類(lèi)比法在“細(xì)胞器

萬(wàn)茹婷

類(lèi)比法是科學(xué)學(xué)科研究以及教學(xué)中非常重要的一種方法。它是從兩個(gè)或兩類(lèi)對(duì)象有某些共有或相似屬性，推出一個(gè)對(duì)象可能具有另一類(lèi)對(duì)象所具有的屬性的方法，也是將抽象思維和形象思維融為一體的一種獨(dú)特的思維方法。當(dāng)教授某些抽象難懂的概念、思維方法時(shí)，教師就可以采用類(lèi)比法進(jìn)行教學(xué)。類(lèi)比法需要教師尋找學(xué)生相對(duì)熟悉，并且可以利用的物或者事作為類(lèi)比的對(duì)象，尋找它們與抽象名詞或概念之間的共同點(diǎn)，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。

“細(xì)胞器—系統(tǒng)內(nèi)的分工合作”一節(jié)是人教版生物必修一第三章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)為：說(shuō)出線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能;得出“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”以及“細(xì)胞器之間既有分工又有合作”的觀念。細(xì)胞器的內(nèi)容對(duì)于高一學(xué)生是非常抽象和難以理解的，在之前的學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生很少使用顯微鏡，即使用了顯微鏡，學(xué)生能觀察到細(xì)胞就已十分不易，要觀察到細(xì)胞器，如葉綠體和液泡則更加困難。如何讓學(xué)生在已有的背景知識(shí)下，學(xué)習(xí)并理解分離細(xì)胞器所采用的離心技術(shù)，如何引導(dǎo)學(xué)生形成細(xì)胞器之間是協(xié)同合作的關(guān)系是下面著重探討的內(nèi)容。

1 導(dǎo)入細(xì)胞器概念的類(lèi)比

手機(jī)作為現(xiàn)代通訊工具給人們的生活帶來(lái)了無(wú)數(shù)的便利。手機(jī)在最基本的通訊功能的基礎(chǔ)上還衍生出了許多其他功能，如視頻聊天、導(dǎo)航、瀏覽新聞、聽(tīng)音樂(lè)、看視頻、拍照、攝像等。如今手機(jī)也已經(jīng)成為學(xué)生群體中必不可少的溝通和交流的媒介。筆者就以學(xué)生非常熟悉的手機(jī)作為類(lèi)比對(duì)象，導(dǎo)入細(xì)胞器一節(jié)。在課前，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧手機(jī)的功能，并啟發(fā)學(xué)生思考手機(jī)要實(shí)現(xiàn)這些功能所需要的零部件，從而順利啟發(fā)學(xué)生思考：“細(xì)胞作為生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細(xì)胞能夠完成呼吸作用、分裂、分化、分泌蛋白質(zhì)這些復(fù)雜的生命活動(dòng)，植物細(xì)胞還能進(jìn)行光合作用，那么細(xì)胞中是否也存在零部件呢？”這樣引出細(xì)胞器的概念。手機(jī)和組成手機(jī)的零部件之間的關(guān)系與細(xì)胞和細(xì)胞器之間的關(guān)系非常類(lèi)似。細(xì)胞器作為一個(gè)全新的概念，學(xué)生無(wú)法理解其與細(xì)胞之間究竟是何關(guān)系。在手機(jī)與手機(jī)零部件的類(lèi)比下，學(xué)生便可以在第一時(shí)間熟悉細(xì)胞器原來(lái)就是細(xì)胞中的有一定結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。

2 探究細(xì)胞器思路的類(lèi)比

如果想要研究手機(jī)中零部件的結(jié)構(gòu)，只需將手機(jī)拆開(kāi)，用肉眼觀察相應(yīng)的零部件便可以得知;而在細(xì)胞中，人們無(wú)法再用肉眼去一一觀察細(xì)胞器，因?yàn)榧?xì)胞太小，需要借助特殊的“眼睛”的幫助——顯微鏡，從而順利地引出首先用顯微鏡看細(xì)胞器來(lái)觀察細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的思路。隨后，便向?qū)W生介紹顯微鏡的發(fā)展過(guò)程，介紹目前生物科學(xué)研究中常用的掃描電子顯微鏡。之后，繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生思考：如果想要研究這些零部件都有哪些種類(lèi)和具體的功能，要將不同的零部件區(qū)分開(kāi)，挨個(gè)地進(jìn)行研究，與研究細(xì)胞器功能的思路是通的。首先要將不同的細(xì)胞器區(qū)分開(kāi)，究竟如何將這些細(xì)小的細(xì)胞器分開(kāi)，筆者則用“粉筆盒”的案例做類(lèi)比。假設(shè)細(xì)胞就是一個(gè)粉筆盒，粉筆盒中已知有物體，因?yàn)閾u動(dòng)粉筆盒會(huì)發(fā)出聲響，但并不知道粉筆盒中具體有哪些物品，這些物品分別是怎樣的結(jié)構(gòu)，就像學(xué)生已知細(xì)胞中有細(xì)胞器（光學(xué)顯微鏡可以觀察到有葉綠體、線粒體），但具體有哪些細(xì)胞器，對(duì)這些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能、名稱(chēng)都不知曉。如果想要研究細(xì)胞器的具體類(lèi)別、結(jié)構(gòu)和功能，就要將它們分離，想要研究粉筆盒中具體有什么物品也需要將粉筆盒中導(dǎo)致聲響產(chǎn)生的物品進(jìn)行分離，從而啟發(fā)學(xué)生思考如何分離盒中的物品（提示學(xué)生盒子可以打開(kāi)，但開(kāi)的方式由學(xué)生決定）。學(xué)生自然而然就想到粉筆盒中的物品可能有不同的體積，可以利用過(guò)濾的想法，在盒子表面打許多等大的孔（由小到大的順序），再將粉筆盒搖晃，就可以根據(jù)體積將粉筆盒中的物體分離開(kāi)。

接著，繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生若將打孔的方法應(yīng)用到細(xì)胞上會(huì)不會(huì)有問(wèn)題，能否順利進(jìn)行，學(xué)生自然會(huì)想到細(xì)胞過(guò)小，且無(wú)法知道最小的細(xì)胞器具體有多大，在細(xì)胞上打孔難度極大，也不知道孔該打多大。順著學(xué)生的思路，教師繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生可以從描述物體特性的另一個(gè)角度“質(zhì)量”來(lái)思考。教師可通過(guò)借助“旋轉(zhuǎn)飛椅”（人坐在由鏈條牽引的椅子上由慢到快被甩到空中旋轉(zhuǎn)的游樂(lè)設(shè)施）的案例，幫助學(xué)生得出離心的技術(shù)方法。因?yàn)樵谙嗤D(zhuǎn)速下，體重輕的人被甩得更高更遠(yuǎn)，而體重相對(duì)較重的人會(huì)被甩得相對(duì)較低也離地面更近。教師利用手機(jī)、粉筆盒、旋轉(zhuǎn)飛椅三個(gè)類(lèi)比，可順利地幫助學(xué)生理解科學(xué)家探究細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能時(shí)所采用的思路。

3 “細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”的類(lèi)比

細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合這部分內(nèi)容安排在細(xì)胞器各自的結(jié)構(gòu)和功能介紹完之后，學(xué)生在學(xué)習(xí)了細(xì)胞器各自的功能之后，無(wú)法理解細(xì)胞器之間究竟是如何完成協(xié)調(diào)配合的，也無(wú)法理解細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合在細(xì)胞內(nèi)是隨時(shí)隨地都在發(fā)生，還是只有完成某一特定生命活動(dòng)時(shí)才發(fā)生。此時(shí)，教師便可以再次借用學(xué)生熟悉的手機(jī)來(lái)進(jìn)行類(lèi)比。現(xiàn)代通訊工具手機(jī)可以用來(lái)看視頻和電影，假如只給學(xué)生提供手機(jī)零部件中的顯示屏，是否可以看視頻？假如要看到視頻，還需要哪些零部件的幫助？學(xué)生自然會(huì)想到要用手機(jī)看視頻首先必須有手機(jī)電板提供電能，還需要芯片儲(chǔ)存視頻，還需要連接線將信號(hào)輸送至手機(jī)屏幕，還需要相應(yīng)的連接線給手機(jī)充電，還需要音響播放聲音等。通過(guò)這個(gè)直觀的案例，學(xué)生便可以知曉如果細(xì)胞要完成分泌蛋白質(zhì)這項(xiàng)活動(dòng)，也必須借助細(xì)胞中的電池“線粒體”的幫助，需要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送的媒介“囊泡”這個(gè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，需要有數(shù)據(jù)處理器“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體”對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎玫男问?，也必須有其他?xì)胞器的共同努力才能完成。這個(gè)案例可以非常直觀地幫助學(xué)生建立細(xì)胞器之間是存在協(xié)同合作的這個(gè)概念，并且讓學(xué)生直觀地體會(huì)到如果僅靠單一的細(xì)胞器，細(xì)胞是無(wú)法完成復(fù)雜的生命活動(dòng)的。

通過(guò)手機(jī)、粉筆盒、旋轉(zhuǎn)飛椅幾個(gè)生活中常見(jiàn)的事物進(jìn)行類(lèi)比，細(xì)胞器一節(jié)的知識(shí)目標(biāo)便可以相對(duì)容易達(dá)成，學(xué)生對(duì)抽象概念的理解也會(huì)更加深刻。類(lèi)比法對(duì)于生物學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)是一種非常簡(jiǎn)單且效果顯著的教學(xué)方法，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究方法的理解，可以啟發(fā)學(xué)生的探究思路，可以模擬實(shí)驗(yàn)的邏輯基礎(chǔ)。教師在平時(shí)應(yīng)當(dāng)勤于觀察學(xué)生生活中的細(xì)節(jié)，多將生活中的細(xì)節(jié)與生物學(xué)科相關(guān)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系，在教學(xué)過(guò)程中使用合適的類(lèi)比，便可以達(dá)到非常好的教學(xué)效果。