类比因具有重要的教育价值而在科学教育中广泛被使用。然而由于类比结构本身的复杂性、类比作用的多样性以及类比在教学中使用方式的多样性,其在教育中的有效性自相关研究出现以来一直未得到完全一致的肯定。本研究在这样的背景下,以学生的课堂学习为视角,提出核心问题“类比对中学生生物学课堂学习是否有效?”,并以“类比的作用”作为探究类比有效性的切入点,采用准实验研究的方式,验证类比在中学生生物学课堂学习中的作用,并探索类比参与教学的设计方式与使用方式。希望研究能够促使更多教育研究者与一线教师关注到类比丰富的教育价值与研究价值,为类比的作用得到更充分的发挥创造条件。全文包括以下五个部分:第一部分“导论”,主要阐明研究背景与研究方向。第二部分“概文献综述”,综述类比的实质、范围边界、已有的类比教学方法与研究方法总结。第三部分为“研究设计”,此部分内容包括确定核心研究问题与研究方法设计、核心问题拆分与研究方法细化以及具体问题的研究思路设计三部分内容加以阐述。此部分内容贯穿“研究问题-研究方法-研究思路设计”的设计主线,并以核心问题拆分出的五个关键问题为内容主线。第四部分“研究结果”,按照第三部分中的五个关键问题一一呈现研究成果。第五部分“研究结论与启示”,基于研究结果得出研究结论,并根据研究启发提出进一步研究的建议。研究结论主要有以下几点:(1)文献总结得出,类比在对学生课堂学习而言,具有促进记忆、帮助理解、提升高阶思维能力以及激发学习动机四类作用。(2)影响类比发挥作用的因素分为主体因素和情境因素。其中情境因素包括影响类比三大主要结构——目标概念、类似物以及目标概念和类似物间关系的三类因素。(3)类比参与教学的设计和使用方式多样,总结起来包括类比能够参与教学目标的构成;类比有助于教学内容的深入分析;类比能够成为教学材料与教学活动的组成部分;类比能够成为教学评价的一部分。(4)类比对学生在生物学课堂学习的作用大部分可以通过纸笔测验得以完成。(5)此研究证明,基于类比结构模型的类比教学设计能够有效帮助学生记忆与理解概念。(6)仅以“眼球”为例的类比教学实施还无法检验其是否能够提升学生的类比推理能力。通过研究启发得到:(1)眼球类比教学的进一步准实验研究建议;(2)有关类比结构模型的进一步研究建议;(3)有关类比参与前科学概念探查与转变的进一步研究建议。