邏輯推理的生物教學(xué)應(yīng)用

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摘要：生物學(xué)科涉及的推理類型有多種，包括歸納推理、演繹推理、類比推理等。文章主要探究了邏輯推理在生物教學(xué)中的應(yīng)用，包括歸納推理法在生物教學(xué)中的應(yīng)用、演繹推理法在生物教學(xué)中的應(yīng)用、類比推理在生物教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：邏輯推理；生物教學(xué)；實驗生物學(xué)科所涉及的知識較為零散，推理過程復(fù)雜，原理抽象，其知識點的獲得也往往是經(jīng)過層層推理而得出的，具有很嚴(yán)密的邏輯性。因此，作為教師，有必要將邏輯思維和推理方法合理地應(yīng)用到生物學(xué)的教學(xué)當(dāng)中，以加速學(xué)生對知識的內(nèi)化[1]。

一、歸納推理法在生物教學(xué)中的應(yīng)用

歸納推理，即根據(jù)某類事物所共有的某種性質(zhì)，推導(dǎo)這類事物的所有對象都具有這種性質(zhì)。也就是從每個獨立事物的特殊性出發(fā)，到挖掘同類事物的一般性的過程。歸納時需要盡可能多地搜集材料，歷經(jīng)篩選，留下材料中的精髓部分，再對材料進(jìn)行合理分析，提煉出材料中的共同點。整個歸納概況的過程思維活動復(fù)雜，但在生物教學(xué)中是常見的邏輯推理方式。如在講授“細(xì)胞核的功能”這一知識點時，課本教材給出了4則資料分析。每則資料都意在說明細(xì)胞核的作用。教師講解細(xì)胞核功能時可以先將資料一與資料四分別單獨分析得出結(jié)論后再有意將二則資料放在一處分析，引導(dǎo)學(xué)生歸納美西螈的皮膚顏色與傘帽形狀都屬于生物性狀，再由性狀引申到生物的遺傳，進(jìn)而歸納出“細(xì)胞核控制細(xì)胞的遺傳”這一結(jié)論。緊接著分析資料二與資料三，整合二、三兩則資料分析發(fā)現(xiàn)，無論是細(xì)胞的分裂分化還是細(xì)胞的生長及活動都可以歸納為細(xì)胞正常的生命代謝范疇，由此推導(dǎo)出“細(xì)胞核控制細(xì)胞的代謝”。通過這樣單獨分析—分類分析—歸納整合，教師可引導(dǎo)學(xué)生歸納細(xì)胞核的功能，即“控制細(xì)胞的代謝和遺傳”。

二、演繹推理法在生物教學(xué)中的應(yīng)用

生物中最常用的演繹推理方法是“假說—演繹法”。即在發(fā)現(xiàn)事物的一般性之后“提出問題”，經(jīng)過分析合理地想象嘗試解釋問題，即“做出假設(shè)”，再以假說為基礎(chǔ)進(jìn)行紙上的演繹推理，得出預(yù)期結(jié)果。而后設(shè)計出與紙上演繹推理過程相適應(yīng)的實驗，獲取實驗結(jié)果，再比對預(yù)期結(jié)果與實驗結(jié)果是否一致，若一致則證明假說的正確性，反之，則推翻假說。比如，遺傳學(xué)的教父級人物孟德爾和摩爾根就十分擅用這種演繹推理方法，并運用此法發(fā)現(xiàn)了“基因的分離定律和自由組合定律”及“基因的連鎖和交換定律”。例如，在講解孟德爾的豌豆雜交實驗時，教師應(yīng)該把演繹推理的精髓結(jié)合實驗的講解一一植根入學(xué)生的思維中，讓學(xué)生通過這部分實驗了解演繹推理的應(yīng)用。教師在講授摩爾根的實驗時，可以用導(dǎo)學(xué)的方式，讓學(xué)生化身摩爾根本人，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用演繹推理方法自己推導(dǎo)出摩爾根當(dāng)年所得出的結(jié)論。如此可深化學(xué)生邏輯推理的科學(xué)思維，也有助于學(xué)生對這部分知識的掌握理解。生物學(xué)科里運用演繹推理的知識點很多，比如，在講解DNA的復(fù)制方式時，教師可做出兩種假設(shè)，一是“半保留復(fù)制”，二是“全保留復(fù)制”。教師在引導(dǎo)學(xué)生找出正確的復(fù)制方式時，可以先以全保留復(fù)制為例進(jìn)行演繹推理，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)全保留復(fù)制方式與真實實驗結(jié)果的不符性。而后再鼓勵學(xué)生以“半保留復(fù)制”為假設(shè)，自主進(jìn)行演繹推理，如此學(xué)生能夠自主發(fā)現(xiàn)“半保留復(fù)制”即為DNA的復(fù)制方式。

三、類比推理法在生物教學(xué)中的應(yīng)用

類比推理，即依據(jù)兩個研究對象的共性來推斷二者在其他方面的共同點，這也是一種常見的邏輯思維和推理形式。不同于歸納推理和演繹推理，類比推理是從特殊性出發(fā)，之后回歸到特殊性，或者從一般性出發(fā)，最后回歸到一般性的推理方式。類比推理所得出的結(jié)論在未受實驗證實之前一般只能稱之為“假說”，具有一定的偶然性，有待進(jìn)一步的實驗證明。高中生物中最典型的類比推理思維方式的應(yīng)用是“薩頓的假說”，即“基因就在染色體上”的假說。另外，還有沃森與克里克再提出DNA的螺旋模型過程中也應(yīng)用了類比推理法，他們從蛋白質(zhì)的螺旋空間結(jié)構(gòu)類比推測DNA的空間結(jié)構(gòu)亦為螺旋，而后才用實驗去驗證猜想。類比推理雖然得出的只是“假說”，但也為演繹推理的進(jìn)行提供了重要的前提?？傊?，在生物教學(xué)中，教師要有意識地應(yīng)用邏輯推理進(jìn)行教學(xué)，這樣既可以充分挖掘教材中邏輯推理得出的知識點，又可以引導(dǎo)學(xué)生自主地進(jìn)行邏輯推理，以深化其對知識點的理解，這有利于提升學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張紅艷.如何利用學(xué)科特點提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[J].中小學(xué)電教(下),2011(12):20.

作者:黃艷 單位:福建泉州石獅市石光中學(xué)