浅谈类比类比法在高中生物教学中运用

在高中生物教学中，经常会遇到一些学生难以理解的较抽象或较复杂的概念、术语、过程等。如何让学生真正地理解和掌握这些知识呢？运用类比法是一种好的教学方法。笔者在教学中经常运用类比法，使得许多难点比较容易地被学生理解和掌握。以下是笔者运用此类方法解决教学中的问题的一些案例和心得。

1、生物学知识点与生活经验的类比

学生在日常学习生活中积累了一定的生活经验。用学生身边的事例进行类比，可启发学生的思维，调动学生学习的积极性，培养学生在生活中观察和分析事物的能力。
案例1：人教版必修本中有多处涉及到渗透压有关知识点，这是一个教学难点。必修三《稳态与环境》第一节“细胞生活的环境”中指出了溶液渗透压的概念：“简单地说，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。”笔者根据这一概念，将两个溶液系统间的吸水与失水比作拔河运动，两个溶液体系中的溶质浓度可比作拔河双方运动员的人数，水分比作拔河的绳子，渗透压就比作运动员所产生的拉力。那么一般情况下，拔河时哪一方人数多，哪一方的拉力就大，绳子就会往哪边运动，同样水分的运动也是如此。运用这样的类比教学，学生理解了渗透压的概念的同时，还较容易地就学会判断渗透系统中水分的进出。
案例2：细胞的有丝分裂过程是人教版必修一《分子与细胞》中的重难点，许多学生难以理解记忆各分裂期的特征。笔者将有丝分裂分裂期过程类比为学生所熟悉的两副牌分离的过程，每副牌代表一套完整的遗传信息。分裂期间由于遗传信息复制已经有了两副“牌”，分裂期的任务就是将这两副“牌”平均分配。这一问题学生在生活中都处理过：
①先将花色一样的牌配成对；
②按数字大小成对排列整齐；
③每种牌取一份就实现了平均分配。
过程①就类似于着丝点将姐妹染色单体连在一起，过程②类似于有丝分裂中期的特征，过程③就类似于有丝分裂后期的特征。这样的类比教学使学生对细胞有丝分裂过程有了逻辑性的思考，并体会到了细胞有丝分裂过程的科学性。
案例3：人教版必修一《分子与细胞》中关于细胞分化概念学生理解较困难。为了解决这一难点知识，笔者在课堂教学中做了如下的类比讲解：“我们现在在学校学习时还没有明确的分工，就像细胞增殖中的细胞，可是多年以后，我们会结束学校生活，各自走向自己的工作岗位，这时我们彼此的社会功能就出现了稳定的差异，从没有明确分工到有社会分工的过程就类似于细胞的分化。”通过这样的讲解，学生就很感性地理解了分化的概念。
案例4：人教版必修二《遗传与进化》中染色体组的概念是一个重要且较难理解的概念，学生只有理解了它才会判断某生物是几倍体，才能深刻理解多倍体育种和单倍体育种的原理。笔者借鉴其他教师的经验，用两个类比事例来解释染色体组的概念，效果颇佳。
①以雌性果蝇为例，将雌果蝇的染色体组成（图1A）比作人的八只手指（如图1B，拇指除外），那么每位学生都可以展开以下活动：左手代表来自父方，右手代表来自母方，左右手同名的手指并到一起代表同源染色体联会，一组不同手指（如左手的四根手指）称为一组非同源染色体，即是一个染色体组。
②将二倍体生物体细胞内染色体组成比作两组同花顺（如图1C，假设细胞含五对同源染色体），图中梅花代表父方，方块代表母方，则一对相同数字的就是一对同源染色体，不同的数字就代表非同源染色体，一组不同数字的集合（即一个顺子）就是一个染色体组。这两个类比事例将较为抽象的概念转化为简单的生活中的知识，学生在轻松的氛围下就可理解染色体组的概念。
案例5：人教版必修三《环境与稳态》中涉及到的负反馈调节机制是生命系统中非常普遍的调节机制，为了让学生理解其概念，笔者将激素调节中的负反馈调节类比为空调的负反馈调节：例如当天热时，人们将空调设定为25qc，则空调开始制冷，但是空调不会持续制冷，当室内温度降到到25～C或略低于25℃时，空调就停止制冷，空调制冷的结果会反过来影响空调的工作，这就是负反馈调节。就像血糖调节过程中，胰岛素的作用结果会反过来影响胰岛素的分泌。当然，其他激素也是如此。这样学生很快就理解了负反馈调节的概念。
案例6：免疫调节是人教版必修三《环境与稳态》中的一大难点，内容复杂抽象。为了使这一内容简单化、具体化，笔者参照课本“想像空间”的提示，进行了引申。将人体比作一座城堡，非特异性免疫就是厚厚的城墙，特异性免疫就像是城中巡逻的，那么病原体就应该是罪犯。罪犯分为两类：体液免疫中的病原体可以比作流窜犯；细胞免疫中的病原体可比作窝藏着的罪犯。也分为两类：抗体一专门逮捕流窜犯的；效应T细胞——专门逮捕藏匿罪犯的。这两类都不直接处理罪犯，而是交由法院（吞噬细胞）判决。通过这样的类比教学，学生听课饶有兴趣，在笑声中区分了非特异性免疫和特异性免疫、体液免疫和细胞免疫等概念，记住了抗体、效应T细胞、吞噬细胞的作用。
以上几个案例是将生物学知识类比成生活经验，教师也可以将生活中的事件类比成生物学知识，从而达到教育学生的目的。如笔者遇到某些学生因自己笔记源于：论文格式范文网www.618jyw.com
不全，复印了其他学生的笔记作为自己的笔记，笔者告诫他们，笔记可以比作人类的基因组，现在你们手上已经有了碱基对的全部序列，但是这些遗传信息是什么含义还必须自己去深入研究。这样的教育语言风趣，含义深刻，学生容易接受。

2、生物知识与相关学科知识的类比

自然科学分科庞杂，生物学只是众多学科之一，教学时教师可以用其他学科的一些学生已学过的知识进行类比，这样可以帮助他们理解和记忆一些生物学原理和过程。

2.1 某些生物知识可以类比为数学知识

比如氨基酸脱水缩合反应过程有关问题就可以转化为数学问题。笔者在讲解时取了一些短绳作为教具，活动是将短绳连接为长链，让学生理解其中的比喻，如短绳为氨基酸，左绳端为氨基，右绳端为羧基，绳结为肽键，长链为多肽链。n个氨基酸脱水缩合形成m条肽链就可以类比为n条短绳连接为m条长链，那么其中的肽键数（绳结数）、氨基数（左绳端数）、羧基数（右绳端数）的求解都可以转化为简单的数学问题。赵善程在《应用人体比喻学习氨基酸知识》一文中将氨基酸脱水缩合反应过程类比为一组人手拉手连成长队的过程，人体为氨基酸，手结为肽键，长队为肽链。两种类比教学有异曲同工之妙。

2.2 某些生物知识可以类比为物理知识

比如很多教师将物质跨膜运输方式的类型及特点类比为物理学中的三种斜面问题。如图2所示，自由扩散如同小球滚下斜面，方向为从高到低（类比物质跨膜运输运输方向为高浓度到低浓度），不需要载体，不需要能量；协助扩散如同小车上的物体滑下斜面，方向从高到低，需要载体，不需要能量；主动运输如同小车上的物体冲上斜面，方向从低到高，需要载体，需要能量。这样的类比教学形象生动，学生很轻松地就记住了物质跨膜运输三种方式及各自的特点。

2.3 某些生物知识还可以类比为计算机知识

例如在讲解细胞分化的原因时，学生很难理解同一个体不同体细胞形态结构功能有较大的差异，却具有相同的遗传信息。为了解决学生的疑问，笔者将这一问题类比为“不同人玩同款电子游戏”问题。电子游戏的“遗传信息”就是特定的计算机程序，不同的人玩同款游戏结果却不同，其根本的原因是不同的人去操作同一电子游戏时，计算机程序虽然一样，但是执行情况却不同，导致的结果自然也不同，即“基因的选择性表达”。这样就较为自然地总结出细胞分化的原因，又可以调动相当一部分学生的学习积极性。再如，讲解反射及反射弧时，可将反射弧的组成部分——感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器等依次比作电脑的输入设备、输入线路、处理器（CPU）、输出线路、输出设备等五部分，如图3所示。
将反射活动类比为电脑操作，如用鼠标打开文件这一操作过程为：点击输入设备一鼠标（感受器）产生“兴奋”，“兴奋”通过输入线路（传入神经）到达处理器（神经中枢）进行信息整合、处理，处理结果通过输出线路（传出神经）显示在输出设备——屏幕（效应器）上，显示文件被打开。通过这样的类比可以将枯燥无味的知识与学生已知的感兴趣的计算机知识联系起来，并且印象深刻。
3、总结
运用类比法教学可以将新知识与学生原有的知识联系起来，实现知识迁移，让学生进行有意义的知识建构。另外恰当的运用类比法教学还可以将抽象的事物形象化，把复杂的问题简单化，激发学生的兴趣、降低问题的难度。所以当我们在教学中遇到难以讲解的问题时，不如考虑一下能否利用类比法教学，很可能就起到简化问题、“化腐朽为神奇”的效果。