学生的比喻——生物学高效课堂的催化剂

屈任务 刘小利

(陕西省西安交大韩城学校高中部 韩城 715400)

如何打造高效课堂、让课堂焕发出无限的生命力，是摆在每一位教育同仁面前的重要课题。笔者认为打造优质高效课堂的核心就是让学生最大限度地参与进来。

那么，如何让学生参与进来呢？结合教学实践，通过几则学生比喻的实例，谈谈比喻在构建高效课堂过程中的应用。

1 温度对酶活性的影响

1.1 教材原文 一般来说，动物体内的酶最适温在35～40℃之间；植物体内的酶最适温度在40～50℃之间。细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70℃。过酸、过碱或温度过高，还会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。0℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复。因此，酶制剂适于在低温(0～4℃)下保存。

1.2 学生的比喻 冬眠与长眠： 低温条件下酶的活性明显降低，但酶的空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，如同冬眠的动物一样，到来年春天气温升高后苏醒。而温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，如同被“烫死了”一样，必将长眠。

2 ATP与糖类

2.1 教材原文 物质的主动运输需要能量，肌肉收缩需要能量，细胞内还有许多化学反应是需要能量的，这些能量从哪里来呢?我们知道，细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。

细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的，有些是释放能量的。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；放能反应一般与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中。也就是说，能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此，可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“通货”。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

2.2 学生的比喻 现金与存折： 糖类是主要的能源物质，但其中的能量无法被细胞的生命活动利用，就如同存折一样，虽然里面有钱，但不能在市场上直接流通，必须兑换成现金，既转化成ATP中的能量，才能供生命直接使用，即ATP是直接能源物质。

3 光合作用与呼吸作用

3.1 教材原文 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。

细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

3.2 学生的比喻 赚钱与花钱： 一株植物好像一个家庭，光合作用把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，如同一个家庭的毛收入(赚钱)，细胞呼吸分解有机物，释放出能量并生成ATP，如同一个家庭的支出(花钱)，净光合如同纯收入，一个家庭财富的积累。

4 细胞凋亡与坏死

4.1 教材原文 像这样，由基因所决定的细胞自动结束生命叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡(programmed cell death)。细胞坏死与细胞凋亡不同。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞确解答该题。

3 总结

总之，首先要立足教材，以图表的形式将概念的层次关系或相互联系，简洁直观地绘制出来。引导学生根据自己的基础自主构建不同层次的概念图或表，不断积累基础知识，形成知识网络。其次要加强对学生图表题的训练，注重多种典型题的分析，把题目中图—表—文字与教材中的图—表—文字交互翻转，搭建已学知识与新考问题之间的桥梁，在解决问题中不断总结解题规律。

5 基因的表达

5.1 教材原文 基因如何指导蛋白质的合成?我们知道，基因是有遗传效应的DNA片段；DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质中进行的。那么，DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中去的呢?当遗传信息到达细胞质后细胞又是怎样解读的呢?

科学家通过研究发现，RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程成为转录(transcription)。

mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译(translation)。

5.2 学生的比喻 运筹帷幄之中，决胜千里之外： 运筹帷幄之中——携带遗传信息的DNA存在于细胞核中，虽然不能出细胞核，但可以通过转录将遗传信息传给mRNA, RNA一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核移到细胞质中，以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，在核糖体上合成具有氨基酸顺序的蛋白质，从而决胜千里之外。

6 正反馈与负反馈

6.1 教材原文 在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节(feedback regulation)。

当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少，这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。可见，甲状腺激素的分级调节也存在着反馈调节机制。

6.2 学生的比喻 推波助澜与迷途知返： 反馈调节是高中生物学中一种重要的生物学思想。负反馈是最常见的一种反馈，结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，作用是能够使机体或生态系统保持相对稳态，即在外界因素影响下，偏离稳态后能迅速纠偏，回到平衡状态，所以可用迷途知返比喻。正反馈是很少见的反馈，其作用正好与负反馈调节相反，即机体或生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此正反馈调节的作用往往是使生态系统远离稳态。

例如，一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多的鱼类死亡。所以正反馈可用推波助澜或火上浇油比喻。

7 “J”型曲线与“S”型曲线

7.1 教材原文 “J”型增长的数学模型。模型假设： 在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。建立模型： t年后种群数量为： Nt=N0λt；模型中各参数的意义： N0为该种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。

自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就会使种群的出生率降低，死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时，种群的增长就会停止，有时会稳定在一定的水平。

种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型曲线。不论哪种生物的种群，总是生活在一定的环境中。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量(carrying capacity)，又称K值。

7.2 学生的比喻 理想很丰满与现实很骨感：“J”型曲线是在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等十分美好的条件下，种群数量的增长，种群数量增长较快，没有K值，可以用理想很丰满来形容。而“S”型曲线是在自然界的资源和空间等总是有限的条件下，种群数量的增长，因环境阻力影响曲线画出来的，一位学生把它比喻为一位有“S”型身材的骨感少女。同时也可以教育学生，不仅要有一个伟大的理想，更要有一种脚踏实地的精神，将宏大的理想变成现在勤奋学习的原动力，刻苦好学、勇往直前、练好本领、才能积极面对现实。

在教学中，教师如果能根据教学内容，适时、灵活地引导学生运用贴切、有趣的比喻，就会激活课堂气氛、启迪学生的智慧，从而使抽象的问题形象化，复杂的问题简单化，学生在欢快愉悦的氛围中提高学习生物学的兴趣，达到构建高效课堂的目的。