生物教学中的形象比喻

2017-10-17 15:52高长旭
教育实践与研究·中学版 2017年7期
关键词:微观结构概念教学

高长旭

摘要:教材中细胞水平和分子水平的知识,比较高深抽象,不易理解。可运用形象比喻的方法深入浅出地将其形象化、微观结构宏观化、复杂的过程直观化。使学生对相关知识能够透彻地理解。

关键词:形象比喻;概念教学;微观结构;生理机制

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2017)20/23-0078-02

在生物教学过程中,教师常会感到生物教材中的某些知识特别是细胞水平和分子水平的知识,即使有现代化的教学手段,学生理解起来也非常困难,这是由于学生缺乏大量显微镜下的感性认识和足够的生物化学基础造成的,即使教师费力劳神也不易理解,而运用形象比喻这种方法则能够深入浅出地把一些高深的抽象的问题形象化,使学生能透彻地理解生物的亚显微结构知识甚至显微镜下不可见的分子水平的知识。

一、将形象比喻应用于生物概念的教学,能使抽象的知识形象化

高中教材对基因是这样描述的:基因是决定生物性状的基本单位,是具有遗传效应的DNA片段。基因在染色体上呈线性排列。每条染色体只含有一个DNA,每个DNA上有很多个基因,每个基因中又含有成百上千个脱氧核苷酸,由于组成不同基因的脱氧核苷酸中碱基的排列顺序不同,因此,不同的基因就含有不同的遗传信息。

在实际教学中,学生最难理解遗传效应和DNA、基因、遗传信息之间的关系这个问题。若将DNA、基因、遗传信息的关系用磁带、一首歌曲、歌曲内容之间的关系来作比喻,则可以加深理解。

再如细胞膜的流动镶嵌模型指出:膜的结构是以磷脂双分子层为骨架,上面附着、镶嵌和贯穿着蛋白。我们可以把他形象比喻成集市上的人群和行驶的车辆,人相当于磷脂单分子,人戴的草帽相当于附着的蛋白,背的口袋相当于镶嵌的蛋白,车辆相当于贯穿的蛋白,由于人群与车辆在不断地移动,故同时可体会膜的流动性特点。如此一来学生更易理解。

二、将形象比喻应用于微观结构的教学,能使微观结构宏观化

(一)蛋白质的分子结构举例

蛋白质是生命活动的体现者,生物界之所以丰富多采主要是因为蛋白质的多样性,而其多样性的原因是由于组成蛋白质分子的氨基酸种类不同、数目成百上千、排列顺序变化多端、空间结构千差万别造成的。此外这句话我们也可以这样理解:蛋白质的多样性主要取决于肽链的多样性,肽链的多样性又在于组成肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序的多样性。为了更好地理解,我们将肽链比做英语单词,氨基酸比作组成单词的字母,英语单词由26个字母组成,每个单词要由一定数量的字母按某种特定的顺序排列在一起,一般调换字母、增减字母或改变字母的顺序,单词的意思都会改变。由此得出:调换、增减组成多肽的氨基酸或改变其排列顺序,都会改变多肽的种类,即改变蛋白质的种类。况且,每条肽链的氨基酸数量要远远多于组成某个单词的字母数量,虽然组成蛋白质的氨基酸只有20种,但理论上组成蛋白质的种类是难以计数的。

(二)叶绿体基粒的亚显微结构举例

教材中谈到,叶绿体的外表有双层膜,内部有很多基粒,基粒和基粒之间充满着基质,每个基粒都由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成,吸收光能的四种色素和与光反应有关的酶就分布在类囊体的膜上。

关于基粒、类囊体、色素、酶的关系,我们可以拿学生最熟悉的食物来类比。可以把类囊体想象成一个糖饼,饼里有糖表示类囊体也不是真空的,饼上附着的面粉相当于四种与光合作用有关的色素,饼表面的芝麻粒相当于与光反应有关的酶。这样一来抽象的知识就更加直观形象便于理解了。

(三)染色体的显微结构舉例

染色体和染色质是同一物质在不同时期细胞中的两种形态,我们可用一条绳子作比喻:一条绳子既可伸开也挽起,虽然形式不同,但它总是同一根绳子;细胞间期细丝状的染色质类似伸开的绳子,分裂期高度螺旋化、缩短变粗的染色体相当于挽起的绳子。虽然它们在不同时期形态不同,但都是同一种物质。

三、将形象比喻应用于生理机制的教学,能使复杂的过程直观化

微生物能够通过改变已有酶的催化活性来调节代谢速率,酶活性发生改变的主要原因是代谢过程中生成的物质与酶结合致使酶的结构发生改变,但这种变化是可逆的。当代谢产物与酶分离时,酶的结构就会复原,又恢复了原来的活性。因此,酶的活性调节是一种快速、精细的调节方式。

谷氨酸棒状杆菌能够利用葡萄糖,经过复杂的代谢过程形成谷氨酸;但当代谢终产物的合成过量时,谷氨酸脱氢酶的活性就会被抑制,从而导致合成途径中断。当谷氨酸浓度下降时,抑制作用就会被解除,该合成反应又会重新启动。

该过程我们可以用建筑工地工人筛沙子的过程来类比:建筑工地用斜放的筛子筛沙子,工人拿铁锨铲沙子扔向筛子,细沙通过网眼滤过,粗沙和石头留在另一侧。当细沙积累到一定量时,就会堵住筛子的网眼,使沙子的透过率降低,如果把细沙子清除,则网眼露出,过滤能力恢复。

四、运用形象比喻需要注意的问题

一定要用学生比较熟悉的事物作比喻,如用花皮电线来比喻神经、神经纤维和混合神经,学生就好理解。并且所用的形象比喻一定要贴切,千万不要牵强附会,甚至画蛇添足。

【责任编辑 韩梁彦】endprint

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