用思維導(dǎo)圖巧析“因果關(guān)系”助力學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)

肖件文

［深圳市高級中學(xué)（集團） 廣東深圳 518040］

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 版）》中指出，“科學(xué)思維”是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力?！耙蚬P(guān)系”的邏輯推理，貫穿在生命科學(xué)的方方面面。結(jié)合因果關(guān)系的特點和思維導(dǎo)圖，分析生命現(xiàn)象，既有利于提升學(xué)生邏輯推理的思維能力，也有利于幫助學(xué)生分析復(fù)雜的生命現(xiàn)象，更好地認(rèn)識生命世界，解決生產(chǎn)、生活實際中的生物學(xué)問題。

1 因果關(guān)系的特點

因果聯(lián)系是指任何現(xiàn)象都會引起其他現(xiàn)象的產(chǎn)生，任何現(xiàn)象的產(chǎn)生都是由其他現(xiàn)象所引起的。因果關(guān)系有2 個因素組成：其一是先行后續(xù)，其二是引起與被引起的關(guān)系。原因和結(jié)果是揭示客觀世界中普遍聯(lián)系著的事物具有先后相繼、彼此制約的一對范疇。原因是指引起一定現(xiàn)象的現(xiàn)象，結(jié)果是指由于原因的作用，串聯(lián)而引起的現(xiàn)象［1］。

1.1 因果關(guān)系的客觀性 因果關(guān)系作為客觀現(xiàn)象之間引起與被引起的關(guān)系，它是客觀存在的，并不以人們主觀為轉(zhuǎn)移；原因和結(jié)果必須同時具有必然的聯(lián)系，“在此之后”不等于“由此之故”［1］。例如，紅細(xì)胞放在清水或濃度很低的溶液中會破裂，置于濃度較高的溶液中會死亡。這是由紅細(xì)胞滲透壓與外界溶液滲透壓這一客觀存在的原因決定的。

1.2 因果關(guān)系的特定性 事物是普遍聯(lián)系的。為了解單個的現(xiàn)象，在特定的條件和具體情境中，將其從普遍的聯(lián)系中抽出來，孤立地分析因果關(guān)系［1］。例如，考慮光合作用過程中C3和C5的含量變化時，要確定光照強度改變而CO2濃度不變時分析，或是以CO2濃度改變而光照強度不變時分析。因果關(guān)系中的主要原因是將“條件”都作為原因，根據(jù)其重要程度所做的區(qū)分。例如，在人體體溫調(diào)節(jié)過程中，神經(jīng)和激素都有調(diào)節(jié)作用，但以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主。因果關(guān)系中的根本原因是探討原因的原因，直至在特定范圍內(nèi)無法再繼續(xù)探討為止。但如果不限定范圍，任何事物的根本原因都是自然界本身。從生物學(xué)角度分析，就是自然選擇引起的基因和基因頻率的改變。所以不能脫離一定范圍探討根本原因。

1.3 因果關(guān)系的時間序列性 原因必定在先，結(jié)果只能在后，二者的時間順序不能顛倒［1］。遵循時序特點，分析就有邏輯性，有跡可循。例如，關(guān)于人體血糖濃度的調(diào)節(jié)，血糖濃度變化在先，引起胰島素和胰高血糖素含量的變化在后。因果關(guān)系中的間接原因、偶然原因和根本原因包含了因果關(guān)系的時間序列性。間接原因是原因的原因或條件的原因 （參見光合作用過程中物質(zhì)變化的分析）。偶然原因是分析原因（或條件）的來源時，將“偶然”出現(xiàn)的原因稱為“偶然原因”。

1.4 因果關(guān)系的復(fù)雜性 辯證唯物主義認(rèn)為，客觀事物之間聯(lián)系的多樣性決定了因果關(guān)系的復(fù)雜性。生命現(xiàn)象中既有一因多果現(xiàn)象，也有多因一果和多因多果的現(xiàn)象［1］。例如，影響光合作用的因素，有外因有內(nèi)因，外因的影響也復(fù)雜多樣，只有理清因果之間的邏輯關(guān)系，問題才能迎刃而解。

2 利用思維導(dǎo)圖分析因果關(guān)系的策略

思維導(dǎo)圖是一種將思維形象化的方法。它運用圖文并重的技巧，將各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)，將主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強記憶與理解，開啟大腦的無限潛能。而因果關(guān)系的分析，需要進行縝密條理的邏輯推理，將生命現(xiàn)象中的“引起”與“被引起”的關(guān)系，用思維導(dǎo)圖展現(xiàn)，能恰如其分地展示思維路線，促進學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

2.1 以“一因多果”出發(fā)，構(gòu)建思維導(dǎo)圖 一因多果現(xiàn)象，在生物學(xué)事實中普遍存在，例如，上述光照降低光合作用過程中物質(zhì)變化含量的實例。人體血糖濃度的調(diào)節(jié)過程，也具有典型的一因多果現(xiàn)象和時間特征。從一因多果出發(fā)，構(gòu)建思維導(dǎo)圖可很好地幫助學(xué)生理解和解釋相關(guān)生命現(xiàn)象。例如，血糖濃度升高既可使下丘腦某一區(qū)域興奮，促使胰島B 細(xì)胞分泌胰島素，同時又可直接引起胰島B 細(xì)胞分泌胰島素。血糖濃度降低既可使下丘腦另一區(qū)域興奮，發(fā)出神經(jīng)沖動作用于胰島A 細(xì)胞促進胰高血糖素的分泌，加速肝糖原的分解，同時又可直接引起胰島A 細(xì)胞分泌胰高血糖素，還可抑制胰島B 細(xì)胞分泌胰島素（圖1）。

圖1 人體血糖平衡調(diào)節(jié)過程的邏輯分析（圖中虛線表示負(fù)反饋調(diào)節(jié)）

2.2 以“多因一果”出發(fā)構(gòu)建思維導(dǎo)圖 多因一果是由多種同時起作用的原因所引起的。如果將光合作用強度變化作為結(jié)果分析，則是典型的一果多因的關(guān)系，這種復(fù)雜的邏輯關(guān)系也是高考的重、難點。分析時可執(zhí)果循因，用逆推法解生物學(xué)習(xí)題。逆向思維是從相反的方向，用相反的方法，去分析問題。也可圍繞結(jié)果，從內(nèi)、外因入手，逐一分析，最后畫出思維導(dǎo)圖（圖2）。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性和嚴(yán)密性，方便學(xué)生理解和記憶。同時可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際情境，從復(fù)雜的原因中找出主要原因、間接原因，培養(yǎng)學(xué)生運用生物學(xué)知識解決實際問題的能力；提升學(xué)生對概念、原理、規(guī)律的理解；達到培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)的目的。

圖2 多因素影響光合作用強度變化因素的邏輯分析