏觀化，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，便于學(xué)生記憶。講“神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上傳遞的模式圖”時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮聯(lián)想的思維，在某一方面建立聯(lián)系，將無法看得到的神經(jīng)系統(tǒng)，通過可見的相似事物將其呈現(xiàn)出來。教師可以提示學(xué)生將人體的上肢和模式圖進(jìn)行相似對(duì)比，把神經(jīng)元比作為手，細(xì)胞核位于手掌，樹突比作是手指，軸突比作是手臂。在課堂上學(xué)生由教師的引導(dǎo)，大大激發(fā)了其對(duì)周圍事物的觀察興趣，學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生由“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

2.4 思維發(fā)散

在兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的事物間找到相似點(diǎn)的基礎(chǔ)條件是要有聯(lián)想的能力。聯(lián)想就是能夠把被認(rèn)識(shí)的知識(shí)與以前熟悉的已經(jīng)包括在知識(shí)系統(tǒng)中的知識(shí)進(jìn)行重新聯(lián)結(jié)和組合。多維生物聯(lián)想就是從各種不同的角度發(fā)現(xiàn)生物現(xiàn)象和周圍事物之間的聯(lián)系，引發(fā)出新的思路和新的觀點(diǎn)。多維的聯(lián)想是具有多方向性呈發(fā)散狀延伸，它與思維的發(fā)散是緊密銜接的。

在課堂上，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行多維聯(lián)想發(fā)散狀延伸，大大提高學(xué)生的聯(lián)想能力，有利于發(fā)散性思維的培養(yǎng)。例如，“能量之源——光與光合作用”一節(jié)中，葉綠體的結(jié)構(gòu)是有雙層膜、基粒和基質(zhì)組成。基粒的結(jié)構(gòu)是由許多圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)(稱類囊體)堆疊而成。那么為什么葉綠體內(nèi)部要形成這些類囊體?類囊體的作用是什么?通過設(shè)問，激發(fā)起學(xué)生的探究興趣。然后由教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想，類囊體在葉綠體內(nèi)是個(gè)比較大的膜系統(tǒng)，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)上的相似聯(lián)想到細(xì)胞內(nèi)的生物膜系統(tǒng)，再進(jìn)一步聯(lián)想到人體腹腔中的小腸及其絨毛，根據(jù)小腸在腹腔中呈盤旋狀態(tài)，再由人體向周圍事物進(jìn)行發(fā)散性的聯(lián)想，可以聯(lián)想到供暖用的暖氣片等等。通過這樣一步一步的不斷聯(lián)想，讓學(xué)生的思維發(fā)散得到鍛煉。

3 通過相似誘導(dǎo)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的能力

教學(xué)過程中，合理的運(yùn)用相似性找到知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，可鍛煉學(xué)生的思維能力。在尋找事物間的聯(lián)系和相似的過程其實(shí)就是借助想象力對(duì)類似事物進(jìn)行綜合分析、推斷和設(shè)想的思維過程，從而認(rèn)識(shí)到客觀事物及其發(fā)展的本質(zhì)與規(guī)律，如世界上第一架飛機(jī)，就是人們從鳥的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)中想象并創(chuàng)造出來的。同樣，在生物教學(xué)課堂，教師可以運(yùn)用相似性引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象將生物學(xué)知識(shí)與日常生活中類似的現(xiàn)象聯(lián)系起來，并通過其內(nèi)在的本質(zhì)和規(guī)律去更深一步探究新問題。如在學(xué)習(xí)葉綠體的微觀知識(shí)時(shí)，對(duì)于中學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)過程中略有難度，理解困難。在此，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力，把一片綠葉比做一個(gè)制造有機(jī)物的大工廠， 那么，葉肉細(xì)胞就可以比作是生產(chǎn)有機(jī)物的車間，經(jīng)過進(jìn)一步探究，可以把細(xì)胞中的每個(gè)葉綠體比作是一臺(tái)加工有機(jī)物的機(jī)器，而使用的原料則是導(dǎo)管運(yùn)輸來的水和氣孔運(yùn)輸來的二氧化碳，水分和二氧化碳在葉綠體這臺(tái)機(jī)器上加工成有機(jī)物，再由篩管運(yùn)輸出去。這樣學(xué)生就可以將抽象的知識(shí)形象化，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究，運(yùn)用已有的知識(shí)去分析、解決相關(guān)問題。因此，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和揭示兩事物間深層次的相似性，是培養(yǎng)創(chuàng)新性思維能力的一種科學(xué)有效的方法。

注釋

①張光鑒.相似論.南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1992:36-89.

②張光鑒.科學(xué)教育與相似論.南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版杜，2000.

③楊作龍.遞系相似誘導(dǎo)教學(xué)模式.西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1998.