培養類比推理能力，發展生物核心素養

林盈

【摘要】初中階段是培養學生學習方法、掌握邏輯思維的黃金時期。一般的推理方法需要很強的邏輯性。類比推理作為推理形式的一種，可以幫助學生將兩個相似的概念進行歸類，從觀察個別概念入手，由淺入深幫助學生逐漸形成比較全面的知識系統，完善學生生物方面的理性思維。本文將從類比推理的四個基本步驟入手，談一談如何把類比推理的方法與初中生物課堂有機結合起來。

【關鍵詞】初中生物；類比推理；分裂；假設；階段性提問

類比推理的思維方法可以幫助學生利用已有的認知結構，從相似點或是相近點出發，對未知領域進行橫向延展，從點及面地把新的知識結構整合起來。因此，在初中生物教學中滲透類比推理的方法，可以有效地幫助學生把感性的生物認知轉換成理性思維，幫助學生養成良好的邏輯能力。

一、觀察，發現問題

觀察現象、發現問題是開展推理演算的第一步。尤其對于生物學科來說，觀察生命體的結構，獲得直觀的感性體驗是激發學生學習興趣的直接通路。在通過細致觀察之后學生能夠逐漸發現問題，對于感性認識產生疑問，才會對這些問題進行分析、調查、求解，從而上升到理性考量的高度。

例如，在教學七年級上冊第一章的“細胞通過分裂而增殖”這節課時，我在備課時對于細胞分裂方式的講解方式進行了思考。在這節課中同學們需要掌握植物細胞和動物細胞在分裂方式上的異同點，從而體會生物體的分裂、增值概念。由于本章的知識點比較瑣碎，同學們難以消化，并且原核細胞還存在染色體的復制和分裂問題，具有一定的抽象性。所以，在教學過程中，我采用了大量的視頻和動圖來幫助同學們從動態的角度觀察分裂過程，加深同學們的印象。另外，在進行觀察之后，我還引導同學們對真核細胞和原核細胞的分裂過程進行了比較，讓同學們自主發現這二者之間的異同點。我要求同學們進行列表比較，從而完成兩個系統細胞分裂方式的比較和類推，幫助同學們記憶和理解。

相似結構的生物體之間進行的類推對與學生知識點的記憶和歸納總結十分重要。目前學生缺少的就是自主發現問題、自主歸納總結的習慣。所以類比推理的過程需要在在教師有目的地引導下進行，讓學生逐步學會自主學習。

二、分析，提出假設

在生物的探究性學習中，對生命現象進行觀察，據此提出假設的過程至關重要。假設是對未知事物進行合理推測和類比的過程。在假設環節，學生可以從已有邏輯的角度出發，分析未知事物與相關事物之間的聯系和區別，對所探究的事物進行客觀考察，提出邏輯范疇的假設。

在進行八年級上冊第二十章的“遺傳和變異現象”這節課的學習過程中，我認為這節課的主要內容需要同分離定律和自由組合定律聯系起來進行系統的學習。所以在這節課中，我采用了專題探討的方式進行教學。在例題“一對夫婦，一位是雙眼皮，一位是單眼皮，如果所生子女都是雙眼皮，請分析親代的基因型?！蔽易屚瑢W們進行了兩個方面的假設。如果雙眼皮是顯性基因A，單眼皮是隱性基因a，子女都是雙眼皮，則親代為AAaa；如果雙眼皮為隱性基因b，單眼皮是顯性基因B，那么親代基因型為bbBB。

假設的方式可以幫助學生拓寬思維的深度和廣度，從更為全面的角度認識問題。一個問題的答案不一定是唯一的，從不同的角度出發可能會得到不同的結論。對問題進行類比分析的過程中，學生的邏輯思維得到了完善和鍛煉。

三、實驗，進行驗證

驗證性實驗在初中生物實驗中占有很大比重。實驗驗證的過程是對觀察和假設階段進行的綜合分析。驗證是指以學生提出的假說為基礎，通過實驗或是推算得出實驗數據的過程。從類比推理的角度出發，實驗實施驗證的載體和途徑。

例如，在教學七年級下冊第八章的實驗“探究唾液對淀粉的消化作用”這節課時，為了提升同學們的學習熱情，我采用了啟發式教學法，設置了一些階段性問題來鼓勵同學們進行師生互動。我要求同學們根據前次課程學過的內容，帶來一些淀粉含量比較高的食物作為同學們的實驗材料。淀粉本身是不具有甜味的。但是在咀嚼的過程中，淀粉發生了變化才產生了甜味。接下來，我讓同學們思考是什么因素導致饅頭“變甜”的呢？同學們很快提出了“唾液”這個概念。那么，什么因素可以引起兩者之間的反應？兩者之間的反應受到什么因素的影響呢？

在展開實驗的過程中，學生可以通過分組的方式進行合作，并且教師也要注意師生交流的重要性，時刻了解學生的想法。教師也應當把師生的雙向交流放在實驗過程的首位，啟發學生不斷進行思考。

四、比較，得出結論

得出結論是科學探究活動的結果。在探究性實驗中，對于實驗結果的分析往往需要通過比較和類比。對實驗結果進行比較，不僅可以排除實驗誤差數據，還可以直觀地觀察到數據的變化和趨勢，對于實驗結論的得出具有重要意義。

例如，在分析七年級上冊第三章“研究細胞體積與表面積的關系”這個實驗的實驗結果時，同學們通過測量不同邊長的正方體的體積、表面積及二者之比，把實驗數據進行了匯總。這個實驗的主要思想是用瓊脂塊模擬細胞的生理結構，采用瓊脂塊對于堿性液體的吸收來模擬細胞的吸收過程。我認為這個實驗的操作雖然不難，但是其中類比推理的部分需要同學們進行琢磨。在匯總實驗數據時，同學們發現了一些不符合實驗規律的數據。同學們分析實驗步驟得出是由于瓊脂塊與堿性液體的接觸面積不足導致的。

在驗證性實驗中，對于實驗數據的比較是一個雙向思維的過程。分析實驗數據的合理性和有效性成為得出結論的必經之路。只有保證了實驗數據的準確性，實驗結論才能得到進一步的完善。

在初中生物教學中進行類比推理概念的滲透，不僅可以幫助學生養成解決問題的基本思路，從提出問題、作出假設、推理驗證和歸納總結四個方面進行思考，還可以幫助學生把感性認知邏輯化，有助于學生理性思維的發展。

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