應(yīng)用因果邏輯模型 提升學(xué)科核心素養(yǎng)
—— 對2018年全國卷相關(guān)考題的剖析

重慶

因果邏輯是邏輯思維的基礎(chǔ)，邏輯思維能力是科學(xué)思維的基礎(chǔ)，是分析問題、解決問題（科學(xué)探究）的關(guān)鍵能力，是學(xué)生形成科學(xué)觀念的重要前提，也是學(xué)生踐行社會責(zé)任的行動指南。筆者通過剖析2018年高考生物全國卷因果類考題，從而建構(gòu)因果邏輯類考題模型，有利于提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、通過高考試題實(shí)現(xiàn)對邏輯思維能力的考查是教育改革與發(fā)展的要求

1.“掌握適應(yīng)時代發(fā)展需要的基礎(chǔ)知識和基本技能，豐富人文積淀，發(fā)展理性思維，不斷提升人文素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)?！薄镀胀ǜ咧姓n程方案（2017年版）》

2.“生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任?！薄镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》

3.“根據(jù)普通高等學(xué)校對新生思想道德素質(zhì)和科學(xué)文化素質(zhì)的要求，依據(jù)中華人民共和國教育部2003年頒布的《普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）》和《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》，將理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力和綜合運(yùn)用能力，確定為考核目標(biāo)?！薄?019年《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱》及《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明》

4.“依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)設(shè)計(jì)命題內(nèi)容，增強(qiáng)基礎(chǔ)性、綜合性，著重考查學(xué)生獨(dú)立思考和運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力?！薄秶鴦?wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》

二、因果邏輯思維的模型及變式

圖

三、因果邏輯模型的分類及特點(diǎn)

1.因果邏輯模型的考查可依據(jù)因果復(fù)雜程度分為一元因果和二元因果兩種類型。一元因果的特點(diǎn)是只涉及一次因果邏輯；二元因果通常表現(xiàn)出“前果后因”的特點(diǎn)，即第一次邏輯關(guān)系的結(jié)果即為第二次邏輯關(guān)系的原因。

2.因果邏輯模型在表述順序上通?？煞譃椤跋纫蚝蠊保ㄕ颍┖汀跋裙笠颉保ǖ剐颍﹥煞N類型。

3.因果邏輯模型在問題設(shè)置時常表現(xiàn)為“知因問果”“依果覓因”和“知因果求原理”三種類型。

四、因果邏輯類試題解題策略的步驟

應(yīng)用因果邏輯模型解答有關(guān)試題的策略可以分成四步：讀題時明辨“因果信息”；析題時建構(gòu)“因果模型”；答題時依循“因果模型”；驗(yàn)題時厘清“因果邏輯”。

【例1】（2018年，全國卷Ⅲ，第30題節(jié)選）回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題：

（2）通常，細(xì)胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和_________結(jié)構(gòu)。

【參考答案】空間

【解題過程】第一步：讀題時明辨“因果信息”。題中的“果（功能）”是正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)，“因（結(jié)構(gòu)）”是正確的氨基酸序列和__________結(jié)構(gòu)。第二步：析題時建構(gòu)“因果模型”。依據(jù)讀題所得信息，本題在表述時為典型的“先果后因（倒序）型”，設(shè)問方式為“依果覓因”，屬于一元因果類型，由此在解題時可以建構(gòu)出本題的“因果模型”：。第三步：答題時依循“因果模型”。通過建構(gòu)模型，可知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定功能，功能正常的蛋白質(zhì)必須要有正確的結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，氨基酸的序列為蛋白質(zhì)的一級（平面）結(jié)構(gòu)，因此本題的正確答案為空間結(jié)構(gòu)。第四步：驗(yàn)題時厘清“因果邏輯”。答題完成后，該題的完整因果邏輯為因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)具有正確的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)，所以細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)生理功能正常。

【例2】（2018年，全國卷Ⅲ，第30題節(jié)選）回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題：

（2）某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，通常，變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解，原因是___________________________。

【參考答案】蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解

【解題過程】第一步：讀題時明辨“因果信息”。題中的“果（結(jié)果）”是易被蛋白酶水解，“因（條件）”是蛋白質(zhì)變性。第二步：析題時建構(gòu)“因果模型”。依據(jù)讀題所得信息，可發(fā)現(xiàn)本題在表述時為“先因后果（正序）型”，設(shè)問方式為“知因果求原理”，該題的“因果模型”為二元因果模型：。第三步：答題時依循“因果模型”。分析模型中的條件（蛋白質(zhì)變性）可知，蛋白質(zhì)變性主要改變的是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)（氨基酸脫水縮合形成肽鍵生成多肽）沒有改變；因此未變性蛋白質(zhì)具有空間結(jié)構(gòu)與一級結(jié)構(gòu)，變性蛋白質(zhì)只具有一級結(jié)構(gòu)，所以二者被水解的難易度應(yīng)該是由空間結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變（自變量）引起的。分析模型中的結(jié)果（蛋白質(zhì)被蛋白酶水解）可知，蛋白酶分解蛋白質(zhì)生成的產(chǎn)物是多肽或氨基酸，其作用對象為肽鍵，蛋白質(zhì)被水解的難易程度與肽鍵有關(guān)。綜合分析可得出答案：蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解。第四步：驗(yàn)題時厘清“因果邏輯”。答題完成后，厘清本題的完整因果邏輯為某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，因?yàn)樽冃裕鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，所以蛋白質(zhì)的肽鍵暴露；因?yàn)殡逆I暴露，所以蛋白酶易與之結(jié)合，使變性的蛋白質(zhì)易被水解。

五、因果邏輯模型綜合運(yùn)用典例剖析

【典例】（2018年，全國卷Ⅰ，第31題）題干略

（1）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，與a相比，b處理后實(shí)驗(yàn)兔尿量減少，其主要原因是_____________________________________________________________。

【參考答案】垂體提取液中含有抗利尿激素，促進(jìn)了腎小管和集合管重吸收水

【模型分類】①二元因果；②先果后因（倒序）；③知因果求原理。

【解題策略】（下劃線斜體字為題目要求作答內(nèi)容）

（2）題第一空：c處理后，腎小管腔內(nèi)液體的滲透壓會升高，實(shí)驗(yàn)兔的尿量會_____________________。

【參考答案】增加

【模型分類】①二元因果；②先因后果（正序）；③知因問果

【解題策略】（下劃線斜體字為題目要求作答內(nèi)容，雙刪除線為隱藏內(nèi)容）

（2）題第二空：取尿液加入斐林試劑做尿糖定性實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)磚紅色，說明尿液中含有_______________________________________。

【參考答案】葡萄糖

【模型分類】①二元因果；②先果后因（倒序）；③依果覓因。

【解題策略】（下劃線斜體字為題目要求作答內(nèi)容，雙刪除線為隱藏內(nèi)容）

（3）若某實(shí)驗(yàn)兔出現(xiàn)腹瀉，尿量減少現(xiàn)象，導(dǎo)致尿量減少的主要原因是血漿滲透壓升高，刺激了存在于_____的滲透壓感受器，從而引起尿量減少。

【參考答案】下丘腦

【模型分類】①二元因果；②先果后因（倒序）；③知因果求原理。

【解題策略】（下劃線斜體字為題目要求作答內(nèi)容，雙刪除線為隱藏內(nèi)容）

六、應(yīng)用因果邏輯模型，提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)

對邏輯思維能力的考查是生物高考試卷命題的必然趨勢，考查邏輯思維能力的試題在全國卷中的分布范圍、分值比例呈逐年上升的狀態(tài)。以建構(gòu)模型的方式來分析、思考、練習(xí)，不僅可以讓學(xué)生快速掌握答題技巧，還能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.應(yīng)用因果邏輯模型，能夠促進(jìn)學(xué)生形成生命觀念。因果邏輯模型的建構(gòu)過程是學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能觀的過程；因果邏輯模型的運(yùn)用過程是運(yùn)用生命觀念認(rèn)識生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨(dú)特性和復(fù)雜性的過程，是形成科學(xué)的自然觀和世界觀，并以此指導(dǎo)探究生命規(guī)律，解決實(shí)際問題的過程。

2.應(yīng)用因果邏輯模型，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維?；诟呖荚囶}的模型與建模過程，是學(xué)生科學(xué)與熟練地運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理等思維方法的過程，是體現(xiàn)尊重事實(shí)與證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的過程；因果邏輯模型的運(yùn)用過程是秉承科學(xué)態(tài)度、運(yùn)用科學(xué)方法，認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題、解釋生命現(xiàn)象的過程。

3.應(yīng)用因果邏輯模型，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力與社會責(zé)任感。因果邏輯模型的建構(gòu)與運(yùn)用過程是學(xué)生針對特定的因果事例，進(jìn)行觀察、分析、探究、表達(dá)、交流的過程，是一個充滿好奇心與求知欲的過程。運(yùn)用生物學(xué)知識與方法解決生產(chǎn)、生活實(shí)際問題的過程，是高效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力與社會責(zé)任感的過程。