淺談類比推理在高中生物教學中的應用

岑維亞

摘 要：類比推理是一種重要的思維方法，在培養學生知識遷移能力和加深知識理解等方面有重要作用。本文結合實例，總結了運用類比推理進行生物教學的思路和方法。

關鍵詞：類比推理;高中生物學;教學應用

《浙江省普通高中生物課程標準（實驗）》在能力方面對高中生物教學提出了要讓學生達到“能夠根據實驗證據作出合理的判斷”及“利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護以及做必要的反思和修改”的要求，其中就涉及類比推理能力的培養。在高中生物教學中恰當地運用類比推理，能有效地突破教學難點，加深學生對一些抽象生物知識的理解和記憶，并幫助學生構建知識體系。下面本人就從類比推理法的概念入手，來對類比推理法在高中生物教學中的應用進分析和總結。

一、類比推理的概念

所謂類比推理，實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理，它是根據兩個（或兩類）對象在某些方面的相同或相似從而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。

類比推理法。用公式可以表示為：

1.A類對象具有a，b，c，d屬性、規律。

2.B類對象具有a’，b’，c’屬性、規律;其中a’，b’，c’分別與a，b， c相同或相似。

3.推出結論：B類對象（指要研究的對象）可能也具有d’屬性，并且d’與d相同或相似。

這一公式中的A、B表示相比較的兩個或兩類對象，這兩個或兩類對象既可以是兩個不同的事物類，也可以是同類或異類的兩個不同的事物，還可以是一個事物類與另一個事物類的個體事物。a、b、c表示A、B這兩個或兩類對象的相同或相似屬性，d表示推出屬性。在類比推理的形式結構中：第一，A事物是我們熟悉的事物，B事物是我們希望說明或深入了解的事物，并且它們在一些屬性上具有相似性，第二，已知A事物的前提與結論具有真實的因果聯系，因此B事物也應有相關的因果聯系。

二、類比推理法在高中生物學習中的作用

（一） 強化學生記憶，加深理解知識

生物這門學科需要記憶的細小知識點很多，并且生物學科中的很多知識都比較抽象，學生在每天接觸新知識的同時很容易淡忘原有知識。通過類比學習，學生能發現類比對象與學習內容之間的共性、差異和特殊性，能啟發學生的思維，加深學生對知識的理解，增強學生的記憶。例如，在對遺傳信息概念進行講解的時候可以把DNA分子中的四種脫氧核苷酸類比為英文中的26個字母，英文中26個字母的排列組合方式不同導致了英文的詞和句子不同，同樣DNA分子中四種脫氧核苷酸排列組合方式不同導致了DNA分子上遺傳信息的不同。在講基因突變的概念時可以類比為學生在英文抄寫中出現錯誤的情況，例如某學生在抄寫英語句子“The? cat? sat on the mat（貓坐在草席上）”時誤抄成了“The hat sat on the mat（? 帽子坐在草席上）”，由此這句話的意思完全不一樣了。基因突變就相當于DNA復制過程中發生類似的錯誤，使DNA分子攜帶的遺傳信息發生了變化，進而可能導致生物性狀發生改變。

（二）幫助學生構建知識體系

在教學中，教師要引導學生面對新知識、尋找生活中的類比對象，能激發學生學習興趣，讓學生學會把一些零碎的知識聯系起來，使這些知識系統化。例如，通過地理位置上的位置關系“中國——浙江——寧波” ，類比“生物圈——生態系統——群落——種群——個體——細胞”，將抽象的圍觀內容具體化和系統化，未知的知識變得已知，從而幫助學生建構自己的知識體系。

三、類比推理法在高中生物教學中的應用

（一）類比推理在高中生物知識教學中的應用

在高中生物課堂教學中，由于一些知識點過于抽象或者是由于學生根本就沒有接觸過這方面的知識，學生一時難以理解和接受。這時候，教師應在明確教學重難點的基礎上，聯系學生原有知識基礎和實際生活經驗，運用類比推理的方法，將抽象的生物理論知識化為學生所熟悉的事物。

例如，在講解細胞中各個細胞器的功能時，可以把整個細胞比作一個繁忙的工廠，各個細胞器就可以認為是這個工廠中的各個車間，線粒體就相當于“動力車間”，葉綠體相當于“養料制造車間”，核糖體相當于“產品初步裝配車間”，內質網相當于“產品進一步裝配車間”，高爾基體相當于“產品包裝、分類車間”，溶酶體相當于“廢料處理車間”，這樣學生就能很好地理解各個細胞器的具體功能。

（二） 類比推理在高中生物解題中的應用

教師可以把一些相似的題目放于課堂教學中，加深對某一類問題的理解，把知識理解透徹。

例題1在離體實驗條件下單條神經纖維的動作電位示意圖如下。下列敘述正確的是（ ）

A.ab段的Na+內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+內流是需要消耗能量的

例題2? 下圖從左至右表示動作電位傳導的示意圖。據圖分析錯誤的是（? ）

A. ①③段表示去極化過程，③⑤段表示復極化過程

B. Na+內流可能與局部電流的刺激有關

C. 軸突膜外局部電流的方向與興奮傳導的方向相反

D. 軸突膜處于②狀態時，K+通道大量開放，Na+通道關閉

解析：例題1的答案是C，例題2的答案是A。例題1是指神經纖維上某點受刺激后的電位變化圖，因此ac段為去極化過程，

Na+內流，Na+內流形式為易化擴散，不需要消耗能量;ce段為復極化過程，K+外流，K+外流形式為易化擴散，不需要消耗能量。而例題2為動作電位的動態傳導過程，③點處于反極化狀態，由于動作電位一直在往右傳，在后一時刻③點將回到靜息狀態，因此①③段表示復極化過程;⑤點現在處于靜息狀態，在后一時刻興奮將傳到⑤點，③⑤段表示去極化過程。這兩道題目通過類比的方法進行分析，能夠讓學生對神經纖維上興奮傳導過程有深入的了解，幫助學生理解。

例題3 蘿卜根形是由位于兩對同源染色體上兩對等位基因決定的。現用兩個純合的圓形塊根蘿卜作親本進行雜交，F1全為扁形塊根。F1自交后代F2中扁形塊根、圓形塊根、長形塊根的比例為9：6：1，則F2圓形塊根中雜合子所占的比例為（? ? ? ? ）

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

解析：由題意知蘿卜根形是由位于兩對同源染色體上兩對等位基因決定的，設蘿卜根形由基因A、B決定，F2中扁形塊根、圓形塊根、長形塊根的比例為9：6：1，可知扁形塊根是雙顯性（ A_B_ ），占9/16;圓形塊根是單顯性（ A_bb、aaB_ ），占6/16;長形塊根（ aabb ），占1/16。推知F1基因型為AaBb， F2中圓形塊根（ A_bb、aaB_ ）中基因型為雜合子為1/3 Aabb、1/3 aaBb，F2圓形塊根中雜合子所占的比例為2/3 。此題為孟德爾自由組合定律9：3：3：1 的變形，很多題目還涉及9：3：4 和9：7的變形。

高中生物中的很多題目都有一些相同或相似的特征，在做題中可以運用類比推理的方法對所學知識更好地運用和掌握，讓學生學會舉一反三，歸納總結。

綜上所述，在高中生物課堂教學中靈活地運用類比推理法，不僅可以活躍課堂氛圍，還有利于加深學生對知識的理解，讓學生學會新舊知識之間的遷移。類比推理法也可以激發學生學習的興趣，把抽象的知識形象化，從而培養學生的創造性思維，發展學生的抽象思維能力，幫助學生提高解決問題的能力。

參考文獻：

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