首页 -> 2006年第3期
数字在生物教学中的妙用
作者:张建华
一、类比法
数字作为理性语言,具有直观性,可以对事物进行精确的数量描述,变抽象为具体,成为学生能够感觉得到的事物,实现“不讲自通”。在讲DNA蕴含着遗传信息时,学生对不同碱基的排列顺序代表着不同的信息不易理解,教师可将碱基A、T、C、G与数字1、2、3、4类比:数字以1234形式排列,表示一千二百三十四;以4321形式排列,则表示四千三百二十一,可见,数字的不同排列顺序代表着不同的信息,同理,碱基的不同排列顺序也就代表着不同的遗传信息。
二、替代法
用学生熟悉的数字或与数字相关联的其他事物,去代替人们感到深奥、陌生的数字,达到易懂易记的目的。在讲吸烟的危害时,可选用以下材料:美国《维生素药典》的作者经研究发现,吸一支香烟会耗损人体25毫克维生素C;美国疾病控制预防中心(CDC)的医生得出一个惊人的结论:一个人每吸一支香烟,其寿命会缩短7分钟。
三、对比法
对比法是认识事物的基本方法,恰当地运用对比,不仅可以把平淡无奇的内容变得生动有趣,而且可以加深学生对事物本质的认识。如在“酶”的引言中,我先出示了蛋白质在人体内和实验室条件下水解成氨基酸所需条件的对比表:
然后引导学生通过对比分析得出结论:很多化学反应如果在体外进行,通常需要强烈的物理或化学条件和较长的时间,而在生物体内只需在温和的条件下就可以迅速地完成。此时教师进一步设问:“生物体为什么具有如此神奇的功能,它靠的是什么法宝呢?这就是——酶”。通过数字对比,不仅巧妙地引出了课题,而且为酶的高效性的讲解埋下了伏笔。
四、放大法
数字太小,会落入直觉的“盲区”。通过夸张法,适当放大,使它正好落入直觉的“主轴线”上,就会产生意想不到的好效果。在介绍纳米时,可作如下设计:纳米(nm)如同厘米、分米和米一样,是度量长度的单位,1纳米等于十亿分之一米,如果将一直径为1纳米的物体放到乒乓球上,就像把一个乒乓球放在地球上。
五、缩微法
在运用夸张手法时,还可以对有些太大的数字进行缩微。因为人们对抽象数字的直觉和想象能力,有一定限度。数字太大,人们只是朦胧地觉得它大,而缩小到几千分之一或几万分之一,落在直觉和想象力的范围之内,反而清晰明白。在讲生物进化时,可选用如下材料:美国天文学家桑加曾用下述方式来表达地球上的生命在其演化的全过程中的时间比例:如果把地球一生的漫长时期压缩成一年的时间,生命起源就发生在1月末;恐龙兴盛在12月15日;哺乳动物演化在12月25日;第一批灵长类的成长接近于12月31日黎明;而人的起源在12月31日下午8时;有文字记载的历史大概占这一年最后一天仅剩下的30秒钟。
六、计算法
教学中,经常会遇到诸如“许多”、“非常多”、“数目巨大”、“危害大”等描述,不容易引起学生的注意,而如果能利用数字的运算化特点,让学生用亲自动脑动手计算得出的具体数字来说明问题,不仅效果会好得多,而且可以使学生从中受到启发,悟出道理。例如在介绍近亲婚配的危害时,可让学生思考下列问题:
先天聋哑携带者的概率是1/50,小兰的叔父患先天聋哑,她本人健康,如与姑表哥结婚,后代是先天聋哑的可能性有多大?如果与其他无血缘关系的健康人结婚,后代是先天聋哑的可能性又是多大?
由于小兰的叔父患先天聋哑,则小兰的父亲和姑姑都各有2/3的可能性是携带者。小兰与表哥各有1/2×2/3=1/3的可能是携带者。他俩的后代发病率将为1/3×1/3×1/4=1/36。如果小兰与其他人婚配,后代发病率仅为1/3×1/50×1/4=1/600,可见近亲婚配不利于后代的健康。
不算不知道,一算吓一跳,学生从具体数字的运算中受到了深刻的教育,加深了对《婚姻法》中禁止近亲结婚的认识,收到良好的思想教育效果。
参考文献
[1] 夏晓烨.生物教学举例荟萃.北京:中国环境科学出版社,1997.
[2] 樊祥岩等.医学遗传学基础.南京:江苏科学技术出版社,1998.
(责任编辑 孙晓雯)