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摘 要：类比模型通过类比的方式用人们熟悉的事物来表征不熟悉的事物，帮助人们接受和理解新事物。本文以“细胞器——系统内的分工合作”一节中的几种细胞器功能为例构建类比模型，旨在帮助学生形象深入理解细胞器功能。
关键词：高中生物学；细胞器功能；类比模型
中图分类号： G632 文献标识码：A文章编号：2095-2627（2017）13-0085
一、类比模型内涵及功能
类比是鉴别两个事物之间相同点和不同点，从而用于描述和解释事物的过程。类比是根据两个（两类）对象在某些属性上的相同或相似，推断出它们在其他属性上也相同或相似。即A对象具有属性a，b，c，B对象具有属性a，b，因此B对象也具有属性c。
类比有3个基本要素：被表征的事物称为目标物；用于类比的事物称为资源；目标物和资源之间具有共同或相似的属性，能够联系在一起。以此为依据，资源的相关属性就可以映射到目标物中去。
类比模型就是通过类比的方式，用人们熟悉的事物类比和表征不熟悉的事物。当学生所学知识较难或较抽象时，教师可以在学生已学知识与新学知识之间构建类比模型，帮助学生解决这个问题。
二、类比模型的构建
教师在教学中经常会使用到类比模型，类比模型的构建不是简单地拿一个事物去类比另一个事物，这个过程中需要一些策略作指导，教师才能科学合理地构建类比模型。
1.类比模型构建的步骤。模型构建是个动态复杂的过程，建模过程一般包括5个步骤。
（1）明确建模目的。根据目的选择形成模型的资源。
（2）基于建模目的，选择适合的模型表达方式。如实物、视觉、语言、符号、手势等。
（3）模型构建。将模型构思展示出来，形成外部表征的模型。
（4）检验和评价该模型。可运用思想实验、问题、实证实验、观察等方法。
（5）修正模型。若模型不能产生合理的结果，就要修正模型。
類比模型的构建主要遵循这个框架步骤，类比模型构建过程中有FAR策略作为指导。
2. 类比模型构建的策略。FAR指导策略包括3个步骤：聚焦、行动、反思。
（1）聚焦，即备课时要关注新概念是否难以理解和抽象；学生已了解哪些与此概念相关的知识；学生是否熟悉所使用的类比模型。（2）行动，即了解该类比模型，讨论并刻画出类比模型和新概念之间的相似性与不同点。教师在使用类比模型进行教学时，要向学生明确指出类比模型和新概念之间的相同点和不同点。（3）反思，则在课堂中或课后进行反思。教师可在课堂提问或课后访谈学生对新学概念的理解情况，根据学生的反馈情况反思该类比模型是否清楚有用或需要修正。
三、细胞器功能的“类比模型”构建
基于类比模型构建的步骤和指导策略，本文以人教版必修一“分子与细胞”中的“细胞器——系统内的分工合作”一节中的几种主要的细胞器功能为例构建类比模型。
1.明确建模目的。本节内容中几种主要的细胞器功能的分工与合作对学生而言具有一定的抽象性，类比模型的构建是为了让学生理解这些细胞器各自的功能与它们之间的协调配合。
2.基于以上的建模目的，选择适合的模型资源。例如：细胞类比为厨房，线粒体类比为炉具，核糖体类比为高压锅，内质网类比为炒锅，高尔基体类比为碗或碟，这几种细胞器之间的协调配合类比为“做蛋炒饭”。基于这些类比模型，选择类比模型表达的方式。这些资源对学生而言是非常熟悉的，所以选择语言表述的方式呈现模型。
3. 模型的构建。主要采用FAR策略
①聚焦。进一步明确几种主要的细胞器的分工与合作对学生而言较抽象。学生在初中学习过光合作用、呼吸作用，知道糖类是主要的能源物质，但是学生不能理解物质和细胞器的关系，比如经常会将线粒体当成供能物质。出现这种现象是因为学生对细胞器功能理解不深透。而且细胞器的协调配合相对学生而言也是抽象，不易理解。但是学生对教师所打算用的厨房、炉具、高压锅、炒锅、碗或碟、做蛋炒饭这些事物都比较熟悉，因此采用这些事物进行类比可以帮助学生理解知识。
②行动。运用口述的形式类比几种主要的细胞器的功能和它们之间的协调配合，可帮助学生理解知识。例如，细胞如同厨房，厨房由各种厨具组成，各种厨具都有各自的功能，做饭时它们又会互相协调配合。细胞也是由各种细胞器组成，每种细胞器都有各自的作用，但是互相协调配合。
学生在初中学习过细胞通过呼吸作用释放能量，但是学生不易于理解线粒体的功能，误将线粒体理解成供能的物质。通过类比，线粒体如同炉具，天然气在炉具中燃烧释放能量，类似于，葡萄糖等有机物在线粒体中氧化分解会释放能量，帮助学生形象地理解线粒体的功能。同时教师引导学生回忆糖类是主要的能源物质，明确糖类在线粒体中氧化供能，而非线粒体供能，强化学生对线粒体功能的理解。此过程中提醒学生关注线粒体与炉具的真实功能的不同点。
氨基酸在核糖体中合成蛋白质（肽链），如同大米在压力锅中煮熟成米饭，引出核糖体与压力锅的功能相似，帮助学生理解核糖体的功能。教师引导学生回忆氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质，强化学生理解核糖体只是蛋白质合成的场所，而非合成蛋白质的物质。在此过程中要注意提醒学生关注核糖体与压力锅的真实功能的不同点。
核糖体中形成的蛋白质（肽链）运输到内质网中，进一步的合成和加工，如同压力锅煮熟的白米饭在炒锅中炒成蛋炒饭。炒锅是加工白米饭的场所，内质网的功能与炒锅类似，帮助学生理解内质网的功能。在此过程中要注意提醒学生关注内质网的真实功能与炒锅的不同点。
内质网中的蛋白质被囊泡包裹运输到高尔基体，高尔基体对这些蛋白质进行加工、分类和包装，使之成为成熟的蛋白质。就如炒锅中炒好的蛋炒饭分放到不同的碗或碟中，对不同的碗中的蛋炒饭添加调料，使之成为不同口味的蛋炒饭，然后分发给不同的人。此类比帮助学生理解高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的场所。为了进一步形象化，还可以将高尔基体类比于快递站，在快递站中快递员对快递进行加工、分类和包装，帮助学生理解高尔基体的功能。在此过程中教师注意提醒学生关注高尔基体的真实功能与类比物间的不同点。
通过以上类比，学生能形象理解线粒体、核糖体、内质网、高尔基体的功能了，教师在引导学生分析“分泌蛋白的合成和运输”时，将分泌蛋白的合成和运输类比为“炒蛋炒饭”的过程，有利于学生理解细胞器之间的协调配合。教师应提醒学生关注“分泌蛋白的合成和运输”过程中与类比间的两个不同点：一是分泌蛋白的合成和运输过程中都是由线粒体提供能量的，二是分泌蛋白以囊泡包裹的方式运输。
③反思。反思，即检验和评价该模型，并修正模型。教师通过提问或鼓励小组发言的形式，探查学生对这几种细胞器的功能的理解情况。如果学生通过类比内容很好地回答了这几种细胞器的功能和协调合作的问题，则说明此类比模型是比较好的，学生可以理解此模型，并将其纳入自身的知识体系中。如果学生在回答过程中出现了某些错误概念，教师就要思考模型的哪些地方引发了错误概念的产生。同时，基于模型是否达到建模目的等评价标准评价此类比模型，看其是否需要修改。最后一步是模型的修正。基于学生反馈结果和评价标准仔细修正几种主要细胞器的类比模型，修正后的模型更有助于学生理解这几种细胞器的功能分工与协调配合。
参考文獻：
[1]张大松. 科学思维的艺术：科学思维方法论导论. 北京： 科学出版社， 2008. 98.
[2]赵萍萍，刘恩山. 中学生物学中的类比模型及其构建. 中学生物教学， 2015（6） ： 4～7.
作者简介 姓名：唐露珠，女，1991年 学习单位：四川师范大学生命科学学院 ，学历：在读硕士研究生。通讯作者： 徐作英，女，四川师范大学生命科学学院，教授，研究生导师。
关键词：高中生物学；细胞器功能；类比模型
中图分类号： G632 文献标识码：A文章编号：2095-2627（2017）13-0085
一、类比模型内涵及功能
类比是鉴别两个事物之间相同点和不同点，从而用于描述和解释事物的过程。类比是根据两个（两类）对象在某些属性上的相同或相似，推断出它们在其他属性上也相同或相似。即A对象具有属性a，b，c，B对象具有属性a，b，因此B对象也具有属性c。
类比有3个基本要素：被表征的事物称为目标物；用于类比的事物称为资源；目标物和资源之间具有共同或相似的属性，能够联系在一起。以此为依据，资源的相关属性就可以映射到目标物中去。
类比模型就是通过类比的方式，用人们熟悉的事物类比和表征不熟悉的事物。当学生所学知识较难或较抽象时，教师可以在学生已学知识与新学知识之间构建类比模型，帮助学生解决这个问题。
二、类比模型的构建
教师在教学中经常会使用到类比模型，类比模型的构建不是简单地拿一个事物去类比另一个事物，这个过程中需要一些策略作指导，教师才能科学合理地构建类比模型。
1.类比模型构建的步骤。模型构建是个动态复杂的过程，建模过程一般包括5个步骤。
（1）明确建模目的。根据目的选择形成模型的资源。
（2）基于建模目的，选择适合的模型表达方式。如实物、视觉、语言、符号、手势等。
（3）模型构建。将模型构思展示出来，形成外部表征的模型。
（4）检验和评价该模型。可运用思想实验、问题、实证实验、观察等方法。
（5）修正模型。若模型不能产生合理的结果，就要修正模型。
類比模型的构建主要遵循这个框架步骤，类比模型构建过程中有FAR策略作为指导。
2. 类比模型构建的策略。FAR指导策略包括3个步骤：聚焦、行动、反思。
（1）聚焦，即备课时要关注新概念是否难以理解和抽象；学生已了解哪些与此概念相关的知识；学生是否熟悉所使用的类比模型。（2）行动，即了解该类比模型，讨论并刻画出类比模型和新概念之间的相似性与不同点。教师在使用类比模型进行教学时，要向学生明确指出类比模型和新概念之间的相同点和不同点。（3）反思，则在课堂中或课后进行反思。教师可在课堂提问或课后访谈学生对新学概念的理解情况，根据学生的反馈情况反思该类比模型是否清楚有用或需要修正。
三、细胞器功能的“类比模型”构建
基于类比模型构建的步骤和指导策略，本文以人教版必修一“分子与细胞”中的“细胞器——系统内的分工合作”一节中的几种主要的细胞器功能为例构建类比模型。
1.明确建模目的。本节内容中几种主要的细胞器功能的分工与合作对学生而言具有一定的抽象性，类比模型的构建是为了让学生理解这些细胞器各自的功能与它们之间的协调配合。
2.基于以上的建模目的，选择适合的模型资源。例如：细胞类比为厨房，线粒体类比为炉具，核糖体类比为高压锅，内质网类比为炒锅，高尔基体类比为碗或碟，这几种细胞器之间的协调配合类比为“做蛋炒饭”。基于这些类比模型，选择类比模型表达的方式。这些资源对学生而言是非常熟悉的，所以选择语言表述的方式呈现模型。
3. 模型的构建。主要采用FAR策略
①聚焦。进一步明确几种主要的细胞器的分工与合作对学生而言较抽象。学生在初中学习过光合作用、呼吸作用，知道糖类是主要的能源物质，但是学生不能理解物质和细胞器的关系，比如经常会将线粒体当成供能物质。出现这种现象是因为学生对细胞器功能理解不深透。而且细胞器的协调配合相对学生而言也是抽象，不易理解。但是学生对教师所打算用的厨房、炉具、高压锅、炒锅、碗或碟、做蛋炒饭这些事物都比较熟悉，因此采用这些事物进行类比可以帮助学生理解知识。
②行动。运用口述的形式类比几种主要的细胞器的功能和它们之间的协调配合，可帮助学生理解知识。例如，细胞如同厨房，厨房由各种厨具组成，各种厨具都有各自的功能，做饭时它们又会互相协调配合。细胞也是由各种细胞器组成，每种细胞器都有各自的作用，但是互相协调配合。
学生在初中学习过细胞通过呼吸作用释放能量，但是学生不易于理解线粒体的功能，误将线粒体理解成供能的物质。通过类比，线粒体如同炉具，天然气在炉具中燃烧释放能量，类似于，葡萄糖等有机物在线粒体中氧化分解会释放能量，帮助学生形象地理解线粒体的功能。同时教师引导学生回忆糖类是主要的能源物质，明确糖类在线粒体中氧化供能，而非线粒体供能，强化学生对线粒体功能的理解。此过程中提醒学生关注线粒体与炉具的真实功能的不同点。
氨基酸在核糖体中合成蛋白质（肽链），如同大米在压力锅中煮熟成米饭，引出核糖体与压力锅的功能相似，帮助学生理解核糖体的功能。教师引导学生回忆氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质，强化学生理解核糖体只是蛋白质合成的场所，而非合成蛋白质的物质。在此过程中要注意提醒学生关注核糖体与压力锅的真实功能的不同点。
核糖体中形成的蛋白质（肽链）运输到内质网中，进一步的合成和加工，如同压力锅煮熟的白米饭在炒锅中炒成蛋炒饭。炒锅是加工白米饭的场所，内质网的功能与炒锅类似，帮助学生理解内质网的功能。在此过程中要注意提醒学生关注内质网的真实功能与炒锅的不同点。
内质网中的蛋白质被囊泡包裹运输到高尔基体，高尔基体对这些蛋白质进行加工、分类和包装，使之成为成熟的蛋白质。就如炒锅中炒好的蛋炒饭分放到不同的碗或碟中，对不同的碗中的蛋炒饭添加调料，使之成为不同口味的蛋炒饭，然后分发给不同的人。此类比帮助学生理解高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的场所。为了进一步形象化，还可以将高尔基体类比于快递站，在快递站中快递员对快递进行加工、分类和包装，帮助学生理解高尔基体的功能。在此过程中教师注意提醒学生关注高尔基体的真实功能与类比物间的不同点。
通过以上类比，学生能形象理解线粒体、核糖体、内质网、高尔基体的功能了，教师在引导学生分析“分泌蛋白的合成和运输”时，将分泌蛋白的合成和运输类比为“炒蛋炒饭”的过程，有利于学生理解细胞器之间的协调配合。教师应提醒学生关注“分泌蛋白的合成和运输”过程中与类比间的两个不同点：一是分泌蛋白的合成和运输过程中都是由线粒体提供能量的，二是分泌蛋白以囊泡包裹的方式运输。
③反思。反思，即检验和评价该模型，并修正模型。教师通过提问或鼓励小组发言的形式，探查学生对这几种细胞器的功能的理解情况。如果学生通过类比内容很好地回答了这几种细胞器的功能和协调合作的问题，则说明此类比模型是比较好的，学生可以理解此模型，并将其纳入自身的知识体系中。如果学生在回答过程中出现了某些错误概念，教师就要思考模型的哪些地方引发了错误概念的产生。同时，基于模型是否达到建模目的等评价标准评价此类比模型，看其是否需要修改。最后一步是模型的修正。基于学生反馈结果和评价标准仔细修正几种主要细胞器的类比模型，修正后的模型更有助于学生理解这几种细胞器的功能分工与协调配合。
参考文獻：
[1]张大松. 科学思维的艺术：科学思维方法论导论. 北京： 科学出版社， 2008. 98.
[2]赵萍萍，刘恩山. 中学生物学中的类比模型及其构建. 中学生物教学， 2015（6） ： 4～7.
作者简介 姓名：唐露珠，女，1991年 学习单位：四川师范大学生命科学学院 ，学历：在读硕士研究生。通讯作者： 徐作英，女，四川师范大学生命科学学院，教授，研究生导师。