例析異同對比在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用

郎彥寒 丁奕然（重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 重慶 401331）

例析異同對比在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用

郎彥寒 丁奕然*（重慶師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 重慶 401331）

促進學(xué)生對生物學(xué)科本質(zhì)理解十分重要，教師在實際教學(xué)中可以運用異同對比的方法在觀察生命現(xiàn)象、了解生命結(jié)構(gòu)與功能、理解生物類群特征以及掌握生命規(guī)律四個方面進行教學(xué)設(shè)計。通過該教學(xué)方式對生物學(xué)知識內(nèi)涵進行挖掘，以此提高學(xué)生對知識的掌握，促進學(xué)生對知識體系建構(gòu)能力的提升，并加強學(xué)生對生物學(xué)科本質(zhì)的理解。

異同對比 生命現(xiàn)象 結(jié)構(gòu)功能 生物學(xué)類群 生命規(guī)律

在生物教學(xué)中凸顯理科屬性，培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解、歸納、演繹、推理能力，加強學(xué)生對生物學(xué)科本質(zhì)的理解是每個生物教師值得深思的問題。然而在實際的教學(xué)過程中，學(xué)生對于生物知識往往沒有形成知識體系，在死記硬背中讓生物學(xué)成為了“文科”的現(xiàn)象屢見不鮮。所以采用正確的教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識掌握，構(gòu)建知識的框架體系顯得尤為重要。

研究者在進行了詳盡地查閱后發(fā)現(xiàn)，異同對比的教學(xué)手段可以充分用于學(xué)科知識的理解，讓知識由線至面形成對應(yīng)的知識體系，已經(jīng)在教學(xué)中得到了應(yīng)用。該教學(xué)方法既可以使學(xué)生有效地掌握、鞏固舊知識，吸收新知識，起到溫故知新的作用。此外還可建立知識間直觀的對比，使學(xué)生形成清晰的知識表征，掌握知識的內(nèi)涵與外延，更利于學(xué)生形成永久記憶。因而研究者在教學(xué)過程中運用異同對比，結(jié)合相應(yīng)的教學(xué)案例，從生物學(xué)科本質(zhì)——觀察生命現(xiàn)象、了解生命結(jié)構(gòu)與功能、理解生物學(xué)類群、掌握生命規(guī)律四個方面，讓學(xué)生熟練運用異同對比的方法建構(gòu)知識并形成對生物科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識。

1 觀察生命現(xiàn)象——關(guān)注背后內(nèi)涵

生命現(xiàn)象的精彩奇妙是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)科的一大興趣所在，觀察并了解生命現(xiàn)象是學(xué)習(xí)生物學(xué)科、理解生物學(xué)科本質(zhì)的第一步。想要了解各種生命現(xiàn)象的成因，必須綜合分析其相同之處與不同之處，才能夠通過對比正確且深入也理解生命現(xiàn)象。比如光合作用的發(fā)現(xiàn)就是在有光和無光下，對比判斷植物對空氣的“更新”能力不同，才最終發(fā)現(xiàn)了植物生理學(xué)中最為經(jīng)典、人類夢寐以求想在體外完成的光合作用過程。以滲透現(xiàn)象為例，展示中學(xué)生物教學(xué)中需要大家理解的重點。只要教師將半透膜的概念、作用以及細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜講清楚之后，大多數(shù)學(xué)生對細(xì)胞的吸水與失水（表1）的判斷就可以做到準(zhǔn)確無誤。

表1 動植物細(xì)胞吸水與失水的異同對比

然而教師讓學(xué)生去理解質(zhì)壁分離的原理及應(yīng)用時，學(xué)生往往就顯得茫然無措，最后只能是死記硬背，應(yīng)付考試。其實在實際教學(xué)中，筆者將動物細(xì)胞與植物細(xì)胞滲透作用發(fā)生的情況進行了一下異同對比，讓學(xué)生填寫表格，具體如表1所示。從該表中不難發(fā)現(xiàn)，可以將動物細(xì)胞與植物細(xì)胞的相同與不同之處進行比較。之所以導(dǎo)致生物學(xué)現(xiàn)象不同就是充當(dāng)“半透膜”的物質(zhì)不一樣，在動物細(xì)胞中是細(xì)胞膜，而在植物細(xì)胞中是原生質(zhì)層。加之細(xì)胞壁的全透性，而且其伸縮性小于原生質(zhì)層，所以才會導(dǎo)致質(zhì)壁分離與質(zhì)壁復(fù)原現(xiàn)象的發(fā)生。此外，從表中不難發(fā)現(xiàn)質(zhì)壁分離形成的條件，所以質(zhì)壁分離用于檢測細(xì)胞死活、判斷溶液的濃度差異等。

所謂“溫故而知新”，是指學(xué)生應(yīng)該在理解的基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)新知識、鞏固舊知識。而異同對比恰恰可以將所學(xué)知識間的聯(lián)系找到，深化理解知識背后的原理與應(yīng)用，以形成知識的框架體系，讓學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶，才能讓生物的理科屬性落地。在觀察到了生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，學(xué)生往往會發(fā)現(xiàn)生命的結(jié)構(gòu)決定功能。而這一生物科學(xué)的本質(zhì)在異同對比教學(xué)中也可以得到很好的體現(xiàn)。

2 了解生命結(jié)構(gòu)與功能——樹立思維模式

在使用異同對比的教學(xué)方法之前，若學(xué)生還沒有清楚所述的生物學(xué)概念及其在現(xiàn)實生活中的作用，那么就不可能真正去理解該生物學(xué)概念對應(yīng)的生命結(jié)構(gòu)與功能。如講授線粒體與葉綠體這兩種半自主細(xì)胞器時，教師可以通過播放有關(guān)光合作用、呼吸作用的動畫來引入線粒體、葉綠體的概念，讓學(xué)生回顧初中所學(xué)的知識，然后再使用異同對比的教學(xué)方式，總結(jié)葉綠體、線粒體在結(jié)構(gòu)上的相同點與差異性。學(xué)生通過對比會發(fā)現(xiàn)差異最大的就在于酶的種類不同，以及是否含有色素。因此讓學(xué)生推斷二者在功能上的不同，一個是呼吸作用將穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化供機體使用的活躍的化學(xué)能，另一個則是捕捉光能合成化學(xué)能。最后就可以給出這兩種細(xì)胞器的別稱，予以總結(jié)，具體如表2所示。

正因為線粒體的內(nèi)膜形成嵴增加了酶的附著位點，讓其擁有了進行呼吸作用的酶，才促使線粒體成為細(xì)胞有氧呼吸的場所；也正是因為葉綠體上有捕捉光能所必須的色素和進行光合作用的酶，才促使葉綠體是進行光合作用的場所。學(xué)完線粒體、葉綠體后，教師可以讓學(xué)生運用異同對比的方法總結(jié)高爾基體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能，從而使學(xué)生熟知它們之間的異同，對比記憶，并為學(xué)生樹立生命結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的思維模式。

表2 半自主細(xì)胞器的異同對比

3 理解生物類群——總結(jié)進化歷程

生命結(jié)構(gòu)的精巧奇妙終究會形成多種多樣，千奇百怪的生物類別。對于學(xué)生如何去理解多樣化的生物類群而言，異同對比也可作為一種極佳的教學(xué)方式。在人教版初中生物八年級上冊中有不同的動物類群，具體教學(xué)時教師可以通過展示有關(guān)腔腸動物、扁形動物、線形動物等類群中代表性動物的相關(guān)圖片，讓學(xué)生對這些動物的形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)特征等有一個初步的了解；再從進化的角度異同對比各個生物學(xué)類群主要特征，具體詳見表3。從表3中不難發(fā)現(xiàn)對于動物的對稱體制、主要特征、活動差異等方面均具有相同點與不同點，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)了這章之后，既可以根據(jù)代表性動物橫向了解各動物類群，也可以通過表3上的縱向分析，體會各個特征在進化上的改變，總結(jié)進化的歷程。

表3 動物部分類群特征的異同對比

因為表3的排列順序正是動物類群的進化順序，所以從縱向?qū)Ρ戎忻黠@可以發(fā)現(xiàn)：對稱體制是從輻射對稱走向兩側(cè)對稱；活動能力越來越強，范圍越來越廣；由不完全消化變?yōu)橥耆?。從生物進化著手對比主要特征的演變，得出生物由低等向高等進化中的關(guān)鍵節(jié)點更可以幫助學(xué)生在理解 上回歸生物學(xué)科的“理科屬性”。學(xué)習(xí)生物進化時，強調(diào)比較思維是研究中的最基本方法。在理解生物類群中，異同對比可以總結(jié)進化的歷程，即“由簡單到復(fù)雜，從水生到陸生”這一生命科學(xué)的規(guī)律。

4 掌握生命規(guī)律——促進實際應(yīng)用

生命的規(guī)律不僅僅需要習(xí)得，更應(yīng)當(dāng)掌握其運用到實際生產(chǎn)生活中去。大多數(shù)教師會注重生命規(guī)律本體的教學(xué)，并沒有將其在實踐中運用起來，忽視了新課標(biāo)中所提到的“注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”這一理念。其實異同對比的教學(xué)方式不僅僅可以用來總結(jié)歸納，使學(xué)生習(xí)得生命規(guī)律，更可以使學(xué)生掌握生命規(guī)律，促進學(xué)生了解其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。

比如部分教師在教授選修1中的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的內(nèi)容時，將“果酒果醋制作”“腐乳制作”“泡菜制作”這三小節(jié)的內(nèi)容以知識歸納和試題分析進行專題講解。這樣固然能夠提高學(xué)生的應(yīng)試能力與識記水平，但卻忽視了與現(xiàn)實生活間的聯(lián)系。其實這三小節(jié)的內(nèi)容與酵母菌、乳酸菌等微生物的特性是密切相關(guān)的，教師就可以帶領(lǐng)學(xué)生將這幾種微生物進行異同對比，通過對它們代謝類型以及適宜溫度的了解，讓學(xué)生自己判斷實驗操作時類似于氧氣需求等方面的注意事項，從而促進學(xué)生對現(xiàn)實生活中發(fā)酵技術(shù)的理解，讓學(xué)生在掌握生命規(guī)律的基礎(chǔ)上實踐應(yīng)用，具體如表4所示。

表4 傳統(tǒng)發(fā)酵中常用四種微生物的異同對比

總結(jié)：異同對比的教學(xué)方式可以從生命現(xiàn)象、生命結(jié)構(gòu)與功能、生物類群及生命規(guī)律四個方面內(nèi)容著手來加強學(xué)生對生物學(xué)科本質(zhì)的理解，以突顯生物學(xué)科的理科屬性。但是異同對比的內(nèi)容應(yīng)該屬于可以進行對比。同是對比的基礎(chǔ)與立足點，而異則是需要在對比基礎(chǔ)上深入思考，才會有所發(fā)現(xiàn)。異同對比需要貼近學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平，在該水平的基礎(chǔ)上以激發(fā)學(xué)生的邏輯思維能力。簡而言之，教師要結(jié)合新課標(biāo)的理念分析知識內(nèi)容的特點，把異同對比靈活運用到中學(xué)生物教學(xué)中，這既培養(yǎng)了學(xué)生的理解能力、分析能力，又能在教學(xué)中有計劃，有目的地引導(dǎo)學(xué)生理解生物學(xué)科本質(zhì)，讓理科屬性落地生根！

[1] 丁奕然,許平.探尋“四位一體”的中學(xué)生物主線教學(xué)[J].教育理論與實踐,2015(14):59-60.

[2] 吳久宏.對比法在生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].生物學(xué)教學(xué),1997(6):23-24.

[3]余連英.概念著手,學(xué)科互聯(lián),過程呼應(yīng)——對比法在高中生物教學(xué)中的運用[J].中學(xué)生物教學(xué),2015(10):27.

G633.91

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文件編號：1003-7586(2017)10-0007-03

本文是重慶師范大學(xué)研究生課程改革試點項目“中學(xué)生物教學(xué)法應(yīng)用案例庫建設(shè)研究”（課題編號為xyjg16007）和重慶市本科高校三特行動計劃項目“生物科學(xué)特色專業(yè)建設(shè)”（課題編號為渝教高[2013]49號）的研究成果。

*為通訊作者