淺談高中生物教學中的類比推理的應用

摘 要：在生物教學中，培養學生創新思維能力有多種教學方法，其中一種好的方法就是類比推理。本文簡述類比推理在高中生物學教學中的三個方面的應用以及應用過程中的一些注意點。

關鍵詞：類比推理；高中生物教學；人教版

哲學家康德說：“每當理智缺乏可靠論證的思路時，類比這個方法往往可以指引我們前進。”類比是一種通過兩類不同現象的比較，找出它們在某一方面的相似點的方法。類比推理其實就是通過觀察或者研究已知事物的特性來推斷出未知事物的特性，從而達到認識新事物、解決新問題的目的。在生物教學中，培養學生創新思維能力有多種教學方法，其中一種好的方法就是類比推理。

那么，類比推理的方法在高中生物學教學中有哪些方面的應用呢？

一、 傳授新知識時，巧用類比推理

表面上好像無關的學習內容通過類比這個環節可以相連起來，由這一現象聯系到那一現象，逐步揭示固有的內在聯系，學生因此獲得準確的直觀認識。在教師講授新的生物學知識時，通過類比推理與歸納總結得出新的知識內容，學生慢慢地學會類比推理的方法。

人教版必修一《分子與細胞》第4章第3節《物質跨膜運輸的方式》中，自由擴散——從山上向山下運輸圓形石頭，不用車，不用推。（備注：自由擴散的過程中，物質順濃度梯度運輸，不需要載體蛋白的協助，不需要額外消耗能量）；協助擴散——從山上向山下運輸方形石頭，用車，不用推。（備注：協助擴散的過程中，物質順濃度梯度運輸，需要載體蛋白的協助，不需要額外消耗能量）；主動運輸——從山下向山上運方形石頭，用車，必須推。（備注：主動運輸過程中，物質可以順濃度梯度運輸也可以逆濃度梯度運輸，需要載體蛋白的協助，需要額外消耗能量）。這樣處理，不但突破了教學的難點，還激發了學生學習生物學的興趣，從而達到了良好的教學效果。

人教版必修二第4章第1節《基因指導蛋白質的合成》中，它主要解釋了遺傳信息傳遞的一般過程。此過程包括轉錄和翻譯，是學生學習生物學的基礎。可是其中涉及了十分多的抽象復雜和枯燥無味的概念和過程，對于高二的學生來說是十分難理解的。幸運的是，教師可以恰當地引用一些類比推理，這樣的話，學生對這一知識點的理解就更容易了。故筆者認為可以這樣進行教學：核DNA比喻成司令，細胞質比喻成戰場，核DNA的信息到達細胞質有兩種途徑，一種是核DNA親自到戰場指揮戰爭，另一種是派通迅員傳遞指令。由于核DNA是主要的遺傳物質，此分子的特殊性決定了它的位置必須處在相對安全、戒備森嚴的場所；遺傳信息的儲存以及傳遞的過程必須安全、快速。故第一種方法不可行，只能采取第二種方法。因此，核DNA以堿基互補的方式轉錄出通訊員（mRNA）。此時，把核糖體類比為作戰的軍隊、“tRNA”就類比為解讀員，作戰的軍隊需要親信的人幫忙解讀作戰的指令，而“tRNA”就可以作為解讀作戰指令的人。這樣類比后，就可以使抽象轉化為具體，突破難點，建構知識體系。因此，在高中生物的教學過程中，教師要盡力去挖掘生物課本資源，充分采用學生所常見的宏觀現象，來類比推理一些不常見的、抽象的現象，使學生能借助類比推理的方法，構建新的知識網絡。

二、 講解相關練習時，恰用類比推理

對于高中生來說，遺傳題是一塊難啃的“骨頭”。在講解相關的練習時，教師可以通過類比推理，深化對解題方法的掌握。因此在獨立遺傳的情況下，如果遇到兩對或兩對以上的相對性狀的遺傳題時，就可以把它分解為一對一對的相對性狀來考慮，有幾對等位基因就可以分解為幾個分離定律。例如：AaBb×Aabb可分解為以下兩個分離定律：Aa×Aa；Bb×bb。

根據這個解題思路，我們來看下面兩個例子：

例一：AABbCc產生的配子種類數

先分解為三對等位基因（AA；Bb；Cc），求其每一對產生的配子種類，然后組合，即：1×2×2=4種

例二：基因型為AaBbCc的個體與基因型為AaBbCC的個體在雜交過程中，配子間結合方式有幾種呢？

先求AaBbCc、AaBbCC各產生幾種配子（AaBbCc：2×2×2=8種配子；

AaBbCC：2×2×1=4種配子）

再求兩親本配子間的結合方式。由于兩性配子間的結合是隨機的，因而AaBbCc與AaBbCC配子間就有8×4=32種結合方式。

三、 在進行知識梳理和復習時，妙用類比推理

例，在復習人教版必修一第5章第3節《ATP的主要來源——細胞呼吸》時，可以利用概念類比的方法，將有氧呼吸場所、是否需要氧氣、分解產物、釋放能量的多少和無氧呼吸的過程聯系，既具有條理化、層次感，又能加強知識模塊之間的有機聯系，有效拓展知識網絡。在講解人教版必修三第5章第5節《生態系統的穩定性》時，生態系統的自我調節能力的基礎是負反饋調節。而在前面學習激素調節的知識時，學生已經學習過負反饋調節，所以在講解這部分知識時，只要由前面所學的激素調節的例子，學生就可以類比生態系統中負反饋調節的例子。

四、 應用類比推理時的一些注意點

在某些情況下，類比推理的兩個事物之間不是對應的關系時，其結論就是錯的。例如學生將窗紗機械地類比為細胞膜，而沒有分析出其中的合理之處、不妥之處；還有的學生望文生義，誤認為試管嬰兒與設計試管嬰兒是一樣的，同源染色體是來源相同的染色體……這就需要教師引導學生建構出較好的認知結構，明確知識體系。這樣的話，類比推理才能發揮出它的作用。

總之，在高中生物教學過程中恰當地采用類比推理教學可以促進學生在學習生物學中建立探究性、創新性的思維方式。教師靈活應用類比推理的方法，也使學生對不同類的知識進行廣泛的聯系，提高學生的綜合思維能力。但需注意的是，不是任何時候都可以采用類比推理的方法，一定要恰當采用。

參考文獻：

[1]江海平.類比推理對培養生物學科人才創新思維的作用[J].生物學雜志，2005，（5）：56-58.

[2]吳卓.類比推理在高中生物新課程教學中的應用研究[D].東北師范大學，2012.

作者簡介：

池珍，福建省三明市，福建省沙縣金沙高級中學。