邏輯推理的生物教學應用

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摘要：生物學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中的應用，包括歸納推理法在生物教學中的應用、演繹推理法在生物教學中的應用、類比推理在生物教學中的應用。

關鍵詞：邏輯推理；生物教學；實驗生物學科所涉及的知識較為零散，推理過程復雜，原理抽象，其知識點的獲得也往往是經過層層推理而得出的，具有很嚴密的邏輯性。因此，作為教師，有必要將邏輯思維和推理方法合理地應用到生物學的教學當中，以加速學生對知識的內化[1]。

一、歸納推理法在生物教學中的應用

歸納推理，即根據某類事物所共有的某種性質，推導這類事物的所有對象都具有這種性質。也就是從每個獨立事物的特殊性出發，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，歷經篩選，留下材料中的精髓部分，再對材料進行合理分析，提煉出材料中的共同點。整個歸納概況的過程思維活動復雜，但在生物教學中是常見的邏輯推理方式。如在講授“細胞核的功能”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胞核的作用。教師講解細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論后再有意將二則資料放在一處分析，引導學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，進而歸納出“細胞核控制細胞的遺傳”這一結論。緊接著分析資料二與資料三，整合二、三兩則資料分析發現，無論是細胞的分裂分化還是細胞的生長及活動都可以歸納為細胞正常的生命代謝范疇，由此推導出“細胞核控制細胞的代謝”。通過這樣單獨分析—分類分析—歸納整合，教師可引導學生歸納細胞核的功能，即“控制細胞的代謝和遺傳”。

二、演繹推理法在生物教學中的應用

生物中最常用的演繹推理方法是“假說—演繹法”。即在發現事物的一般性之后“提出問題”，經過分析合理地想象嘗試解釋問題，即“做出假設”，再以假說為基礎進行紙上的演繹推理，得出預期結果。而后設計出與紙上演繹推理過程相適應的實驗，獲取實驗結果，再比對預期結果與實驗結果是否一致，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，并運用此法發現了“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，教師應該把演繹推理的精髓結合實驗的講解一一植根入學生的思維中，讓學生通過這部分實驗了解演繹推理的應用。教師在講授摩爾根的實驗時，可以用導學的方式，讓學生化身摩爾根本人，引導學生嘗試用演繹推理方法自己推導出摩爾根當年所得出的結論。如此可深化學生邏輯推理的科學思維，也有助于學生對這部分知識的掌握理解。生物學科里運用演繹推理的知識點很多，比如，在講解DNA的復制方式時，教師可做出兩種假設，一是“半保留復制”，二是“全保留復制”。教師在引導學生找出正確的復制方式時，可以先以全保留復制為例進行演繹推理，引導學生發現全保留復制方式與真實實驗結果的不符性。而后再鼓勵學生以“半保留復制”為假設，自主進行演繹推理，如此學生能夠自主發現“半保留復制”即為DNA的復制方式。

三、類比推理法在生物教學中的應用

類比推理，即依據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，之后回歸到特殊性，或者從一般性出發，最后回歸到一般性的推理方式。類比推理所得出的結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用了類比推理法，他們從蛋白質的螺旋空間結構類比推測DNA的空間結構亦為螺旋，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行提供了重要的前提。總之，在生物教學中，教師要有意識地應用邏輯推理進行教學，這樣既可以充分挖掘教材中邏輯推理得出的知識點，又可以引導學生自主地進行邏輯推理，以深化其對知識點的理解，這有利于提升學生的生物學素養。

參考文獻：

[1]張紅艷.如何利用學科特點提高學生的學習積極性[J].中小學電教(下),2011(12):20.

作者:黃艷 單位:福建泉州石獅市石光中學