例析類比教學法建構(gòu)概念的應用

吳向陽

摘 要 提出挖掘?qū)W生前概念和分析源問題特征是類比教學法運用的基礎和前提；拓展學生思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力是類比教學法運用的最終目標。借用“教室里的學生”所具有的天然特征，例析類比推理法引導學生遷移運用，幫助他們建構(gòu)初中生物學幾個重難點概念。

關鍵詞 類比推理 概念建構(gòu) 源問題 目標問題

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

類比教學法是指教師運用類比推理法，借助學生已熟悉的內(nèi)容來解釋陌生的現(xiàn)象，幫助學生遷移舊知識建立新概念的一種教學方法。對學生進行類比教學不是打個比方舉個例子這么簡單的事。一個知識點“難”在哪里？為什么選用某個對象進行類比？類比教學方法的運用如何促進學生的發(fā)展？教師解決了這些問題才能用好類比教學法。

1 揭示學生相關前概念，確立類比遷移的目標

一個知識點對于學生造成了“難點”，通常是因為學生已有前概念形成了干擾。因此，教師認清學生的認知實際，找出學生的前概念，這是類比教學法運用的前提。

例如“科學分類法”的教學中，學生的分類經(jīng)驗來源于生活日常用品的分類，他們認為分類就是把物品歸為“食品”“學習用品”……對分類的已有認知，學生停留在平面的、平行的分類標準上，而科學分類法是具有層次性的、套嵌式的等級分類法。類比教學法的運用就是要讓學生體會到“科學分類法是依照從大到小的分類等級單位對物種進行分類定位的”。又如“肺的結(jié)構(gòu)及功能”相關知識，學生認為“肺是容納氣體的地方”，因此，“肺空間越大，肺功能就越好”，類比的運用就應該幫助學生建立認知“肺與氣體的有效接觸面積決定肺的功能”。

2 設計體驗活動，凸顯源問題與目標問題相關特征

源問題指學生已經(jīng)熟悉其特征的某件事物，目標問題指教師要達成的教學目標。在類比教學運用中，不僅選擇的源問題要具備和目標問題的高度契合性，教師還要設計恰當?shù)慕虒W活動，凸顯出它們之間的相似性，才能達到已有特征向新概念遷移的目的，這是類比教學法運用的關鍵。

例如案例二（見“案例呈現(xiàn)”），同座領取相同角色的卡片，不同座學生的卡片角色不同。這個活動設計就是讓學生體驗到“同桌的兩人是一樣的，因此班上的每個角色是以同桌的方式成對存在的”，進而遷移到基因的成對分布特征。又如案例三的“學生觸碰墻壁和桌子后離開教室”這個活動，讓學生體驗到“氣體不是靜止待在肺里的”“肺是用來進行氣體交換的”。

3 訓練類比思維，引導學生創(chuàng)造性學習

康德說，“每當理智缺乏可靠的思路時，類比這個方法往往能指引我們前行”。每一次類比教學法的成功運用是教師創(chuàng)造性思維的展示，同時又是一次讓教師用類比思維潛移默化地影響學生的良好契機，引導學生創(chuàng)造性的學習是類比教學法運用的終極目標。

教師循序漸進的訓練有助于引導學生從模仿到運用，進而產(chǎn)生創(chuàng)造。首先，教師可以利用學生已有的學科知識啟發(fā)學生新的目標問題遷移。例如七年級上期學生學習到的“根的吸水是由于根毛擴大了根的接觸面積”，可以向七年級下期“小腸的吸收能力是由于小腸絨毛擴大了小腸壁的接觸面積”類比遷移。接著，教師可以通過讓學生挑選源問題，來激發(fā)學生類比推理的思維，如“學校的柵欄大門和保安，誰的功能更能比擬細胞膜的選擇透過性功能”。教師還可以嘗試讓學生發(fā)散思考尋找某一目標問題的類比物，比如學過了肺泡的知識，讓學生尋找生活中的源問題。最后，教師可以鼓勵學習優(yōu)秀的學生利用源問題的相關特征對同學進行類比推理的解釋。通過一系列的類比教學訓練，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維，進而為個體“發(fā)現(xiàn)性類比”能力的形成打下基礎。

4 案例呈現(xiàn)

在教學實踐中筆者發(fā)現(xiàn)，“教室里的學生”其空間位置特征具有直觀性，學生易感知，教師可操作。作為初中類比推理教學中一個好用的源問題，可以有效的將遷移運用到以下幾個概念的建構(gòu)上。

4.1 案例一：親代和子代細胞間染色體的組成關系

目標問題：親代在形成生殖細胞的細胞分裂中，染色體要減少一半，不是任意的一半，是每對染色體各有一條進入精子或卵細胞中。

情境創(chuàng)設和源問題特征分析：教師課前備好卡片，寫有“班長”“勞動委員”“宣傳委員”“喜羊羊”“灰太狼”“懶羊羊”等若干角色，每個角色一式兩份，同一角色分別發(fā)給同座兩位學生。這樣，全班學生都擁有一個身份，左右隔壁位的學生具有相同的身份，不同座之間的角色是不重復的，全部角色都完整，才能代表本班全部特征。

教學過程：

（1） 設問：把班級人數(shù)減半，但要保持本班的特征，該怎樣操作？選擇4組去掉2組、全班隨機留下一半或每組各抽出1列。學生認同答案選擇各抽出1列。

（2） 講述：細胞染色體成對，基因也成對，每一對基因執(zhí)行不同的功能，生物的完整特征要由全部的基因共同表達。

（3） 遷移：在形成生殖細胞時，染色體減半，怎樣的減半才能保持子代的遺傳物質(zhì)和親代一樣？學生認同：“不是任意的一半，而是成對的染色體分開，留下其中一條，這樣染色體上成對的基因也被分開，留下的仍然完整成套，生物體的特征才能完整保留?！?/p>

4.2 案例二：科學分類法——從種到界

目標問題：科學分類法可以區(qū)別同名不同種的生物、在越小的分類單位中的生物，它們的親緣關系越近，同種生物的親緣關系最密切。

情境創(chuàng)設和源問題特征分析：教室里的學生可以用“X學區(qū)、X學校、X年段、X班級、X組別、X排次、X座位”進行“位置”標注。例如，A是臺江區(qū)一中七年級學生，B是倉山區(qū)一中八年級學生，C是倉山區(qū)一中七年級學生；D倉山區(qū)一中七年級1班學生，E是倉山區(qū)一中七年級2班學生。

教學過程：

（1） 設問一：

假設A、B、C3位學生名字都叫“張三”。稱呼時，該怎樣區(qū)別三位不同的張三？回答：在名字前面冠以不同的“學校、年段、班級”用以定位。

（2） 設問二：

① B和C、D和E，誰的“位置”更接近？回答：D和E。

② 以此類推，所有學生中“位置”最為接近的是？回答：同桌的兩位學生（例如X、Y）。

（3） 講述：科學分類法中，用界、門、綱、目、科、屬、種等單位，用一定的分類標準將生物分門別類，并以此對生物進行命名和定位。

（4） 遷移：日常生活中一種名叫“杜鵑”的生物，如何區(qū)分？回答：看它是屬于動物世界還是植物世界即可以區(qū)分。

4.3 案例三：肺的功能

目標問題：脊椎動物的肺，肺泡數(shù)目越多，肺功能越強大。

情境創(chuàng)設和源問題特征分析：第一種情況，班級清空；第二種情況，班級清空，留幾排桌子將教室分隔成若干空間。教室的桌子和墻壁用來模擬肺的內(nèi)表面；學生的移動用來模擬氣體運動。

教學過程：

（1） 設問：10 s內(nèi)，一群學生從教室外涌進并迅速離開教室。要求學生用手觸碰教室墻壁或桌椅。問：哪種情況下學生有更多的機會觸碰？回答：情況二。

（2） 講述：兩棲動物的肺肺泡數(shù)量少、分隔簡單，是個囊狀結(jié)構(gòu)；哺乳動物的肺有復雜的“支氣管樹” 構(gòu)成，末端是膨大的肺泡，總表面積可達100 m2。氣體由外界進入肺時，外界氣體要和肺泡的壁接觸，并通過肺泡壁和壁上的毛細血管進行氣體交換。

（4） 遷移：

氣體進出青蛙的“囊狀肺”和家兔的“海綿肺”時，哪種肺的氣體交換能力強？學生認同家兔。