类比法在高中生物教学中的应用—以细胞器的分工合作为例

(整期优先)网络出版时间:2022-06-17
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类比法在高中生物教学中的应用 —以细胞器的分工合作为例

蒋汶洁 王威

四川师范大学 四川省成都市 610066

随着新课程改革工作的深入,高中生物教师们应当意识到自身教学方式存在着的局限性,要投入精力去进行教学方式的改革工作。美国心理学家奥苏泊尔的有意义学习理论认为:新知识的学习依赖于学生认知结构中原有的适当观念,原有的观念为新知识的学习提供了固定点的作用。在新知识的学习过程中,学习者更容易通过自己已掌握的知识顺利理解新知识。

高中生物学科相对于初中来说涉及范围较广,学习难度较大,如果学生不能采取有效的学习方法进行学习,就不能将烦琐、零碎的生物知识连贯起来,从而造成学习上的困难。我们知道,在语文教学中,有一种比喻的修辞手法,通过对事物外形及本质的类比描述,让人对作者要阐述的事物有一个比较清晰的构象。在生物中,这个方法依然非常有成效,当在教学中有学生不理解的地方时,教师可将微观深奥的生物知识和学生已有的知识背景相融合,从学生已有的认知结构出发,通过类比的方法帮助学生同化新知识。

类比是将已知概念与抽象的科学概念进行比较,使学生理解科学概念的一种教学方法。在类比中已知概念称为类比物,抽象的科学概念称为目标物。类比物和目标物都有各自的不同属性,类比的本质就是通过比较它们属性之间的相似性,用类比物去解释目标物。在教学中,类比是一种非常有用的工具,它也有一定的局限性,例如在教学中使用类比的时候,学生可能会无法理解类比物、对类比物和目标物的属性错误匹配,以及错误使用类比。

生物教学科目其实是一门与现实生活息息相关的教学科目,但是,许多知识是从微观层面出发,学生不太好直观了解,不能让学生在已有的知识背景下得出自己的体会。传统的讲解法或是“实事求是”的类比教授并不能实现学生理解知识点的目标,若能适当地夸大事物的特点,或是放大事物的外形,让学生“以大见小”,对于学生吃透知识点颇有助益。因此,现今高中生物教师们在应用类比思维进行生物教学的时候就可以将生物教学教材和生活经验类比,从而让生物教学的质量得到大幅度加强。

通过类比,可以将许多生活实例有效运用于教材知识的讲解过程中,使学生能够基于大脑中已经存在的相关知识进行主动的探索,实现新旧知识的有机联系,从而建构完善的知识体系。在学习生物细胞知识时,教师可以将细胞与工厂相联系,将细胞中的细胞器与工厂中的不同车间相对比,使大家都能通过感知到工厂车间,从而理解细胞及细胞器的相关功能规律,通过这一种方式学生不仅容易理解,而且学习热情高涨。以下以细胞器的分工合作为例,解释类比物、目标物及其共同属性之间的关系。

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细胞器的分工合作这一内容冗杂,学生很容易混淆。教师在讲解时,①可以将细胞比作我们生活中常见的工厂,细胞和工厂一样,内部都在有序的进行着相关的生命活动,完成自己的功能;②而细胞核就相当于工厂中的最高领导中心,发挥着指令;③线粒体相当于工厂内部的动车车间,为整个工厂的活动提供动力;④工厂有了动力,当然还得需要营养物质,而细胞中的叶绿体就相当于工厂中的养料制造车间,可以制造出营养物质;⑤当工厂能够正常进行下去时,就要发挥其自身的功能了,开始制造零件,细胞中的核糖体就相当于工厂中的零件制造车间,在核糖体中可以形成蛋白质,因此蛋白质形成的场所是核糖体;⑥工厂中制造出零件后,还需要对零件进行加工,而我们的内质网就相当于是零件加工车间,需要对来自于核糖体上的蛋白质进行进一步的加工;⑦零件制造完毕并以加工好,在出厂之间,我们还需要将零件进行包装,而细胞中的高尔基体就相当于工厂中的零件包装车间,高尔基体对来自于内质网上的蛋白质包装后,成熟的蛋白质就可以离开细胞,到生物体中的其他部位发挥自己的作用了。

教师在教学的过程中采取类比方法,不仅可以取得预期的学习效果,还能够提高学生对生物学科的学习兴趣,同时,学生对生物学知识进行类比推理过程中,可以培养学生的科学思维能力,教师需要在课堂教学进程中予以关注,引导学生总结学习规律,掌握自学方法,简化学习难度,提高学习效率。

在教学过程中找到恰当的生活实例进行类比,可以让学生轻松地理解抽象的生物理论知识,提高学习效率。但是在讲解过程中要注意实例和知识点的逻辑关系、共同属性,符合实际的条件推理等等,否则,不恰当的类比反而会让学生增添不必要的思考负担,可能会让学生在理解上出现偏差,甚至会出现错误的结论。例如在梳理细胞器之间的逻辑关系时,注意提示:与能量转换有关的细胞器是线粒体、叶绿体;与形成蛋白质直接相关的细胞器是:核糖体、内质网、高尔基体;与形成蛋白质间接相关的细胞器是:线粒体;负责解决细胞内坏死结构的细胞器是溶酶体;区分动植物细胞区别的细胞器是液泡;区分高等植物细胞与低等植物的细胞器是:中体体。通过同时梳理细胞器与细胞器之间的关系时,加深学生对生物学知识的理解。

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;另外,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。所以当我们在教学中遇到难以讲解的问题时,可以使用类比法教学,最后可能就起到“化腐朽为神奇”的效果。