熟練邏輯推理是順利解答生物習題的必要條件

高中學生有讀初中生物容易拿高分，上了高中卻難以學好生物的感覺。問題出在哪里?原因之一就是學生缺乏相應(yīng)的邏輯推理能力。要具有一定的邏輯推理能力才能學好高中生物，邏輯推理能力的培養(yǎng)也是高中生物教學目標之一，教材中也不乏科學家(具有較強的邏輯推理能力)運用邏輯推理方法來研究生物學問題的典型例子。高考說明也對此作了要求：“能運用所學的知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理、做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論?！哂袑σ恍┥飳W問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法?！?/p>

邏輯推理幫助人們正確地思考問題和表達思想，是人類認識到一定階段后出現(xiàn)的思維方法，是人們認識世界和改造世界的必要工具，也是衡量一個人智力層次的重要內(nèi)容，對學生以后的學習和工作都有重要意義。下面就教材中出現(xiàn)的相關(guān)邏輯推理內(nèi)容進行淺析及舉例運用邏輯推理方法來解答生物試題。

1 教材中運用邏輯推理方法的典型例子

在必修2教材孟德爾的豌豆雜交實驗中運用了“假說一演繹”的邏輯推理方法?！凹僬f—演繹”是通過對已有材料進行分析、綜合，總結(jié)出一個結(jié)論，然后以這個結(jié)論為假說進行演繹推理，至于這個假說是否正確，就要用實驗來驗證。孟德爾巧妙地設(shè)計了測交實驗對演繹推理得出的結(jié)論進行驗證，驗證結(jié)果符合假說，于是得出了分離定律。

在必修2教材薩頓提出基因位于染色體上運用了“類比推理”。類比推理是根據(jù)兩個(類)對象在一系列屬性上的相似，而且已知其中的一個對象還具有其他屬性，由此提出另一個對象也具有相似的其他屬性的結(jié)論。薩頓用蝗蟲為材料研究精子的卵子的形成過程發(fā)現(xiàn)同源染色體的分離與孟德爾假設(shè)的一對遺傳因子(等位基因)的分離非常相似，于是提出基因位于染色體上的假說。類比推理得出的結(jié)論并不一定正確，還需要實驗的檢驗。薩頓提出的假說由摩爾根的實驗得以證明。

在必修3教材中有兩句話：“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件”；“隔離是物種形成的必要條件”。這兩句結(jié)論屬于必要條件假言推理。必要條件假言推理的有效推理形式有兩種。第一種，肯定前件不能肯定后件，否定前件便能否定后件；第二種，肯定后件便能肯定前件，否定后件不能否定前件。有內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)不一定能進行正常生命活動，沒有內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)就一定不能進行正常生命活動；能進行正常生命活動必定有內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，不能進行正常生命活動不一定沒有內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。有了隔離不一定有物種形成，沒有隔離就一定沒有物種形成；有物種形成就一定有隔離，沒有物種形成不一定沒有隔離。

教材中除上面出現(xiàn)明顯邏輯推理的字眼內(nèi)容外，其實還有很多其他例子。如達爾文研究植物生長具有向光性，研究植物光合作用時魯賓和卡門運用同位素標記法，噬菌體侵染細菌的實驗赫爾希和蔡斯也運用同位素標記法等。

2 運用邏輯推理方法進行解題

【例1】下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境的敘述，錯誤的是(

)

A 組織細胞必須通過內(nèi)環(huán)境才能獲得營養(yǎng)物質(zhì)

B 細胞外液是內(nèi)環(huán)境

C 胃液、尿液、淚液是體液，但不屬于內(nèi)環(huán)境

D 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的生理意義是生命活動進行正常的必要條件

這道題難度不大，學生在做這一道題是用排除法選對答案(c)。但要學生分析為什么C選項是錯誤的時，學生因教材上沒有對這三種液體進行相關(guān)敘述且又缺乏邏輯推理能力而回答不出來。其實，對C項稍微分析、推理一下就可判斷其對錯。體液包括細胞內(nèi)液和細胞外液，若這三種液體都屬于體液的話，那就，或是細胞內(nèi)液或是細胞外液，但因不屬于內(nèi)環(huán)境，即不屬于細胞外液，故只能是細胞內(nèi)液?？墒牵@三種液體不是存在于細胞里面的，即不為細胞內(nèi)液，因此c項是錯誤的。

【例2】下列關(guān)于癌細胞的分化程度和特點的表述中，正確的是(

)

A 分化程度低，細胞粘著性降低

B 分化程度高，細胞無限增殖

C 分化程度低，細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)無變化

D 分化程度高，細胞易分散和轉(zhuǎn)移

這一道題是考查必修1癌細胞特征的內(nèi)容。教材上沒有對癌細胞分化程度進行敘述，有一部分學生因缺乏邏輯推理能力而回答錯誤。通過教材里所列的癌細胞特征可知，C項是錯誤的；剩下A項、B項和D項的后半句都是正確的，就看前半句了，如果是分化程度高的話，那么B項和D項就都正確，可是單選題，只能有一項正確，可推知分化程度低是正確的。故A項正確。

【例3】嚴重缺鐵的病人可能會出現(xiàn)(

)

A 丙酮酸中毒

B 乳酸中毒

C 尿素中毒

D CO₂中毒

鐵是構(gòu)成血紅蛋白的成分，血紅蛋白主要運輸氧氣。由嚴重缺鐵就可推斷血紅蛋白合成不足，由于血紅蛋白合成不足就會引起人體運輸氧氣的能力下降，繼而造成人體缺氧，最終可推斷出人體進行無氧呼吸而產(chǎn)生乳酸，乳酸過多就會導(dǎo)致乳酸中毒。

3 教學建議

生物教師在平時的教學中應(yīng)該加強邏輯推理能力的培養(yǎng)，盡管高中數(shù)學有相關(guān)邏輯推理的內(nèi)容(如三段論、必要條件、充分條件、充分必要條件等)。在教材上出現(xiàn)了關(guān)于邏輯推理方面的內(nèi)容就要適當補充相關(guān)知識并進行適當?shù)挠柧?。如：講到“假說一演繹”時，補充講解三段論演繹推理知識；講到必要假言推理時，補充講解充分假言推理和充分必要假言推理；講到“線粒體是有氧呼吸的主要場所”，就要補充講解這不是全部場所，還有次要場所(細胞質(zhì)基質(zhì))。

總之，教師應(yīng)幫助學生掌握邏輯推理方法、提高邏輯推理能力才能讓學生學好高中生物，喜歡生物學科，將來從事生物學科相關(guān)工作。