毛偉芬

摘 要：類比情境創(chuàng)設(shè)對(duì)初中科學(xué)教學(xué)具有重要意義。從“模型式”“描述式”“漫畫式”等幾個(gè)方面多角度闡述了類比情境創(chuàng)設(shè)。目的是呼吁廣大科學(xué)教師加強(qiáng)類比法研究，開發(fā)更多的類比素材，促進(jìn)學(xué)生正確建構(gòu)科學(xué)概念，進(jìn)一步提高課堂效率，深化新課程改革。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué);類比情境;課堂效率

類比不僅能啟發(fā)思路，而且能起到舉一反三、觸類旁通的作用，初中學(xué)生的思維剛處于從形象到抽象思維的過渡時(shí)期，抽象的科學(xué)知識(shí)常常難以接受，憑著某些經(jīng)驗(yàn)對(duì)一些科學(xué)知識(shí)加以錯(cuò)誤的理解是常會(huì)發(fā)生的事。若教師能在課堂上將某些知識(shí)進(jìn)行形象生動(dòng)的類比，學(xué)生接受起來可以達(dá)到事半功倍的效果，課堂效率將得到大幅度提高。類比法在初中科學(xué)教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全初中《科學(xué)》教材中共有類比情境24例。這些類比情境在科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。但僅僅依靠教材中所提供的類比素材還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要廣大教師在教學(xué)實(shí)踐中開發(fā)一些新的類比素材，提升課堂效率，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提高，本人將結(jié)合教學(xué)實(shí)際從以下幾個(gè)方面談?wù)勅绾蝿?chuàng)設(shè)類比情境。

一、巧設(shè)“模型式”類比情境

模型可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解一些不能直接觀察到的或復(fù)雜的事物。因此，為了研究和揭示客觀對(duì)象的形態(tài)、特征和本質(zhì)，往往需要建立一個(gè)適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛠矸从澈痛婵陀^對(duì)象。模型有多種類型，其中以生活中熟悉的事物進(jìn)行類比建立模型是一種比較簡(jiǎn)單實(shí)用的模型，如關(guān)于原子結(jié)構(gòu)英國(guó)科學(xué)家湯姆生就建立了“西瓜瓤式”鑲嵌模型，關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，教學(xué)時(shí)把它比作雙螺旋上升的“樓梯”，關(guān)于分子之間存在間隙，教學(xué)中常用大豆和芝麻混合幫助學(xué)生理解。在科學(xué)教材中有很多這樣的類比式模型，除此之外，在科學(xué)教學(xué)中還可以運(yùn)用生活中的素材開發(fā)一些新的類比模型。例如在“神經(jīng)元”結(jié)構(gòu)教學(xué)時(shí)，“樹突”“軸突”學(xué)生容易混淆，這時(shí)教師可以用“手”作為為素材建立模型（如下圖），讓學(xué)生通過觀察比較得出短而多的如手指為“樹突”，長(zhǎng)且僅有一條的如手臂為“樹突”，手掌則可看作是細(xì)胞體，袖子看作鞘。

通過上述案例，可以發(fā)現(xiàn)用大家熟悉的“手”建立的類比模型，能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，能讓學(xué)生在觀察比較中輕松地建構(gòu)“神經(jīng)元”概念，輕松的氛圍也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的識(shí)記。當(dāng)然用“手”除了可以建立神經(jīng)元類比模型外還可以建立“腎單位”模型（如圖2）。右手握拳表示腎小球，左手手掌托起右手表示腎小囊盲端包圍腎小球，右手翹起的拇指代表稍短入球小動(dòng)脈，右手手臂代表稍長(zhǎng)的出球小動(dòng)脈，左手手臂代表腎小管，左手手臂上的衣服代表包繞著腎小管的毛細(xì)血管。

當(dāng)然除“手”外，生活、生產(chǎn)中還有大量的類比素材等待我們?nèi)ラ_發(fā)，如在“小腸到底有多長(zhǎng)”這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以事先在口袋里放一根5～6米長(zhǎng)的小橡皮管，問學(xué)生想不想看看老師的小腸有多長(zhǎng)之后，自己隱蔽地扯住橡皮管的一頭，另一頭讓一位學(xué)生拉著從老師身邊慢慢走開，直至離老師距離為5～6米。這個(gè)場(chǎng)景每次都可以收獲學(xué)生驚訝的神情，進(jìn)一步激發(fā)出了學(xué)生對(duì)科學(xué)中生物知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。

建立模型在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也屢見不鮮，電流與電壓、電阻關(guān)系的類比實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)比較典型的代表。

【案例】

師：通過某一電路中的電流，與該電路兩端的電壓有關(guān)，與該電路的電阻有關(guān)。電流與電壓、電阻間究竟具有怎樣的關(guān)系呢？

師：請(qǐng)一位同學(xué)和我一起來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，大家仔細(xì)觀察看有何啟發(fā)。按圖3安裝好裝置圖。當(dāng)我將250 mL的水倒進(jìn)漏斗時(shí)，同學(xué)按下停表計(jì)時(shí)。當(dāng)所有的水都流進(jìn)下面的燒杯里時(shí)停止計(jì)時(shí)。計(jì)算水從漏斗全部流進(jìn)下面燒杯的時(shí)間。然后墊高下面燒杯的位置，同時(shí)提高膠管下端口的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。大家會(huì)發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？

生：水從漏斗全部流進(jìn)下面燒杯的時(shí)間將變長(zhǎng)，即膠管中的水流變小。

師：如何解釋這個(gè)現(xiàn)象呢？

生：墊高下面燒杯的位置，同時(shí)提高膠管下端口的位置，其實(shí)漏斗水面與出水口的高度差減小了，這樣水壓小所以需要時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)。

師：在第二次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我用拇指和食指把軟管壓得扁一點(diǎn)，同時(shí)計(jì)時(shí)。這時(shí)大家將會(huì)發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？

生：水從漏斗全部流進(jìn)下面燒杯的時(shí)間將變得更長(zhǎng)，即膠管中的水流將進(jìn)一步變得更小。

師：這個(gè)現(xiàn)象又如何解釋呢？

生：你用拇指和食指把軟管壓扁相當(dāng)把水流的路徑變窄了，阻礙了水往下流。

師：如果把上述實(shí)驗(yàn)與電流、電壓和電阻相類比，它們?nèi)咴摼哂性鯓拥年P(guān)系呢？

生：其實(shí)上述實(shí)驗(yàn)中的水流有點(diǎn)像電流，漏斗水面與軟管出水口的高度差即水壓相當(dāng)于電壓，水在膠管受到的阻礙與電阻相似，（壓扁膠管時(shí)，水在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)受到的阻礙變大，可以用來類比增大電路的電阻）。根據(jù)上述模擬實(shí)驗(yàn)，可以類推出：電流的大小隨電路兩端電壓的增大而增大，隨電路電阻的增大而減小。

上述案例通過實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?，讓學(xué)生把水流與電流，水壓與電壓，水受到的阻礙與電阻進(jìn)行類比，很容易就建立了電流、電壓和電阻三者的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)情境貼近學(xué)生生活，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，有利于學(xué)生理解，大大提高了課堂效率。

二、妙設(shè)“描述式”類比情境

教師在教學(xué)中要學(xué)會(huì)選用恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行描述，描述沒有固定的模式，在科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用廣泛且方便。

（一）比喻型

比喻說理淺顯易懂，使人容易接受，比喻敘事能化抽象為具體，使事物更清楚明白，比喻狀物能使概括的東西形象化，給人深刻的印象。如在光合作用的教學(xué)中，關(guān)于光合作用的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程可以這樣描述：把樹葉看成是一座工廠，“廠房”是葉綠體，原料是二氧化碳和水，動(dòng)力是光，產(chǎn)物是以淀粉為主的有機(jī)物和氧氣。再如雙子葉植物種子的教學(xué)時(shí)，把花生種子結(jié)構(gòu)可以作猜謎式描述：“麻屋子，紅帳子，里面住著個(gè)白胖子。”這里把花生的果皮比作屋子外殼，種皮比作屋內(nèi)的紅帳子，里面的胚比作白胖子。

（二）擬人型

擬人是指把物擬作人，使其具有人的外表、個(gè)性或情感的修辭手法。其表現(xiàn)形式多樣：可以是口訣式。如，氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)操作，反應(yīng)前，為了防止爆炸須要先通入氫氣把試管內(nèi)的空氣排出再加熱。反應(yīng)結(jié)束時(shí)，為了防止還原后的銅被再次氧化，要先撤酒精燈停止加熱，等試管中銅冷卻后再停止通氫氣。為了記住該實(shí)驗(yàn)操作步驟就可以用擬人化的要訣：“氫氣早出晚歸，酒精燈遲到早退。前者顛倒要爆炸，后者顛倒要氧化。”也可以是謎語式：如學(xué)習(xí)濃硫酸的性質(zhì)時(shí)可通過擬人化的謎語激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣引入新課：“老者生來脾氣燥，每逢喝水必高燒，高壽雖已九十八，性情依然不可交?！保ù蛞换瘜W(xué)物質(zhì)）

（三）夸張型

微觀粒子肉眼看不見，為了讓學(xué)生理解和掌握微粒到底有多大，教學(xué)時(shí)教師不妨把微觀粒子夸大為宏觀的物體，比擬成學(xué)生看得見的事物。如關(guān)于“原子核大小”教學(xué)中可作如下夸張描述，如果把原子放大成一個(gè)萬人體育場(chǎng)，原子核只是體育場(chǎng)中央的一粒米。再如，水分子大小可這樣描述，若把水分子放大到和乒乓球一樣大，乒乓球按相同比例放大將有地球那么大?？鋸埵降拿枋瞿茏寣W(xué)生深刻體會(huì)到“微觀粒子”到底小到什么程度，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生求知欲。

三、創(chuàng)設(shè)“漫畫式”類比情境

漫畫體現(xiàn)一種活潑、幽默、趣味性強(qiáng)的特點(diǎn)，類比式的漫畫情境可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如學(xué)習(xí)原子得失電子變?yōu)殡x子的教學(xué)中可以巧妙地利用如圖4漫畫，鈉原子說：“電子走開，我要形成相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。”并把電子（比作昆蟲）一腳踢開，形成了帶一個(gè)正電荷的鈉離子，此時(shí)氯原子跑過來用捕捉器捕捉電子（比作昆蟲），并說：“我需要電子，我也要形成相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。”因此氯原子得到一個(gè)電子便形成帶一個(gè)負(fù)電荷的氯離子。最后二者結(jié)合成氯化鈉這種物質(zhì)。鈉原子和氯原子生動(dòng)活潑的對(duì)話情境，使學(xué)生不由自主地入境生情，以情促思，以思悟理，促成學(xué)生對(duì)“離子”概念的正確建構(gòu)。

再比如在金屬與酸的反應(yīng)的教學(xué)中，可以讓四個(gè)學(xué)生看下圖想象，并按照自己的理解朗讀對(duì)話框中的話，聲情并茂地表演，讓其他學(xué)生不僅對(duì)金屬的活動(dòng)性順序有了初步的了解，也激發(fā)了學(xué)生想立刻動(dòng)手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的求知欲。

綜上所述，創(chuàng)設(shè)類比情境在概念建構(gòu)、興趣培養(yǎng)、合作探究等方面發(fā)揮重要作用。但初中科學(xué)教材中已有類比素材還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)的需求，因此需要我們廣大科學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐中要注重發(fā)掘教材中的類比因素，把平時(shí)積累的類比資料進(jìn)行整理并及時(shí)選入教案，且在今后教學(xué)過程中，不斷地修正和完善。課堂教學(xué)所用的類比語言，要生動(dòng)、準(zhǔn)確、有趣味，不宜過多引用成語，以免分散學(xué)生的注意力。此外，進(jìn)行類比教學(xué)法時(shí)，教師應(yīng)注意組織教學(xué)，保持課堂的嚴(yán)肅性，以利于教學(xué)任務(wù)的順利完成，保證課堂效率。

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