陳燕莉 金 鈞
奧地利醫生奧恩布魯格是酒商的兒子,經常看到父親用手上下敲擊木制的酒桶,從酒桶中發出的聲音推斷出酒的有無或多少,奧恩布魯格由此想到:人的胸腔不也像木桶嗎?既然從叩擊木桶發出的聲音可以推斷桶內酒的有無或多少,那么,從叩擊胸腔發出的聲音不也可以推斷胸腔內積水的有無或多少嗎?他沿著這條思路反復觀察、實驗,終于發明了叩診法。這就是類比推理,它是指根據兩個對象某些屬性的相同,推出它們的其他屬性也可能相同的間接推理。生物高考復習過程中,學生經常會不自覺地陷入習題設計的陷阱中,如果教師能運用一些學生熟知的事例進行類比,往往能起到一兩撥千斤的效果。
例1一雜合高莖豌豆自交得到20粒種子,播種其中19粒種子,得到15株高莖豌豆。假若將最后一株正常的種子播下,發育成的植株將會是()。
A、一定是高莖
B、一定是矮莖
c、高莖、矮莖都有可能,但是高莖的可能性大
D、高莖、矮莖都有可能,但是矮莖的可能性大
分析:許多學生在閱讀此題后,首先出現的解題思路往往是:雜合高莖豌豆自交得到20粒種子,根據基因的分離定律,后代高莖和矮莖的性狀分離比為3:1,所以20粒種子中高莖種子約為13或14粒,矮莖種子約為6或7粒,播種19粒,有15粒為高莖,那么留下的一粒最可能是矮莖種子,所以誤選為D。
在講解本題時,可以先向學生進行一個類比處理,因學生之所以會造成錯答,原因在于不能正確認識概率問題。用一個學生非常熟悉、易理解的擲幣為例,學生知道達到一定次數的擲幣后,正反面的概率各接近1/2。可在具體的擲幣過程中,下一次的擲幣和前幾次的擲幣概率并不存在任何關系,因為前幾次擲幣已成事實,不管正反面各有幾次,下次正反面從概率上來說,還是各為1/2。然后將擲幣過程與此題進行類比,其實兩者是同一類型的,這20粒種子中是隨機拿出19粒進行播種的,與這20粒種子中隨機拿出一粒進行播種是高莖還是矮莖的概率是一樣的,因為高莖為3/4,矮莖為1/4,當然得到高莖的概率多,所以應選C。
例2下表是某哺乳動物的肺泡和幾種組織中的血液里氧和血紅蛋白的結合情況,試判斷新陳代謝最旺盛的是()


分析:由于高中生物教材中缺少相關知識點,學生對動脈血、靜脈血及分布情況知之甚少,對解題產生了較大的影響。而用物理學上的串聯和并聯,正好可以進行類比。先對人體中血液流過的各種器官應串聯還是并聯用圖的形式(右上圖)展示,讓學生自己去探索。如果是串聯形式,隨著血液的流動,分布到各器官血液中的含氧量會越來越少,以至器官會因缺氧而受傷害;而并聯形式雖然減少了每個器官的血流量,但是紅細胞中血紅蛋白的含氧量并未減少(氧氣是自由擴散的)不會影響氧氣從血紅蛋白進入組織細胞。學生了解各種器官的分布情況后,按照并聯的原理,就能輕易得出在進入各器官前血液中血紅蛋白與O2的結合率是相等的,流經此器官后,結合率越低,說明此器官的耗氧量越高,新陳代謝就越旺盛,故選D。
例3由3種氨基酸組成的三肽分子(每種氨基酸只能用一次),共有多少種?
分析:此題看上去很簡單,有一定數學基礎的學生會輕易得出答案:共有三個位置,第一個位置可以放3種氨基酸,由于每種氨基酸只能用一次,那么第二個位置只能放2種氨基酸,同理第三個位置只能放一種氨基酸,即答案是3×2×1=6種。有些學生不是按照上述方法做的,他們把三種氨基酸分別用A、B、C表示,那么三肽分子共有如下幾種:ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB。仔細的學生會發現,其中兩兩剛好相反,從數學上考慮他們的組合是一樣,所以得出答案是3種。兩種看上去都有道理的解法得到了兩種截然不同的答案。究竟哪一種方法是正確的呢?
課堂上講解此題時,還是先用類比進行推理,請三位學生按兩種相反的方式進行排列,如前面所說的ABC與CBA,相鄰兩位同學手拉著手,每一位同學的左手代表氨基,右手代表羧基,請學生仔細觀察兩種排列方式的區別。這時大家這才恍然大悟,兩種相反的排列方式中,對于第一位和第三位的氨基酸來說,它們反應掉的基團是不一樣的,如ABC中A氨基酸反應掉的是羧基,c氨基酸反應掉的是氨基,而CBA中,C氨基酸反應掉的是羧基,A氨基酸反應掉的是氨基。顯然ABC與CBA是兩種不同的三肽分子,所以正確的答案應是6種。
習題講解中巧用類比的例子不勝枚舉,一個好的類比能降低學生理解的難度,同時也能吸引學生學習的興趣,使原本枯燥的習題講解課變得有活力。同時課堂上教師常用類比解決一些問題,能培養學生的發散性思維和創造性思維,提高學生解決問題的能力。
責任編輯:羅艷