陳鳳熙
【摘? ? 要】文章就類比推理的內涵,類比推理在高中生物新課程教學中的作用,類比推理在高中生物新教材中的應用,高中生物新課程教學中常用的類比推理方法等幾個方面分析了類比推理在高中生物新課程教學中的重要意義和地位。
【關鍵詞】類比推理? 新課程? 應用
中圖分類號:G4? ? ? 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2018.24.118
教學實踐告訴我們:類比與演繹和歸納等思想方法同樣重要,正如拉普拉斯所說:“發現真理的主要工具就是歸納和類比”。因此,類比教學的作用不可低估。這里本人就類比推理在高中人教版新課程生物學教學中的應用談幾點體會奉獻給同行,以便共同探討。
一、類比推理的內涵
類比是指根據兩個研究對象的相同或相似方面來推斷它們在其他方面一致性的一種思維方法和推理形式。類比的教學法就是把學生不容易理解的問題通過類比后變得容易理解,把學生容易混淆的知識點通過類比變得清晰,把學生難于記憶的知識通過類比后變得容易記憶,通過比較、分析、綜合、概括、推理等思維過程和形式,把科學的客觀性、邏輯性與一些藝術手法結合起來,使學生在學習知識的過程中,掌握發現問題、處理問題、解決問題的方法,從而發展學生分析問題和解決問題的能力。用類比法教學正是運用這一規律,讓學生通過類比,學好必要的基礎知識、掌握類比的方法。“我們珍視類比勝于任何別的東西,它是我最可信賴的老師,它能揭示自然界的奧秘(刻卡勒)”。
二、類比推理在高中生物新教材中的應用
與舊教材相比人教版高中生物新教材更多體現類比推理的思維方式,更加明確了類比推理的重要意義和地位。
(一)必修1教材中涉及到的類比推理
必修1教材中涉及到的類比推理的地方很多,如將學校的組成層次與生命系統的層次相類比;將細胞膜與窗紗作類比;將原生質層看作一層半透膜;將細胞器與工廠的車間或部門作類比;將ATP叫做能量通貨,與現金等作類比;將細胞分化與現代社會中職業的分類相類比等。
(二)必修2教材中涉及到的類比推理
類比推理在必修2中也有例子,如薩頓通過類比推理得出結論,基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。同時教材用技能訓練“請你運用類比推理的方法,推斷基因與DNA長鏈的關系……”對學生的類比推理能力進行了訓練。
(三)必修3教材中涉及到的類比推理
實驗“生物體維持pH穩定的機制”是讓學生通過實驗類比推理出生物體是如何維持pH穩定的,同時還將人腦與電腦進行類比等都是類比推理的例子。還有,必修3第2章第4節“免疫調節”一課中,將“眾多的淋巴細胞”與“作戰部隊”類比,將“抗體”與“武器”類比,將“免疫應答”與“作戰”類比。
三、高中生物新課程教學中常用的類比推理方法
高中生物新課程教學中類比的方法很多,概括起來有用具體實物進行類比、用生活常識進行類比、用學生活動進行類比等方法。
(一)用具體實物進行類比
對某些抽象概念,可以采用有一定相似之處的實物進行類比分析,從而達到加深理解、化難為易的效果。例如,必修2第5章第2節“染色體變異”中染色體組的概念是本節的難點,學生很難理解。這時巧妙利用類比推理,取一副撲克牌將大小王去掉,剩下的52張牌中按點數不同就有A到K共13種,每種點數都有4張。如果把52張牌看成是細胞內的所有52條染色體,則一個“染色體組”就是取A到K中的每種點數各一張共13張,而這13張牌的特點就是:點數各不相同,卻攜帶著這副牌的所有包含的點數。學生通過對牌的理解很快就掌握了染色體組的概念。這樣將牌與染色體組的類比,完全打破了演繹思維的框架,使學生耳目一新。
(二)用生活常識進行類比
新的生物課程標準要求挖掘利用無形的課程資源,主要是學生的生活經驗以及所了解的生物科學信息。類比推理教學能很好挖掘利用無形的課程資源。
以“能量通貨——ATP”為例來說。生物體內的能源物質很多:糖類是生物體的主要能源物質,脂肪是生物體內儲存能量的物質,糖類、脂肪、蛋白質是生物體內的能源物質,ATP是生物體內的直接能源物質。這些能源物質對學生來說是不容易記住的,在教學過程中采用類比教學法將ATP比做零花錢,直接用,相當于平常口袋中的,隨用隨取;磷酸肌酸比做家中的錢,轉移用,可先支取;糖類比做活期存折,主要用,隨時支取;脂肪比做定期存折,儲備用,輕易不取。這樣一類比,就使問題化繁為簡,形象直觀,給學生留下深刻的印象。
(三)用學生活動進行類比
應用類比推理在課堂上展示與現實中類似的情景,讓學習在與現實相類似的情景中發生,將易于讓學生意識到自己的錯誤認識,也易于激發學生的思維沖突,從而建立科學概念。
例如,在進行“氨基酸縮合形成多肽”的學習中,應用類比推理可以創設這樣的一個情景:任選幾位學生,每位學生的左手和右手分別代表“羧基”和“氨基”,站成直線代表“肽鏈”,左手拉右手代表“縮合”,由幾位學生參加形成的化合物就是“幾肽”。
然后請學生在課堂上親自演示氨基酸縮合的過程。通過親身體驗,他們很好地理解了氨基酸個數、肽鏈條數與形成的肽鍵的關系。事實證明,用類比推理的方法以真實性的情景體驗比用課本上的抽象化例子更容易在學生的頭腦中建立起科學概念。
四、結束語
在高中生物新課程教學中運用好類比推理,可以把難于理解的知識變得容易理解,可以把難于記憶的知識變得容易記憶,可以把容易混淆的知識變得清晰。因此,只要我們要善于應用類比的方法進行教學和教會學生應用類比的方法進行學習和記憶,就可以起到事半功倍的學習效果,從而大大提高教學效果和學習的效率。