生物教学中运用比较法的三个递进层次

陈卫东

摘 要 比较法在生物学教学中被广泛采用。教师可分三个层次来推进比较法的运用：第一层次是基础层次，教师给出比较对象与比较标准，学生归纳总结得出比较结论；第二层次是提高层次，教师给出比较对象，要求学生合作开发比较标准、得出比较结论；第三层次是高阶层次，教师只给出比较的范围或框架，学生自主确定比较对象、开发比较标准、得出比较结论。教学中教师递进式推进，意在引导学生摆脱对教师的依赖，真正内化比较法。

关键词 生物教学 运用比较法 三个递进层次

比较法是指通过对两个或两个以上研究对象进行对比，以确定它们相同点和差异点的一种逻辑思维方法。比较法运用的三个要素是“比较对象、比较标准、比较结论”，“比较对象”即“谁和谁比”，“比较标准”即“比什么、怎么比”，“比较结论”即“比下来的结果是什么”。审视当下的生物教学，比较法的运用较为普遍，效果亦喜亦忧。一方面教师运用比较法引导学生辨析概念、甄别原理，深化了对知识的理解；另一方面学生离开教师的扶持，比较法的运用不熟练、不主动。教师要引导学生从“给定模式的比较”做起，逐步学会“开发比较标准”，最终臻于“自主梳理比较”的境界。

一、基础层次：给定模式的比较

“给定模式的比较”是比较法运用的基础层次，即运用比较法时教师给出“比较对象”和“比较标准”，学生归纳总结“比较结论”。“给定模式的比较”适宜运用在新课教学中，通过比较，学生可以辨析概念，加深对知识的理解。

1.表格形式的比较

应用在一些生物学基本概念、原理、结构、生理过程等方面的比较，对比效果简洁明了，是最多采用的表述形式。例如：比较原核细胞与真核细胞的不同（见表1）。

2.集合图形式的比较

应用在一些含义有交叉的物质、结构的比较中。例如：比较高等动、植物细胞中细胞器的异同（见图1）。

3.图解形式的比较

应用在一些生理过程、操作过程的比较中。例如教师将赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌实验”画成文字方框加箭头的流程图解，让学生比较两组实验中“上清液”“沉淀物”放射性的高低及产生原因，进而推测噬菌体的侵染行为。

4.坐标图形式的比较

应用在一些动态变化的数量关系的比较中。例如，在图2坐标图中画出有丝分裂染色体数目变化曲线，比较两者的数量变化规律。

二、提高层次：开发标准的比较

“开发标准的比较”是比较法运用的提高层次，即运用比较法时教师给出“比较对象”，要求学生在教师启发下自主开发“比较标准”，对比较对象进行新的比较，探求“比较结论”。所谓“开发比较标准”就是学生针对“比较对象”从“比什么、怎么比”角度列出比较的项目。“开发标准的比较”适宜运用在单元教学或复习教学中，通过比较，学生可以总结生物学的基本规律，抽象知识的本质属性，逐步学会独立运用比较法。

1.扩增比较项目

对原有的比较项目进行延伸或细化。例如上文中比较“原核细胞与真核细胞”，比较项目为“细胞核、细胞质、代表生物”，通过延伸可以增加“本质区别、细胞壁、基因表达、变异类型”等比较项目。

2.变换比较角度

例如上文中“比较高等动、植物细胞中细胞器的异同”，比较的角度是“细胞器的分布”。教师可引导学生变换比较角度，从特殊成分、膜结构、功能等方面加以比较。

3.关注例外情况

比如比较两条染色体是否为“同源染色体”，比较标准是“大小、形状相同”，但两个姐妹染色单体断裂后形成的两个染色体，大小、形状相同却不属于同源染色体；X、Y性染色体大小、形状不完全相同却属于同源染色体。这里教师可引导学生再增补一条比较标准——“在减数分裂中可以配对”，那么这种例外情况就迎刃而解了。

4.自主开发新标准

比较标准的开发，起点在分析概念的内涵。例如，要比较“试管牛”、“克隆牛”、“转基因牛”的异同，教师可引导学生先分析这三类牛的培育流程。“试管牛”——取雄牛的精子+雌牛的卵子→体外获能、体外受精→受精卵（或早期胚胎）→受体牛子宫→妊娠分娩；“克隆牛”——甲牛的体细胞核+乙牛的去核的卵细胞→受精卵（或早期胚胎）→丙受体牛的子宫→妊娠分娩；“转基因牛”——目的基因转给受精卵→受体牛子宫→妊娠分娩。不同流程培育的牛，其遗传物质来源不同，“遗传特性”就不完全相同。遗传物质由一个亲体还是两个亲体提供，这是“生殖方式”的问题。根据这些分析，学生可以归纳出三种牛比较的“比较标准”：关键的技术手段、相同的技术手段、生殖方式、遗传特性、培育意义。

三、高阶层次：自主梳理的比较

“自主梳理的比较”是比较法运用的高阶层次，即运用比较法时教师仅仅说明比较内容的范围或框架，学生自主确定“比较对象”、开发“比较标准”，在师生的讨论与修正中发现“比较结论”。“自主梳理的比较”适宜运用在复习教学，学生独立地运用比较法，能较好实现知识和能力的迁移和升华。

1.聚敛式比较

通常是对不同的内容进行比较，“异中求同”，比出相同点。人教版必修教材介绍了较多的生物科学经典实验，比如“光合作用的探索系列实验”“生物膜流动镶嵌模型的构建”“孟德尔豌豆杂交实验”“摩尔根果蝇杂交实验”“格里菲斯、艾弗里肺炎双球菌转化实验”“赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验”“植物生长素的系列探索实验”。在教师引导下，学生对“相异”的实验探析“相同”的点。第一层面，探析“不同实验”的“相同设计思路”。例如，赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术标记区分的蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质。肺炎双球菌转化实验也运用了这种设计思路。第二层面，探析“不同实验”的“相同思想方法”。例如，萨顿观察蝗虫细胞增殖及有性生殖中染色体的变化规律，提出“基因与染色体行为存在平行关系”的假说，摩尔根用果蝇作为实验材料，验证了红眼与白眼基因位于X染色体上，从而证实了萨顿的假说。孟德尔也运用了这种科学研究的思想方法。第三层面，感悟“不同科学家”的“相似科学品质”。沃森与克里克建构DNA结构物理模型，经历了多次的自我否定与修正；植物生长素的探索，多位科学家探究前人的实验疑惑，进行了“接力式”的研究，他们身上无不闪耀着大胆质疑、持之以恒、越挫越勇的优异科学品质。

2.发散式比较

通常是以某一概念、事实、原理为基点，辐射状联想出其他内容的比较，使知识融会贯通。例如以“酶”为基点的发散比较。教师可以引导学生比较酶促反应与其他化学反应原理的异同；比较酶的特性；比较影响酶促反应速率的因素；比较探究酶活性实验的自变量设定与因变量观察；比较光合作用及呼吸作用不同阶段酶的种类及定位场所；比较基因表达过程中的酶；比较固定化酶与固定化细胞的优缺点；比较消化酶的作用底物与反应产物；比较DNA聚合酶、DNA连接酶、限制性核酸内切酶、DNA酶作用特点及催化反应的产物。

3.链状式比较

通常从某一内容出发，“由此及彼”形成链状式比较。例如，进行“遗传变异内容”的比较。从个体水平出发，生物体的有性生殖过程中会出现遗传变异现象，以探索遗传变异的本质为线索，可以梳理出一条比较链：肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验、烟草花叶病毒感染实验→遗传物质是核酸（DNA或RNA）→DNA有遗传效应的片段是基因→基因的传递符合分离定律、自由组合定律→孟德尔豌豆杂交实验。梳理出比较链后，再细化每一个“节点”的比较。

【责任编辑 郭振玲】