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逻辑推理的生物教学应用 摘要：生物学科涉及的推理类型有多种，包括归纳推理、演绎推理、类比 推理等。文章主要探究了逻辑推理在生物教学中的应用，包括归纳推理法在生物教 学中的应用、演绎推理法在生物教学中的应用、类比推理在生物教学中的应用。 关键词：逻辑推理；生物教学；实验生物学科所涉及的知识较为零散，推 理过程复杂，原理抽象，其知识点的获得也往往是经过层层推理而得出的，具有很 严密的逻辑性。因此，作为教师，有必要将逻辑思维和推理方法合理地应用到生物 学的教学当中，以加速学生对知识的内化[1]。 一、归纳推理法在生物教学中的应用 归纳推理，即根据某类事物所共有的某种性质，推导这类事物的所有对象 都具有这种性质。也就是从每个独立事物的特殊性出发，到挖掘同类事物的一般性 的过程。归纳时需要尽可能多地搜集材料，历经筛选，留下材料中的精髓部分，再 对材料进行合理分析，提炼出材料中的共同点。整个归纳概况的过程思维活动复杂， 但在生物教学中是常见的逻辑推理方式。如在讲授“细胞核的功能”这一知识点时， 课本教材给出了4则资料分析。每则资料都意在说明细胞核的作用。教师讲解细胞 核功能时可以先将资料一与资料四分别单独分析得出结论后再有意将二则资料放在 一处分析，引导学生归纳美西螈的皮肤颜色与伞帽形状都属于生物性状，再由性状 引申到生物的遗传，进而归纳出“细胞核控制细胞的遗传”这一结论。紧接着分析 资料二与资料三，整合二、三两则资料分析发现，无论是细胞的分裂分化还是细胞 的生长及活动都可以归纳为细胞正常的生命代谢范畴，由此推导出“细胞核控制细 胞的代谢”。通过这样单独分析—分类分析—归纳整合，教师可引导学生归纳细胞 核的功能，即“控制细胞的代谢和遗传”。 二、演绎推理法在生物教学中的应用 生物中最常用的演绎推理方法是“假说—演绎法”。即在发现事物的一般 性之后“提出问题”，经过分析合理地想象尝试解释问题，即“做出假设”，再以 假说为基础进行纸上的演绎推理，得出预期结果。而后设计出与纸上演绎推理过程 相适应的实验，获取实验结果，再比对预期结果与实验结果是否一致，若一致则证 明假说的正确性，反之，则推翻假说。比如，遗传学的教父级人物孟德尔和摩尔根 就十分擅用这种演绎推理方法，并运用此法发现了“基因的分离定律和自由组合定 律”及“基因的连锁和交换定律”。例如，在讲解孟德尔的豌豆杂交实验时，教师 应该把演绎推理的精髓结合实验的讲解一一植根入学生的思维中，让学生通过这部 分实验了解演绎推理的应用。教师在讲授摩尔根的实验时，可以用导学的方式，让 学生化身摩尔根本人，引导学生尝试用演绎推理方法自己推导出摩尔根当年所得出 的结论。如此可深化学生逻辑推理的科学思维，也有助于学生对这部分知识的掌握 理解。生物学科里运用演绎推理的知识点很多，比如，在讲解DNA的复制方式时， 教师可做出两种假设，一是“半保留复制”，二是“全保留复制”。教师在引导学 生找出正确的复制方式时，可以先以全保留复制为例进行演绎推理，引导学生发现 全保留复制方式与真实实验结果的不符性。而后再鼓励学生以“半保留复制”为假 设，自主进行演绎推理，如此学生能够自主发现“半保留复制”即为DNA的复制 方式。 三、类比推理法在生物教学中的应用 类比推理，即依据两个研究对象的共性来推断二者在其他方面的共同点， 这也是一种常见的逻辑思维和推理形式。不同于归纳推理和演绎推理，类比推理是 从特殊性出发，之后回归到特殊性，或者从一般性出发，最后回归到一般性的推理 方式。类比推理所得出的结论在未受实验证实之前一般只能称之为“假说”，具有 一定的偶然性，有待进一步的实验证明。高中生物中最典型的类比推理思维方式的 应用是“萨顿的假说”，即“基因就在染色体上”的假说。另外，还有沃森与克里 克再提出DNA的螺旋模型过程中也应用了类比推理法，他们从蛋白质的螺旋空间 结构类比推测 DNA的空间结构亦为螺旋，而后才用实验去验证猜想。类比推理虽 然得出的只是“假说”，但也为演绎推理的进行提供了重要的前提。总之，在生物 教学中，教师要有意识地应用逻辑推理进行教学，这样既可以充分挖掘教材中逻辑 推理得出的知识点，又可以引导学生自主地进行逻辑推理，以深化其对知识点的理 解，这有利于提升学生的生物学素养。